6 5. Шпоночные соединения, виды, расчет на прочность.

Шпонка - деталь, устанавливаемая в разъем двух соединяемых деталей и препятствующая их взаимному перемещению. Применяется чаще всего для передачи вращающего момента. По характеру работы различают ненапряженные (призматические и сегментные) и напряженные (клиновые и тангенциальные) шпонки, а также неподвижные и подвижные шпоночные соединения. Соединения призматическими шпонками про¬веряют по условию прочности на смятие: сигмаCM=Ft/ACM<=[сигма]CM

Сила, передаваемая шпонкой, Ft = 2 T/d.

При высоте фаски шпонки /»0,06Л площадь смятия

Длину шпонки со скругленными торцами / = /р + /? или с плос¬кими торцами / = /р назначают из стандартного ряда (см. табл. 4.1). Длину СТуПИЦЫ /от принимают на 8... 10 мм больше длины шпонки. Если длина ступицы больше величины 1,5 d, то шпоноч¬ные соединения заменяют шлицевым или соединением с натягом.сигма

CM=2T/(d(0.94h-t1)lp)<=[сигма]CM

Соединения сегментными шпонками (см. рис. 4.2) проверяют на смятие:

сигмаCM=2T/(d(h-t)l)<=[сигма]CM

где l — длина шпонки; (h — t) —рабочая глубина в ступице.

Сегментная шпонка узкая, поэтому в отличие от призматической ее проверяют на срез.

68. Расчет валов на кручение

При изгибе с кручением в поперечных сечениях стержня действуют изгибающие моменты М_х,М_у , и крутящий момент Т. В сечениях вала возникают нормальные σ и касательные τ напряжения, которые, в соответствии с принципом независимости действия сил, определяются отдельно, как в случае изгиба и в случае кручения.

При расчете необходимо определить крутящие моменты из условия Σ_м=0 в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

В поперечном сечении вала максимальные значения σ и τ определяются по формуле:

σ_max= , τ_max= ,

где : М= ,

W-момент сопротивления сечения,

W= =

Исходя из вышеизложенного получим:

D=

69. Упорные подшипники.

Упорные подшипники главным образом принимают упорную нагрузку и обеспечивают осевое положение вала. Этот тип подшипников отличается от других тем, что расстояние между кольцами перпендикулярно оси вращения. Упорные подшипники обычно состоят из двух дорожек качения, плоских или с углублением для тел качения, которые разделяет сепаратор с телами качения.

Классификация:

-Однорядные шариковые упорные

-Двухрядные шариковые упорные

-Шариковые радиально-упорные

-Однорядные упорные с цилиндрическим роликом

-Двухрядные упорные с цилинрическим роликом

-Упорные с коническим роликом

-Упорные с коническим роликом

-Сфероконические упорные

Примеры:

Однорядный роликовый упорный с цилиндрическим роликом.

70. Муфты предохранительные. Общие сведения. Назначения. Устройства

Эти муфты допускают ограничение передаваемого вращающего мо­мента, что предохраняет машины от поломок при перегрузках. Наибольшее распространение получили предохранительные кулачко­вые, шариковые и фрикционные муфты.

Предохранительные кулачковые и шариковые (рис. а) муфты постоянно замкнуты, а при перегрузках кулачки или шарики полумуфты 1 выдавливаются из впадин полумуфты 2, и муфта размыкается. Иначе работает предохранительная фрикционная муфта (рис. б). При перегрузке за счет проскальзывания происходит пробуксовывание этой муфты (останавливается ведомый вал).

При маловероятных перегрузках применяют предохранительные муфты с разрушающимся элементом, например со срезным штифтом. Такая муфта состоит из дисковых полумуфт 1 и 2, соединяемых металлическим штифтом 3, вставленным в термически обработанную втулку 4. При возникновении перегрузки штифт срезается, и муфта разъединяет валы. Они просты по конструкции и малогабаритны.

1,2— полумуфты; 3 — срезной штифт; 4 — закаленные втулки

Для изготовления деталей предохранительных муфт в зависимости от типа муфты применяют конструкционные стали, чугун СЧЗО, фрикцион­ные материалы, сталь ШХ12 и др. Штифты для муфт с разрушающимся элементом изготовляют из стали 45, втулки — из стали 40Х с закалкой.