6 Выбор геометрических размеров шпонки и проверка прочности шпоночных соединений
Таблица 6.1 - Исходные данные для расчета
Наименование |
Ед.изм. |
Значение |
Диаметр вала в месте посадки колеса |
мм |
60 |
Длина ступицы |
мм |
80 |
Вращающий момент на валу |
Н·м |
500 |
Шпонки призматические со скругленными торцами.
Размеры сечений шпонок и пазов и длины - по ГОСТ 23360 - 78.
Материал шпонок - сталь 45 нормализация. Напряжение смятия и условие прочности по формуле
(6.1)
Допускаемые напряжения смятия при чугунной ступице [σсм]=50 ÷ 70 МПа, при стальной ступице [σсм] = 100 ÷ 120 МПа.
Для экономии материала шпонки и уменьшения длины проточки расчет длины шпонки будем вести исходя из допускаемых значений.
(6.2)
По диаметру вала определяются параметры сечения шпонки: dВ=60 мм; b х h = 18 х 11 мм; t1 = 7 мм; t2 = 4,4 мм;
Выберем материал ступицы с………[σсм] = 70 МПа
Рассчитаем длину шпонки…………..l = 70 мм
Длина ступицы……………………….80 мм
Исходя из расчетного значения длины шпонки и длины ступицы (расчетная длина l шпонки не должна превышать длину ступицы) по ГОСТ 23360-78 выбираем длину шпонки.
Длина шпонки l = 80 мм ГОСТ 23360-78 I
σсм = 67,2 МПа < [σсм] условие выполнено
Выбор длины ступицы
Таблица 6.2 - Таблица результатов расчета
Наименование |
Условное обозначение |
Ед. Изм. |
Значение |
Размеры шпонки |
|||
длина |
l |
мм |
80 |
ширина |
b |
мм |
18 |
высота |
h |
мм |
11 |
Глубина паза вала |
t1 |
мм |
7 |
Глубина паза втулки |
t2 |
мм |
4,4 |
Справочно: диаметр вала |
dв |
мм |
60 |
6.1 Справочные данные к шестому разделу
Таблица 6.3 - Шпонки призматические
Диаметр вала d |
Сечение шпонки bxh |
Глубина паза |
|
Длина шпонки |
|||||
вала t1 |
втулки t2 |
6 |
50 |
||||||
от |
до |
|
|
|
|
8 |
56 |
||
17 |
22 |
6 |
6 |
3,5 |
2,8 |
10 |
63 |
||
22 |
30 |
8 |
7 |
4,0 |
3,3 |
12 |
70 |
||
30 |
38 |
10 |
8 |
5,0 |
3,3 |
14 |
80 |
||
38 |
44 |
12 |
8 |
5,0 |
3,3 |
16 |
90 |
||
44 |
50 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
18 |
100 |
||
50 |
58 |
16 |
10 |
6,0 |
4,3 |
20 |
110 |
||
58 |
65 |
18 |
11 |
7,0 |
4,4 |
25 |
125 |
||
65 |
75 |
20 |
12 |
7,5 |
4,9 |
28 |
140 |
||
75 |
85 |
22 |
14 |
9,0 |
5,4 |
32 |
160 |
||
85 |
95 |
25 |
14 |
9,0 |
5,4 |
36 |
180 |
||
95 |
110 |
28 |
16 |
10,0 |
6,4 |
40 |
200 |
||
|
45 |
500 |
|||||||
Материал шпонки - сталь чистотянутая с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа.