Проверочный расчет шпонок

Основным критерием работоспособности шпоночных соединений является прочность. Соединения призматическими шпонками проверяют по условию прочности на смятие и срез. На смятие рассчитывают выступающую из вала часть шпонки.

 

Расчет на смятие

Вычислить напряжение смятия по формуле:

где Т – крутящий момент на валу, Н м;

d _в – диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

l _р – рабочая длина шпонки, мм (для шпонки 1 исполнения: ; для шпонки 2 исполнения: ; для шпонки 3 исполнения: );

t ₂ – глубина паза втулки, мм;

[s_см] – допускаемое напряжение смятия (выбирают в зависимости от вида соединения):

– для переходных посадок [s_см] = 80–150 МПа;

– для посадок с натягом [s_см] = 110–200 МПа.

 

Расчет на срез

Напряжение среза вычислить по формуле:

где Т – крутящий момент на валу, Н м;

d _в – диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

b – ширина шпоночного паза, мм;

l _р – рабочая длина шпонки, мм (для шпонки 1 исполнения: ; для шпонки 2 исполнения: ; для шпонки 3 исполнения: );

[τ_ср] – допускаемое напряжение среза ([τ_ср] = 0,6 [s_см], МПа;

Если напряжения смятия окажутся более чем на 5% выше допускаемых, следует увеличить длину шпонки или установить две шпонки под углом 180° одна к другой. Если же напряжения будут значительно ниже, то можно принять меньший типоразмер шпонки.

Материал шпонок – сталь чистотянутая с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа.

 

76

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

 

Проверочный расчет спроектированного вала проводят на статическую прочность, на сопротивление усталости и на жесткость (червячный вал). Расчеты ведут в «опасном» сечении вала, который определяют по эпюре суммарных изгибающих моментов.