37. Соединения тангенциальными шпонками.

В поперечном сечении соединения шпонка одной своей широкой стороной b располагается касательно к окружностям вала и втулки. Для создания напряжённого соединения, обеспечивающего стабильное положение втулки относительно вала, и в случае реверсивного вращения следует ставить две шпонки, располагая их под углом 90–135° по окружности вала и навстречу одна другой. Шпонка состоит из двух односкосных одинакового уклона клиньев, составленных таким образом, что узкие грани величиной t (они являются рабочими) – параллельны. Параллельность рабочих граней тангенциальных шпонок позволяет изготовлять пазы на валу и во втулке без уклона.

Допущения при расчете: всю нагрузку шпонка передаёт узкой гранью; трение на поверхности соприкосновения втулки с валом, вызванное затяжкой обеих шпонок из-за невозможности определения величины силы трения, не учитывается. Прочность узкой грани на смятие проверяется по формуле

где t – толщина шпонки; c – ширина фаски.

Тангенциальные шпонки стандартизованы для валов диаметром d более 60 мм. Учитывая, что между шириной b и глубиной t паза существуют определенные соотношения: ширина паза b равна половине длины хорды сегмента, стрела которого равна t, в соединениях деталей меньших диаметров нормальными шпонками, можно принимать t = (0,115…0,066)d и b = (0,32…0,248)d соответственно.

35. Расчёт сегментных шпонок.

Сегментная шпонка является разновидностью призматической шпонки, так как принцип работы этой шпонки подобен принципу работы призматической шпонки. Глубокая посадка шпонки обеспечивает ей более устойчивое положение, чем у простой призматической шпонки.

Аналогично соединению с призматической шпонкой для сегментной шпонки получим

Расчёт на срез

где Т — крутящий момент; d - диаметр вала; b и l_d - соответственно ширина и рабочая длина шпонки; k – справочный размер для расчета на смятие; σ_sm и [σ_sm] - расчетное и допускаемое напряжения на смятие для шпоночного соединения; τ_c и [τ_c] – расчетное и допускаемое напряжение на срез для шпонки.