Достоинства и недостатки профильных соединений

Достоинства профильных соединений: • отсутствие концентраторов напряжений кручения; • хорошее центрирование деталей соединения; • повышенная надежность по критерию прочности соединения по сравнению с соединениями с натягом. Недостатки профильных соединений: • сложность изготовления профильной поверхности; • при передаче соединениями вращающих моментов возникают значительные распорные силы, деформирую-щие ступицы.

57. Шпоночные соединения. Зубчатые соединения.

136 Шпоночные соединения. Общие сведения.

Шпоночным называется соединение соосных деталей с помощью шпонки

Шпонка — специальная деталь, размещаемая в пазах вала и ступицы. В машиностроении применяют стандартизованные призматические, сегментные, клиновые, цилиндрические шпонки. Достоинства: простота конструкции, невысокая стоимости изготовления, удобство сборки и разборки.

Призматические шпонки используются в конструкциях наиболее часто. Они имеют прямоугольное сечение с отношением высоты к ширине h/b для валов диаметром до 22 мм - h/b= 1 а для валов больших диаметров - до h/b = 0,5. Материал шпонок — чистотянутая сталь с пределом точности σ_В≥600 МПа. Сегментные шпонки используют в основном на малонагруженных участках вала.

137 Критерии работоспособности и расчет соединений.(шпонка)

Шпоночные соединения выходят из строя из-за смятия рабочих граней. Возможен также и срез шпонок. Прочностную надежность соединений оценивают по напряжениям смятия σ_см на рабочих гранях. где Т - вращающий момент; lP - рабочая длина шпонки ; t2 = 0,4h - глубина врезания шпонки в ступицу; σ_см - допускаемое напряжение на смятие. Рабочую длину шпонки ℓ_р можно определить из соотношения l_p=2T/(dt₂[σ_см]). Проверку прочности шпонок на срез обычно не производят. Если условие прочности не выполняется, то используют две шпонки, установленные под углом 120 или 180°.

ШПОНОЧНЫЕ И ЗУБЧАТЫЕ (ШЛИЦЕВЫЕ) СОЕДИНЕНИЯ Шпоночные и зубчатые соединения служат для закрепления деталей на осях и валах. Такими деталями являются шкивы, зубчатые колеса, муфты, маховики, кулачки и т. д. Соединения нагружаются в основном вращающим моментом. § 6.1. Шпоночные соединения Все основные виды шпонок можно разделить на клиновые и призматические. Первая группа шпонок образует напряженные , а вторая — ненапряженные соединения. Размеры шпонок и допуски на них стандартизованы.   Соединение клиновыми шпонками (например, врезной клиновой шпонкой; рис. 6.1) характеризуется свободной посадкой ступицы на вал (с зазором); расположением шпонки в пазе с за¬зорами по боковым граням  (рабочими являются широкие грани шпонки); передачей вращающего момента от вала к ступице в основном силами трения, которые образуются в соединении от запрессовки шпонки. За¬прессовка шпонки смещает центры вала и ступицы на некоторое значение Δ, равное половине зазора посадки и деформации деталей. Это смещение вызывает дисбаланс и неблагоприятно сказывается на работе механизма при больших частотах вращения. Клиновая форма шпонки может вызвать перекос детали, при котором ее торцовая плоскость не будет перпендикулярна оси вала. Обработка паза в ступице с уклоном, равным уклону шпонки, создает дополнительные технологические тру¬дности и часто требует индивидуальной пригонки шпонки по пазу. Такая пригонка совершенно недопустима в условиях массового производства. Эти недостатки послужили причиной того, что применение клиновых шпонок резко сократилось в условиях современного производства. Значительное сокраще¬ние применения клиновых щпонок позволяет не рассматривать в настоящей курсе их конструктивные разновидности и расчет на прочность