15

Министерство образования и науки рф

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский государственный университет дизайна и технологии

Новосибирский технологический институт

Московского государственного университета

дизайна и технологии (филиал)

(Нти мгудт (филиал))

Кафедра механики и инженерной графики

(МиИГ)

ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Методические указания

к выполнению лабораторной работы по дисциплине

«Детали машин и основы конструирования»

по специальности: 150406.65 – Машины и аппараты текстильной и

лёгкой промышленности

по направлению: 260900.65 – Технология и конструирование изделий

лёгкой промышленности

по специальностям: 260901.65 - Технология швейных изделий;

260902.65 - Конструирование швейных изделий;

260904.65 - Технология кожи и меха;

260905.65 - Технология изделий из кожи;

260906.65 - Конструирование изделий из кожи

Новосибирск – 2010 Автор к.Т.Н., доцент м.А. Ланцевич

Рецензент д.т.н., профессор Ю.И. Подгорный

Зав. кафедрой механики и

инженерной графики к.т.н., доцент В.Ф. Ермолаев

Методические указания. – Новосибирск: НТИ МГУДТ (филиал), 2010.- 14 с.

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение конструкций шпоночных соединений, подбор и расчет их на прочность.

2 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

1) Набор призматических, сегментных и клиновых шпонок.

2) Штангенциркуль.

3 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ознакомление с основными типами шпонок, их назначением, достоинствами и недостатками. Вычерчивание шпоночных соединений и отдельных шпонок с указанием геометрических параметров. Выполнение расчетов на прочность различных шпоночных соединений. Выполнение записи условного обозначения рассчитанных шпонок по ГОСТам.

4 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

Шпоночные соединения служат для закрепления деталей на валах и осях и предназначены для передачи крутящего момента.

Все шпоночные соединения можно разделить на две группы: напряженные и ненапряженные. К первой группе относятся клиновые шпонки. Ко второй – призматические и сегментные. Размеры шпонок и допуски на них стандартизованы.

4.1 Соединения клиновыми шпонками

Передача крутящего момента клиновыми шпонками (ГОСТ 8791) (см. рисунок 1) производятся за счет сил трения, которые образуются в соединении от запрессовки шпонки, создавая, таким образом, напряжения до приложения рабочей нагрузки.

Паз в ступице обрабатывается с уклоном, равным уклону шпонки (1 : 100), что часто требует индивидуальной пригонки шпонки по пазу. Кроме того, клиновая форма шпонки может вызвать перекос детали, при котором ее торцевая плоскость не будет перпендикулярна к оси вала.

Эти недостатки послужили причиной резкого сокращения применения клиновых шпонок в условиях современного производства.

Рабочие поверхности шпонки испытывают напряжения смятия и рассчитываются по условию прочности

, (1)

где – крутящий момент, передаваемый шпонкой, ;

– ширина шпонки, ;

– рабочая длина шпонки, ;

– 0,13…0,18 – коэффициент трения скольжения;

– диаметр вала, ;

- допускаемое напряжение смятия материала шпонки, .

Рисунок 1 – Соединение клиновой шпонкой