6.4. Шпонка на рабочей машине.
Рис. -Вал дозатора.
По заданию длина вала составляет 180 мм, диаметр выходного конца вала ротора 95 мм. Вращающий момент на валу 835,598 Н*м.
По ГОСТу12080-66 максимальная длина длинного конца вала (исполнение 1) при диаметре 95 мм может быть 170 мм. По заданию длина вала 180 мм. Пункт 7 данного ГОСТа допускает увеличение длины концов валов длинного исполнения в пределах двух диапазонов длин. Длина ступицы L1 соответственно 130 (по таблице ГОСТА) +10=140 мм. Средний диаметр 88,50 мм. Ширина шпонки b=22 мм, глубина паза t=9 мм, высота 14 мм. D1= М64*4.
По ГОСТу 23360-78 по полученному сечению шпонки выбираю диапазон длин от 63 до 250 мм. Учитывая длину ступицы -140 мм, из стандартного ряда выбираю длину шпонки l = 125 мм. Выбирая длину шпонки руковолдствуюсь указаниями на стр.77 (3) «Длину ступицы выбирают на 8...10 мм больше длины шпонки.». Из таблицы 2 ГОСТа 23360-78 исходя из диаметра вала и сечения шпонки выбираю t1- глубина паза 9 мм, t2-глубина шпоночного паза на втулке -5,4 мм. Теоритическая масса шпонки по приложению 1-300 грамм.
В соответствии с пунктом 4 ГОСТа 23360-78 выбираю сталь с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа (60 кгс/мм2). Выбираю марку стали - сталь 45, которая при термообработке-нормализация имеет временное сопротивление 610 МПа.
Произвожу расчёт на смятие.
lp=l-b=125-22=103 мм
σсм=2*Т*103/(dср*(h-t1)*lp≤ (σ)см
dср =50,90 мм - исходя из ГОСТа 12081
σсм=2*835,598*103/(88,50*(14-9)*103)≤ 56 МПа
σсм=36,66 МПа ≤ 56 МПа
Выбираю шпонку 22*14*125 мм
Список литературы.
1- «Кинематические расчёты приводов машин» М.В. Авакумов, СПбГТУРП -СПб., 2011г.-29 с.
2- «Расчёт цилиндрических зубчатых передач» М.В. Авакумов, СПб 2012г.-45 с. 3- «Конструктирование узлов и деталей машин» П.Ф. Дунаев, О.П. Лёликов-444с.
4- «Детали машин Типовые расчеты на прочность» Т.В. Хруничева.