Последовательность расчета шпоночных соединений

1. Для соединения шпонкой по ГОСТ 23360-78 (призматические) или по ГОСТ 24071-80 (сегментные шпонки) в зависимости от диаметра вала в месте шпоночного соединения подбирают размеры поперечного сечения шпонки

b´h.

2. Выбирают [s]_см (см. 4.2).

3. Определяют длину шпонки и согласовывают ее с длиной ступицы.

Последовательность расчета шлицевых соединений

1. В зависимости от величины действующей нагрузки назначают серию для прямобочных зубьев.

2. Для выбранной серии зубьев по внутреннему диаметру вала подбирают по ГОСТ 1139-80 размеры D, b, f и число зубьев Z для прямобочных зубьев.

Для эвольвентных зубьев по ГОСТ 6033-80 определяют по наружному диаметру вала D, модуль m и число зубьев Z.

3. Из условия прочности на смятие находят длину l зубьев.

4. Проверяют l по условию прочности на изнашивание. Если условие не удовлетворяется, увеличивают l и повторяют расчет.

Примеры расчета шпоночных и шлицевых соединений

Пример 1

Цилиндрическое зубчатое колесо закреплено призматической шпонкой на валу редуктора диаметром Вал (сталь 50) передает вращающий момент Материал шпонки сталь 45, материал зубчатого колеса – 40Х. Длина ступицы . Нагрузка спокойная. Подобрать шпонку и проверить ее на прочность.

1. По диаметру вала выбираем по ГОСТ 23360-78 размеры сечения призматической шпонки: мм; мм. Длину шпонки примем на 3…5 мм меньше длины ступицы колеса и сравним с рядом длин шпонок. Выбираем рабочую длину шпонки мм .

2. Проверяем выбранную шпонку на смятие

.

Допускаемое напряжение Н/мм² при стальной ступице и спокойной нагрузке. Следовательно, призматическая шпонка по условию прочности подходит для данного соединения.

Пример 2

Подобрать и проверить на прочность подвижное шлицевое соединение вторичного вала коробки передач автомобиля. Вращающий момент кНм. Расчет провести для случая: шлицевое соединение прямобочное, Материал - сталь 45, термообработка – улучшение. Длина ступицы шестерни мм. Условия эксплуатации средние; перемещение втулки без нагрузки; .

1. По табл. 4.3. выбираем прямобочное шлицевое соединение средней серии .

2. Допускаемое напряжение (см. табл. 4.5.).

3. Проверяем соединение на смятие:

4. Проверяем соединение на износ:

,

(табл. 4.6),

,

(табл. 4.7),

,

(средняя по загрязненности смазка),

,

.

Следовательно, прямобочное шлицевое соединение по условию прочности подходит для заданных условий работы.

Ременные передачи

Ременная передача относится к передачам трением и гибкой связью, Состоит из ведущего и ведомого шкивов, огибаемых ремнем (рис. 5.1).

Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивом и ремнем вследствие натяжения последнего.

5.1. Схема ременной передачи

В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи бывают плоскоременные (рис. 5.1, а), клиноременные (рис. 5.1, б), круглоременные (рис. 5.1, в), поликлиноременные (рис. 5.1, г).

В современном машиностроении наибольшее применение имеют клиновые и поликлиновые ремни.