Расчет на статическую прочность

Сечение I–I (точка С). Это сечение проходит через точку С.

Максимальное нормальное напряжение от изгиба:

σ_{изг max С} = МПа.

Момент сопротивления при изгибе в точке С:

W_{изг С} = 0,1d₆³ = 0,1 · = мм³;

σ_{изг max С} = МПа.

Максимальное касательное напряжение в точке С:

τ _{max С} = МПа.

Момент сопротивления при кручении в точке С:

W_крС = 0,2d₆³ = 0,2 · = мм³;

τ _{max С} = = = МПа.

В прямозубой и шевронной передаче осевая сила F_a отсутствует, поэтому σ_сж=0.

Коэффициент запаса прочности в точке С по нормальным напряжениям:

S_ТσС = =

где σ_Т = МПа для стали ………………при диаметре заготовки в виде поковки до 100 мм, τ_Т = МПа (см. табл. 5)

Коэффициент запаса прочности в точке С по касательным напряжениям:

S_ТτС = = .

Общий коэффициент запаса прочности в точке С по пределу текучести:

S_ТС = =

при [S_T] = 1,5…2.

Сечение II–II (точка В). Это сечение проходит через точку В, где располагается шпонка.

Максимальное нормальное напряжение при изгибе:

σ_{изг max В} = МПа.

Момент сопротивления при изгибе в точке В:

W_{изг В} = 0,1d₇³ – мм³.

Для диаметра вала d₇ = мм выбираем шпонку из (табл. 6) с параметрами b = мм, h = мм, t₁ = мм. Тогда:

W_{изг В} = мм³;

σ_{изг max В} = МПа.

Максимальное касательное напряжение в точке В:

τ _{max В} = МПа.

Момент сопротивления при кручении в точке В:

W_крВ = 0,2d₇ ³ - = мм³;

τ _{max В} = МПа.

Коэффициент запаса прочности в точке В по нормальным напряжениям:

S_ТσВ = = .

Шпонки призматические (из ГОСТ 23360–78)

Таблица 6

Диаметр вала, d	Сечение шпонки		Фаска у шпонки S	Глубина паза		Длина l
	b	h		Вала t1	Ступицы t2
Св.12до17	5	5		3	2,3	10-56
»17 »22	6	6	0,25-0,4	3,5	2,8	14-70
»22 »30	8	7		4	3,3	18-90
»30 »38	10	8		5	3,3	22-110
»38 »44	12	8		5	3,3	28-140
»44 »50	14	9	0,4-0,6	5,5	3,8	36-160
»50 »58	16	10		6	4,3	45-180
»58 »65	18	11		7	4,4	59-200
»65 »75	20	12		7,5	4,9	56-220
»75 »85	22	14	0,6-0,8	9	5,4	63-220
»85 »95	25	14		9	5,4	70-280

Примечания. 1. Длину l (мм) призматической шпонки выбирают из ряда: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200.

2. Пример обозначения шпонки с размерами b = 18 мм, h = 11 мм, l = 80 мм:

«Шпонка 18  11  80 ГОСТ 23360–78»

Коэффициент запаса прочности в точке В по касательным напряжениям:

S_ТτВ = = .

Общий коэффициент запаса прочности в точке В по пределу текучести:

S_ТВ = =

при [S_T] = 1,5…2.