Розрахунок ненапружених шпонкових з'єднань
Лекции.Орг

Поиск:


Розрахунок ненапружених шпонкових з'єднань




Оскільки шпонкові з'єднання стандартизовані і їхні розміри ви­бирають залежно від діаметра вала за відповідними стандартами, роз­рахунок шпонкових з'єднань у більшості випадків виконують як пе­ревірний.

Розрахунок з'єднання призматичною шпонкою. В з'єднанні (рис. 12.7,a) оберто–вий момент Τпереда­ється від вала до маточини деталі, розміщеної на ньому, за допомогою взаємодії бічних вузьких граней шпонки з бічними стінками пазів на валу та в маточині. Навантажені поверхні зминаються і при незнач­них мікроперемі– щеннях спрацьовуються.

Рис. 12.7. До розрахунку з'єднань призматичною та сегментною шпонками

Основним розрахунком з'єднання призматичною шпонкою є роз­рахунок за умови обмеження напружень зминання

σЗМ = F/A ЗМ ≤ [σ]ЗМ,

де F– сила, що діє на навантажені поверхні,

А ЗМ – пло­ща поверхні зминання.

Для даного з'єднання маємо наближено F = 2T/d,

а площа поверх­ні зминання А ЗМ = (h–t1)l0,

де l0 – робоча довжина призматичної шпонки.

Таким чином, умову міцності шпонкового з'єднання записують у вигляді

σЗМ = 2T/[dl0 (h – t1)] ≤ [σ]ЗМ. (1)

У формулі (1) закладена площа навантаженого контакту шпон­ки з бічною стінкою паза в маточині. Під дією зминання знаходиться також поверхня навантаженого контакту шпонки з бічною стінкою паза на валу. Оскільки в стандартному шпонковому з'єднанні площа цієї поверхні більша, розрахунок слід виконувати саме по обмеженню напружень зминання на поверхні контакту шпонки із бічною стінкою паза в маточині. На користь цього обгрунтування може бути і той факт, що розміщена на ваду деталь може бути виготовлена з матеріалу, який чинить менший опір зминанню, ніж сталеві вал та шпонка. Коли умова міцності (1) шпонкового з'єднання не виконується, треба збільшити довжину шпонки l0, якщо дозволяє довжина маточи­ни, або передбачити в з'єднанні дві шпонки, взаємно зміщені на 180° (останнє застосовують рідко).

Інколи виконують проектний розрахунок з'єднання призматичною шпонкою. Тоді визначають потрібну робочу довжину шпонки, виходя­чи із умови (1):

l0 ≥ 2T/[d(h–t1) [σ]ЗМ]. (2)

За значенням l0 знаходять повну довжину шпонки l = l0 + b,яку приводять у відповідність із стандартним рядом довжин.

Призматична шпонка в навантаженому з'єднанні знаходиться та­кож під дією деформації зрізу. Але умова міцності на зріз врахована при стандартизації розмірів призматичних та сегментних шпонок. То­му при проектуванні шпонкових з'єднань перевірка міцності на зріз не обов'язкова.

Допустимі напруження [σ]3Μ для ненапружених шпонкових з'єд­нань залежать від режиму навантаження з'єднання, міцності матеріа­лу вала та втулки, виду посадки на вал.

Для нерухомих з'єднань беруть:

– при перехідних посадках втулки на вал [σ]3Μ = (100...120) МПа (втулка зі сталі) і [σ]3Μ = (70... 80) МПа (втулка з чавуну);

– при посадках з гарантованим натягом [σ]3Μ = (160... 180) МПа (втулка зі сталі) і [σ]3Μ = (110...130) МПа (втулка із чавуну).

Менші з наведених значень [σ]3Μ беруть для різко змінних наван­тажень шпонкового з'єднання.

Для рухомих з'єднань з напрямними призматичними шпонками допустиме напруження значно знижують із метою запобігання задирів та обмеження спрацьовування. В цьому разі беруть [σ]3Μ = (20...30) МПа.

Розрахунок з'єднання сегментною шпон­кою (рис. 12.7, б) виконують так, як і розрахунок з'єднання призма­тичною шпонкою, бо умови роботи цих з'єднань аналогічні. Тому умо­ву міцності на зминання для з'єднання сегментною шпонкою згідно з виразом (1) та позначеннями на рис. 12.7, б, записують у вигляді

σзм = 2T/[dl (h – t1)] ≤ [σ]. (3)

При невиконанні умови (3) у з'єднанні зі значною довжиною маточини мо– жна поставити в ряд по осі вала дві сегментні шпонки. Допустимі напруження тут беруть такі самі, як і для з'єднань при­зматичними шпонками.





Дата добавления: 2015-11-23; просмотров: 305 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Рекомендуемый контект:


Поиск на сайте:



© 2015-2020 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.002 с.