12 Самостійна робота №11

Тема: Підбір і розрахунок шпонкового з’єднання

Питання, що розглядаються.

1. Умови роботи шпонки в з’єднанні

2. Практичний підбір перерізу стандартної шпонки за потужністю, що передається валом механізму.

3. Проектний розрахунок шпонки на зріз та зминання та визначення необхідної дожини шпонки.

Шпонка є елементом конструкцій механізмів, який запобігає відносному повороту двох деталей (вала та втулки, при цьому втулкою може бути люба деталь ,що розташована на валу. Шпонки призматичні виготовляють з чистотянутої сталі прямокутного перерізу з тимчасовим опором розриву за ГОСТ 8788-68. Приклад позначення призматичної шпонки для валів діаметром 58-65мм:

Шпонка 18×11×100 ГОСТ 8788-68

При проектному розрахунку призматичної шпонки приймається, що тиск з боку втулки на шпонку рівномірний по всій висоті і довжині шпонки.

Основним розрахунком для шпонки є розрахунок на зминання. При цьому площею зминання є площа частини шпонки, що виступає за діаметр вала.

Рисунок 1-схема шпонкового з’єднання

Напруження зминання

(1)

Напруження зрізу:

(2)

Величину допустимої напруги призначають

(3)

Величину допустимої напруги на зминання визначають за формулою:

(4)

В самостійній роботі необхідно за вихідними даними підібрати шпонку за розмірами перерізу та розрахувати її необхідну довжину за умов міцності на зріз та зминання. При цьому необхідно застосувати знання з розділів кінематика та потужність обертового руху.

Рекомендована послідовність виконання роботи.

1. За вихідною потужність Р та кутовою швидкістю w розрахувати обертовий момент. При цьому застосувати відомі співвідношення:

2. Підібрати відповідно діаметру d розміри перерізу шпонки t , t_1.

3. За формулами (3), (4) визначити величини допустимих напружень.

4. З формули (1) визначити необхідну довжину шпонки. Вибрати стандартну довжину з стандартного ряду:

5. Виконати перевірочний розрахунок на зріз шпонки.

6. Накреслити розріз отриманого шпонкового з’єднання в масштабі.

Таблиця 1- Вихідні дані

Варіант	Р, кВт	n, об/хв	d, мм	Матеріал шпонки	Матеріал маточини
1	40	950	30	Ст.5	Ст.2
2	20	1100	40	Сталь 45	Ст.3
3	100	1250	35	Ст.6	ВЧ-38
4	60	1450	45	Сталь 50	ВЧ-45
5	55	2500	50	Сталь 60	СЧ-10
6	38	2750	54	Сталь 55	СЧ-15
7	62	750	62	Сталь 20	СЧ-18
8	48	900	58	Сталь 30	СЧ-20
9	61	1000	61	Сталь 30Х	СЧ-25
10	58	2300	48	Сталь 35Х	Ст.2

Рисунок 2- Шпонка призматична