Часть 3. Детали машин
МОДУЛЬ 5.
Детали машин. Соединения деталей машин. Разъемные и неразъемные соединения. Расчеты шпоночных соединений с призматическими шпонками.
МОДУЛЬ 6.
Детали машин. Передачи. Передачи трением и зацеплением, с гибкой связью и непосредственного контакта. Определение геометрических размеров и усилий в зацеплении в зубчатых цилиндрических передачах.
МОДУЛЬ 7.
Детали машин. Детали и узлы, обслуживающие передачи. Подбор подшипников качения.
Тема 3. 4 Шпоночные соединения
Примечание: Образцы выполнения задач 1,2,3 - для выполнения практической работы (задачи 4,5,6 далее) по индивидуальным вариантам и защиты модуля 5. В каждой задаче выполнить эскизы шпоночных соединений задаче по имеющимся размером в масштабе 1:1.
Задача 1. Выбрать по ГОСТ 23360 – 78 призматическую шпонку первого исполнения для соединения зубчатого колеса с валом (длина ступицы зубчатого колеса lст = 50 мм, диаметр вала d = 40 мм). Проверить шпоночное соединение на прочность, если вращающий момент Т = 280 Нм, допускаемое напряжение смятия [σсм ] = 150 МПа.
Решение: 1. Подобрать шпонку
По диаметру вала d = 40 мм определяем размеры шпонки b = 12 мм, h = 8 мм, t = 5 мм.
Предварительный расчет длины шпонки l = lст – (5-10) = 50 – 10 = 40 мм.
По стандарту принимаем l = 40 мм.
Рабочая длина шпонки lр = l – b = 40 – 12 = 28 мм
2. Проверить шпоночное соединение на прочность
Фактическое напряжение превышает допускаемое, значит прочность шпоночного соединения не обеспечена.
Задача 2. Определить минимальную длину шпонки по ГОСТ 23360 - 78 для передачи соединением вращающего момента Т = 280 Нм, если диаметр вала d = 40 мм, допускаемое напряжение смятия [σсм ] = 150 МПа.
Решение: 1. Подобрать шпонку
По диаметру вала d = 40 мм определяем размеры шпонки b = 12 мм, h = 8 мм, t = 5 мм.
Из условия прочности определить рабочую длину шпонки
Определить длину шпонки
lр = l – b, откуда l = lр + b = 31,1 + 12 = 43,1 мм, по стандарту l = 45 мм
Задача 3 Выбрать по ГОСТ 23360 - 78 призматическую шпонку первого исполнения для соединения зубчатого колеса с валом (длина ступицы зубчатого колеса lст = 50 мм, диаметр вала d = 40 мм). Определить, какой вращающий момент может передать шпоночное соединение, если допускаемое напряжение смятия [σсм ] = 150 МПа.
Решение: 1. Подобрать шпонку
По диаметру вала d = 40 мм определяем размеры шпонки b = 12 мм, h = 8 мм, t = 5 мм.
Предварительный расчет длины шпонки l = lст – (5-10) = 50 – 10 = 40 мм.
По стандарту принимаем l = 40 мм.
Рабочая длина шпонки lр = l – b = 40 – 12 = 28 мм
Из условия прочности определить вращающий момент
Задача 4 (для самостоятельной работы). Выбрать по ГОСТ 23360 – 78 призматическую шпонку первого исполнения для соединения зубчатого колеса с валом (длина ступицы зубчатого колеса lст = мм, диаметр вала d = мм). Проверить шпоночное соединение на прочность, если вращающий момент Т = Нм, допускаемое напряжение смятия [σсм] = МПа.
1. Подобрать шпонку
2. Проверить шпоночное соединение на прочность
Задача 5 (для самостоятельной работы). Определить минимальную длину шпонки по ГОСТ 23360 - 78 для передачи соединением вращающего момента Т = Нм, если диаметр вала d = мм, допускаемое напряжение смятия [σсм ] = МПа.
1. Подобрать шпонку
2. Из условия прочности определить рабочую длину шпонки
3. Определить длину шпонки
Задача 6 (для самостоятельной работы). Выбрать по ГОСТ 23360 - 78 призматическую шпонку первого исполнения для соединения зубчатого колеса с валом (длина ступицы зубчатого колеса lст = мм, диаметр вала d = мм). Определить, какой вращающий момент может передать шпоночное соединение, если допускаемое напряжение смятия [σсм ] = 150 МПа.
1. Подобрать шпонку
2. Из условия прочности определить вращающий момент