6.5 Конические колеса

(Выборка из - Конструирование узлов и деталей машин : учеб. пособие для вузов / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. - 6-е изд. испр.. - М. : Высш. шк., 2000. - 447 с.)

Применяются следующие типы в зависимости от внешнего диаметра вершин:

• При d_ae≤120 мм

а) применятся при δ<30°; б) применяется при δ>45°; при 30°<δ<45° можно применять любой вариант.

Рисунок 6.5.1 – Конические колеса при d_ae≤120 мм

• При d_ae>120 мм

а) единичное и мелкосерийное производство; б) крупносерийное производство

Рисунок 6.5.2 – Конические колеса при d_ae>120 мм

• При d_ae>180 мм колеса рекомендуется выполнять составными

а) болтовое соединение; б) заклепочное содениение.

Рисунок 6.5.3 – Конические колеса при d_ae>180 мм

Основные размеры определяются по следующим формулам:

Исходными данными являются:

m_e – внешний окружной модуль передачи, мм;

d – диаметр ступицы вала под колесом, мм.

Диаметр ступицы колеса:

, мм (6.5.1)

Длина ступицы:

, мм (6.5.2)

Ширина торцов зубчатого венца:

, мм (6.5.3)

Толщина диска:

, мм (6.5.4)

Фаска:

, мм (6.5.5)

Радиус скруглений R берется 7…9 мм.

Штамповочные уклоны γ≥7°.

7 Расчет соединений

(Выборка из - Курсовое проектирование деталей машин : [Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов] / С. А. Чернавский [и др.]. - 2-е изд. , перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1988. - 414 с)

7.1 Расчет шпонок

7.1.1 Теория

Выбор шпонок производят исходя из назначения и диаметра вала ступицы в месте посадки шпонки – по таблице 7.1.

Шпонки рассчитывают на срез и на смятие. При расчете на смятие формула может принимать вид (для исполнения 1):

, МПа (7.1.1)

где T – крутящий момент, Н·м;

d – диаметр вала, мм;

- длина шпонки, мм;

b – ширина шпонки, мм;

h – высота шпонки, мм;

t₁ – глубина шпоночного паза в валу, мм;

- допускаемое напряжения смятия, МПа;

Для исполнения 2:

, МПа (7.1.2)

Для исполнения 3:

, МПа (7.1.3)

При стальной ступице и спокойной нагрузке МПа; при колебаниях нагрузки МПа; при ударной нагрузке МПа.

При расчете не срез формула:

(7.1.4)

где - допускаемое напряжения на срез, МПа;

(7.1.5)

Если данные условия не выполняются, можно установить 2 шпонки, при этом увеличивается в два раза.

Рисунок 7.1.1 – Исполнения шпонок

1. Длину шпонки выбирают из ряда: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320; 360; 400; 450; 500 мм.

2. Материал – сталь чистотянутая для шпонок по ГОСТ 8787-68. Допускается применять другую сталь с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа (60 кгс/мм2).

3. Размеры сечений пазов и их предельные отклонения должны соответствовать указанным на черт. 2 и в табл. 2

4. Пример условного обозначения шпонки исполнения 1, размерами b=18 мм, h= 11 мм, l=100 мм:

Шпонка 18х11х100 ГОСТ 23360-78

То же, исполнения 2:

Шпонка 2-18х11х100 ГОСТ 23360-78

Таблица 7.1.1 - Основные размеры

Диаметр вала	Сечение шпонки b x h	Шпоночный паз											Длина l, мм
		Ширина b					Глубина				Радиус закругления r1 или фаска s1 x 45º
		Свободное соединение		Нормальное соединение		Плотное соединение	Вал t1		Втулка t2
		Вал (Н9)	Втулка (D10)	Вал (N9)	Втулка (Js 9)	Вал и втулка (Р9)	Номин	Пред. откл.	Номин.	Пред. откл.	Не более	Не менее	от	до
От 6 до 8	2х2	+0,025	+0,060 +0,020	-0,004 -0,029	+0,012 -0,012	-0,006 -0,031	1,2	+0,1 0	1,0	+0,1 0	0,16	0,08	6	20
Св. 8 до 10	3х3						1,2		1,4				6	36
Св. 10 до 12	4х4	+0,030	+0,078 +0,030	0 -0,030	-0,015	-0,012 -0,042	2,5		1,8				8	45
Св. 12 до 17	5х5						3,0		2,3		0,25	0,16	10	56
Св. 17 до 22	6х6						3,5		2,8				14	70
Св. 22 до 30	7х7 8х7	+0,036 0	+0,098 +0,040	0 -0,036	+0,018	-0,015 -0,051	4,0	+0,2 0	3,3	+0,2 0			16	63
													18	90
Св.  30 до 38	10х8						5,0		3,3		0,4	0,25	22	110
Св. 38 до 44	12х8	+0,043 0	+0,120 +0,050	0	+0,021 -0,021	-0,018 -0,061	5,0		3,3				28	140
Св. 44 до 50	14х9						5,5		3,8				36	160
Св. 50 до 58	16х10						6,0		4,3				45	180
Св.  58 до 65	18х11						7,0		4,4				50	200
Св. 65 до 75	20х12	+0,052 0	+0,149 +0,065	0 -0,052	-0,026	-0,022 -0,074	7,5		4,9		0,6	0,4	56	220
Св. 75 до 85	22х14						9,0		5,4				63	250
Св. 85 до 95	24х14 25х14						9,0		5,4				63	250
													70	280
Св.  95 до 110	28х16						10,0		6,4				80	320
Св.110 до 130	32х18	+0,062 0	+0,080	0 -0,062	+0,031 -0,031	-0,026 -0,088	11,0		7,4				90	360
Св.  130 до 150	36х20						12,0	+0,3 0	8,4	+0,3 0			100	400
Св.  150 до 170	40х22						13,0		9,4		1,0	0,7	100	400
Св.  170 до 200	45х25						15,0		10,4				110	450
Св.  200 до 230	50х28						17,0		11,4				125	500
Св.230 до 260	56х32	+0,074 0	+0,220 +0,100	0 -0,074	+0,037 -0,037	-0,032 -0,106	20,0		12,4		1,6	1,2	140	500
Св.260 до 290	63х32								12,4				160	500
Св.290 до 330	70х36	+0,074 0	+0,100	0 -0,074	+0,037 -0,037	-0,032 -0,106	22,0		14,4				180	500
Св.  330 до 380	80х40								15,4		2,5	2,0	200
Св.380 до 440	90х45	+0,087 0	+0,260 +0,120	0 -0,087	+0,043 -0,043	-0,037 -0,124	28,0		17,4				220	500
Св.  440 до 500	100х50						31,0						250	500