Допускаемые напряжения смятия шлицевых соединений
Тип соединения |
Условия эксплуатации |
[см], МПа |
|
Поверхность зубьев |
|||
Без термообработки |
С термообработкой |
||
Неподвижное |
Тяжелые (с ударом) Средние Легкие |
36…50
60…100 80…120 |
40…70
100…140 120…200 |
Подвижное без нагрузки (например, коробки скоростей) |
Тяжелые Средние Легкие |
|
20…30 30…60 40…70 |
Подвижное под нагрузкой (например, карданный вал автомобиля) |
Тяжелые Средние Легкие |
|
3…10 5…15 10…20 |
Расчет на смятие является первым этапом проектного расчета, на котором определяют приближенное значение l и разрабатывают конструкцию соединения. На втором этапе уточняют значение l по критерию износостойкости.
4.5.2. Расчет на изнашивание
Выполняют по условию
[]изн
KN
/(KE
KосKc),
где
[]изн,
МПа
условное допускаемое напряжение (табл.
4.6.); KN
=
коэффициент числа циклов нагружения
зубьев соединения за полный срок службы;
N = 60nt
(где
t
полный срок службы в час; n
число оборотов соединения в мин, об/мин);
KЕ
коэффициент режима нагрузки (табл. 4.7);
Kос
коэффициент осевой подвижности
соединения, Kос
= 1
неподвижное, Kос
= 1,25
подвижное без нагрузки; Kос
= 3
подвижное под нагрузкой; Kс
коэффициент условий смазки подвижных
соединений, Kс
= 0,7
смазка без загрязнений, Kс
= 1
средняя по заряженности смазка, Kс
= 1,4
смазка с загрязнением.
Таблица 4.6
Условное допускаемое напряжение []изн, МПа
Термообработка и средняя твердость |
|||||
без обработки 220 НВ |
улучшение 270 НВ |
закалка |
цементация или азотирование, 60HRC |
||
40HRC |
45HRC |
52HRC |
|||
95 |
110 |
135 |
170 |
185 |
205 |
Таблица 4.7
Коэффициент режима нагрузки
Типовые режимы нагрузки |
Обозначение режима |
Коэффициент режима нагрузки KЕ |
Постоянная нагрузка |
0 |
1,0 |
Работа большую часть времени с высокими нагрузками |
I |
0,77 |
Одинаковое время работы со всеми значениями нагрузки |
II |
0,63 |
Работа большую часть времени со средними нагрузками |
III |
0,57 |
Работа большую часть времени с малыми нагрузками |
IV |
0,43 |
4.6. Последовательность расчета шпоночных соединений
1. Для соединения шпонкой по ГОСТ 23360-78 (призматические) или по ГОСТ 24071-80 (сегментные шпонки) в зависимости от диаметра вала в месте шпоночного соединения подбирают размеры поперечного сечения шпонки
bh.
2. Выбирают []см (см. 4.2).
3. Определяют длину шпонки и согласовывают ее с длиной ступицы.