6.1 Расчёт шпонки 10×8×10 гост 233360-78

Принимая материал шпонки сталь 45 с пределом текучести σ_т = 350 МПа, а допускаемый коэффициент запаса прочности [S] = 2,5 (нагрузка постоянная реверсивная), определим допускаемое напряжение:

[σ_см] = σ_т /[S], (75)  [9, с. 310]

где σ_т - предел тякучести, МПа;

[S] – допускаемый коэффициент запаса прочности.

КП 12.140613.04.16.00.П3

Изм Лист № докум. Подпись Дата

Принимаем  σ_т = 350 МПа и [S] = 2,5, находим формулу (75):

[σ_см] = 350 /2,5 = 140 МПа

Проверяем соединение на смятие:

σ_см = 2∙Т₃/(d∙(h - t₁)∙l, (76) [9, с. 310]

где Т₃ – моменту на валу 2-3, Н∙м;

d – диаметр участка вала, мм;

h – высота сечения шпонки, мм;

t₁ – глубина паза вала, мм;

l – длина шпонки, мм.

Принимаем Т₃ = 76,1 Н∙м, d = 30мм, h = 8 мм, t₁ = 5 мм, l = 10 мм, находим формулу (76):

σ_см = 2∙76,1/(40∙(8 - 5)∙10 = 126 МПа

σ_см ≤ [σ_см]; 126 МПа ≤ 140 МПа – условие выполняется.

Проверяем соединение на срез:

τ_ср = 2∙Т₃/d∙A_ср, ≤ [τ_ср] (77) [9, с. 310]

где Т₃ – моменту на валу 2-3, Н∙м;

d – диаметр участка вала, мм;

A_ср – площадь среза, мм².

A_ср = b∙l, (78) [9, с. 310]

b - ширина сечения шпонки, мм;

l – длина шпонки, мм.

Принимаем b = 10 мм и l = 10 мм, находим формулу (78):

A_ср = 10∙10 = 100 мм²

Теперь рассчитываем формулу (77), принимая Т₃ = 76,1 Н∙м, d = 40 мм, A_ср = 100 мм²:

τ_ср = 2∙76,1/40∙100 = 38 МПа

τ_ср ≤ [τ_ср]; 38 МПа ≤ 60 МПа, следовательно, прочность на срез обеспечена.

6.2 Расчёт шпонки 16×10× 20 гост 233360-78

Принимая материал шпонки сталь 45 с пределом текучести σ_т = 350 МПа, а допускаемый коэффициент запаса прочности [S] = 2,5 (нагрузка постоянная реверсивная), определим допускаемое напряжение:

[σ_см] = σ_т /[S], (79)  [9, с. 310]

где σ_т - предел тякучести, МПа;

[S] – допускаемый коэффициент запаса прочности.

Принимаем  σ_т = 350 МПа и [S] = 2,5, находим формулу (79):

[σ_см] = 350 /2,5 = 140 МПа

Проверяем соединение на смятие:

σ_см = 2∙Т₄/(d∙(h - t₁)∙l, (80) [9, с. 310]

где Т₄ – моменту на валу 4, Н∙м;

d – диаметр участка вала, мм;

h – высота сечения шпонки, мм;

t₁ – глубина паза вала, мм;

l – длина шпонки, мм.

КП 12.140613.04.25.00.П3

Изм Лист № докум. Подпись Дата

Принимаем Т₄ = 214,3 Н∙м, d = 55 мм, h = 10 мм, t₁ = 6 мм, l = 20 мм, находим формулу (80):

σ_см = 2∙214,3/(55∙(10 - 6)∙20 = 97 МПа

σ_см ≤ [σ_см]; 97 МПа ≤ 140 МПа – условие выполняется.

Проверяем соединение на срез:

τ_ср = 2∙Т₄/d∙A_ср, ≤ [τ_ср] (81) [9, с. 310]

где Т₄ – моменту на валу 4, Н∙м;

d – диаметр участка вала, мм;

A_ср – площадь среза, мм².

A_ср = b∙l, (82) [9, с. 310]

b - ширина сечения шпонки, мм;

l – длина шпонки, мм.

Принимаем b = 16 мм и l = 20 мм, находим формулу (82):

A_ср = 16∙20 = 320 мм²

Теперь рассчитываем формулу (81), принимая Т₄ = 214,3 Н∙м, d = 55 мм, A_ср = 320 мм²:

τ_ср = 2∙214,3/55∙320 = 24 МПа

τ_ср ≤ [τ_ср]; 24 МПа ≤ 60 МПа, следовательно, прочность на срез обеспечена.

6.3 Расчёт шпонки 12×8×10 гост 233360-78

Принимая материал шпонки сталь 45 с пределом текучести σ_т = 350 МПа, а допускаемый коэффициент запаса прочности [S] = 2,5 (нагрузка постоянная реверсивная), определим допускаемое напряжение:

[σ_см] = σ_т /[S], (83)  [9, с. 310]

где σ_т - предел тякучести, МПа;

[S] – допускаемый коэффициент запаса прочности.

Принимаем  σ_т = 350 МПа и [S] = 2,5, находим формулу (83):

[σ_см] = 350 /2,5 = 140 МПа

Проверяем соединение на смятие:

σ_см = 2∙Т₄/(d∙(h - t₁)∙l, (84) [9, с. 310]

где Т₄ – моменту на валу 4, Н∙м;

d – диаметр участка вала, мм;

h – высота сечения шпонки, мм;

t₁ – глубина паза вала, мм;

l – длина шпонки, мм.

Принимаем Т₄ = 214,3 Н∙м, d = 40 мм, h = 8 мм, t₁ = 5 мм, l = 10 мм, находим формулу (84):

σ_см = 2∙214,3/(40∙(8 - 5)∙10 = 0,3 МПа

σ_см ≤ [σ_см]; 127 МПа ≤ 140 МПа – условие выполняется.

Проверяем соединение на срез:

τ_ср = 2∙Т₄/d∙A_ср, ≤ [τ_ср] (85) [9, с. 310]

где Т₄ – моменту на валу 4, Н∙м;

d – диаметр участка вала, мм;

A_ср – площадь среза, мм².

КП 12.140613.04.25.00.П3

Изм Лист № докум. Подпись Дата

A_ср = b∙l, (86) [9, с. 310]

b - ширина сечения шпонки, мм;

l – длина шпонки, мм.

Принимаем b = 12 мм и l = 10 мм, находим формулу (86):

A_ср = 12∙10 = 120 мм²

Теперь рассчитываем формулу (85), принимая Т₄ = 214,3 Н∙м, d = 40 мм, A_ср = 120 мм²:

τ_ср = 2∙214,3/40∙120 = 49 МПа

τ_ср ≤ [τ_ср]; 49 МПа ≤ 60 МПа, следовательно, прочность на срез обеспечена.

КП 12.140613.04.25.00.П3

Изм Лист № докум. Подпись Дата