4.7. Последовательность расчета шлицевых соединений
1. В зависимости от величины действующей нагрузки назначают серию для прямобочных зубьев.
2. Для выбранной серии зубьев по внутреннему диаметру вала подбирают по ГОСТ 1139-80 размеры D, b, f и число зубьев Z для прямобочных зубьев.
Для эвольвентных зубьев по ГОСТ 6033-80 определяют по наружному диаметру вала D, модуль m и число зубьев Z.
3. Из условия прочности на смятие находят длину l зубьев.
4. Проверяют l по условию прочности на изнашивание. Если условие не удовлетворяется, увеличивают l и повторяют расчет.
Примеры расчета шпоночных и шлицевых соединений Пример 1
Цилиндрическое
зубчатое колесо закреплено призматической
шпонкой на валу редуктора диаметром
Вал (сталь 50) передает вращающий момент
Материал шпонки сталь 45, материал
зубчатого колеса – 40Х. Длина ступицы
.
Нагрузка спокойная. Подобрать шпонку
и проверить ее на прочность.
1.
По диаметру вала
выбираем по ГОСТ 23360-78 размеры сечения
призматической шпонки:
мм;
мм. Длину шпонки примем на 3…5 мм меньше
длины ступицы колеса и сравним с рядом
длин шпонок. Выбираем рабочую длину
шпонки
мм
.
2. Проверяем выбранную шпонку на смятие
.
Допускаемое
напряжение
Н/мм2
при стальной ступице и спокойной
нагрузке. Следовательно, призматическая
шпонка
по условию прочности подходит для
данного соединения.
Пример 2
Подобрать
и проверить на прочность подвижное
шлицевое соединение вторичного вала
коробки передач автомобиля. Вращающий
момент
кНм. Расчет провести для случая: шлицевое
соединение прямобочное,
Материал
сталь 45, термообработка – улучшение.
Длина ступицы шестерни
мм. Условия эксплуатации средние;
перемещение втулки без нагрузки;
.
1.
По табл. 4.3. выбираем прямобочное шлицевое
соединение средней серии
.
2.
Допускаемое напряжение
(см.
табл. 4.5.).
3. Проверяем соединение на смятие:
4. Проверяем соединение на износ:
,
(табл.
4.6),
,
(табл.
4.7),
,
(средняя
по загрязненности смазка),
,
.
Следовательно,
прямобочное шлицевое соединение
по условию прочности подходит для
заданных условий работы.
5. Ременные передачи
Ременная передача относится к передачам трением и гибкой связью, Состоит из ведущего и ведомого шкивов, огибаемых ремнем (рис. 5.1).
Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивом и ремнем вследствие натяжения последнего.
5.1. Схема ременной передачи
В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи бывают плоскоременные (рис. 5.1, а), клиноременные (рис. 5.1, б), круглоременные (рис. 5.1, в), поликлиноременные (рис. 5.1, г).
В современном машиностроении наибольшее применение имеют клиновые и поликлиновые ремни.
Достоинства ременных передач
1. Простота конструкции и малая стоимость.
2. Возможность передачи мощности на значительные расстояния (до 15 м).
3. Плавность и бесшумность работы.
4. Смягчение вибрации и толчков вследствие упругой вытяжки ремня.
5. Возможность предохранения от разрушения ответственных деталей привода за счет проскальзывания.