8Проверка прочности шпоночных соединений

8.1Ведущий шкив 1-й плоскоременной передачи

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 10x8. Размеры сечения шпонки, паза и длины шпонки по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

Рис. 8.1

Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

_см = (8.1)

_см = = 7,651 МПа  [_см]

где T_(двиг.) = 33053,918 Н·мм - момент на валу двигателя; d_вала = 32 мм - диаметр вала; h = 8 мм - высота шпонки; b = 10 мм - ширина шпонки; l = 100 мм - длина шпонки; t₁ = 5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [_см] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

_ср = (8.2)

_ср = = 2,295 МПа  [_ср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [_ср] = 0,6 · [_см] = 0,6 · 75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

8.2Ведомый шкив 1-й плоскоременной передачи

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 8x7. Размеры сечения шпонки, паза и длины шпонки по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

Рис. 8.2

Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

_см = (8.3)

_см = = 23,001 МПа  [_см]

где T₁ = 95224,402 Н·мм - момент на валу; d_вала = 30 мм - диаметр вала; h = 7 мм - высота шпонки; b = 8 мм - ширина шпонки; l = 100 мм - длина шпонки; t₁ = 4 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [_см] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

_ср = (8.4)

_ср = = 8,625 МПа  [_ср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [_ср] = 0,6 · [_см] = 0,6 · 75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

8.3Колесо 2-й зубчатой конической передачи

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 20x12. Размеры сечения шпонки, паза и длины шпонки по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

Рис. 8.3

Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

_см = (8.5)

_см = = 57,758 МПа  [_см]

где T₂ = 454845,117 Н·мм - момент на валу; d_вала = 70 мм - диаметр вала; h = 12 мм - высота шпонки; b = 20 мм - ширина шпонки; l = 70 мм - длина шпонки; t₁ = 7,5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [_см] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

_ср = (8.6)

_ср = = 12,996 МПа  [_ср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [_ср] = 0,6 · [_см] = 0,6 · 75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

8.4Ведущая звёздочка 3-й цепной передачи

Для данного элемента подбираем две шпонки, расположенные под углом 180^o друг к другу. Шпонки призматические со скруглёнными торцами 16x10. Размеры сечений шпонок, пазов и длин шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

Рис. 8.4

Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

_см = (8.7)

_см = = 40,495 МПа  [_см]

где T₂ = 454845,117 Н·мм - момент на валу; d_вала = 52 мм - диаметр вала; h = 10 мм - высота шпонки; b = 16 мм - ширина шпонки; l = 70 мм - длина шпонки; t₁ = 6 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [_см] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

_ср = (8.8)

_ср = = 10,124 МПа  [_ср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [_ср] = 0,6 · [_см] = 0,6 · 75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.