Пример 2. Расчет шпоночного соединения вал-ступица выходного вала конического редуктора
2.1 Расчётная схема. Исходные данные
Расчетная схема шпоночного соединения показана на рис. 6.1.
Исходные данные:
диаметр вала dК = 47,5 мм;
величина вращающегося момента Т2 = 95,5 Н∙м.
материал ступицы (колеса) – сталь марки 40X, термообработка колеса - улучшение твердость поверхности 269…302 НВ.
2.2. Выбор и расчёт основных параметров шпонки
Для передачи вращающегося момента Т2 = 95,5 Н∙мот зубчатого колеса к выходному валу применим призматическую шпонку со скругленными торцами (рис. 6.2).
Ширину b и высоту h шпонки, а также глубину паза на валу t1 и в ступице t2 выбираем стандартными в зависимости от диаметра dK = 47,5 мм по таблице 49[4] : b=14 мм, h = 9 мм, t1 = 5,5 мм, t2 = 3,8 мм.
Обычно полная стандартная длина шпонки L на 5...10 мм меньше длины ступицы:
ℓ = ℓСТ – (5…10) мм = 57 – 7 = 50 мм.
Из ряда стандартных длин (таблица 49[Р. 10]) выбираем ℓ = 50 мм.
Расчетная длина шпонки ℓр = ℓ - b = 50-14 = 36 мм.
Проверочный расчет шпоночного соединения на прочность:
на смятие рабочих граней шпонки по условию:
σСМ = 
,
σСМ = 
Н/мм2,
где допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы принимаются [σСМ] = 110 ÷ 190 Н/мм2.
Условие прочности по напряжениям смятия выполняется, так как
σСМ = 32 Н/мм2 < [σСМ] = 150 Н/мм2 (по среднему значению);
на срез шпонки по условию:
τСР = 
τСР = 
Н/мм2,
где [τ]СМ = (40…70) Н/мм2 - для сталей при реверсивной нагрузке.
Условие прочности на срез выполняются, так как
τСР = 8 Н/мм2 < [τСР] = (40…70) Н/мм2.
Дата добавления: 2017-10-09; просмотров: 766;