12. Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений.
Для закрепления деталей (зубчатые колёса, шкивы, звёздочки, полумуфты) на валах для передачи вращающего момента от вала на данные детали служат шпоночные и шлицевые соединения.
Размеры шпонок и пазов стандартизированы в зависимости от диаметра вала по ГОС 23360-78. Длину шпонки конструктивно принимают на 5... 10 мм меньше длины ступицы устанавливаемой детали и округляют до стандартного значения.
Расчёт призматических шпонок выполняют по напряжениям смятия:
(87) (72)
Где М - передаваемый вращающий момент; Н м;
d - диаметр вала, мм;
h - высота шпонки по ГОСТ, мм;
t1 - глубина паза на валу по ГОСТ, мм;
lр - рабочая длина шпонки, мм: lp = lшп– b
l - принимается по ГОСТ длина шпонки; b - ширина шпонки по ГОСТ;
[σсм] –допускаемое напряжения смятия, Н/мм2 ;
[σсм]=110...190 Н/мм2 - при спокойной нагрузке и стальной ступице;
[σсм]= 70... 100 Н/мм2 -при чугунной ступице.
12.1 Расчёт соединения на ведущем валу.
12.1.1
Для диаметра вала
([1], таблица 5.1) принимаем размеры сечения
шпонки
,
.
Глубина паза
.
12.1.2
Выбираем длину шпонки ([1], таблица 5.1,
примечание)
;
Принимаем
длину шпонки
.
Рабочая длина шпонки
.
12.1.3
Допускаемое напряжение смятия
(ступица
стальная).
12.1.4 Расчётное напряжение смятия шпонки ([1], стр.98):
,
что удовлетворяет условию прочности.
12.1.5
Условное обозначение шпонки:
.
12.2 Ведомый вал.
12.2.1
Для диаметра вала
([1], таблица 5.1) принимаем размеры сечения
шпонки
,
.
Глубина паза
.
12.2.2
Выбираем длину шпонки ([1], таблица 5.1,
примечание)
;
Принимаем
длину шпонки
.
Рабочая длина шпонки
.
12.2.3
Допускаемое напряжение смятия
(ступица
стальная).
12.2.4 Расчётное напряжение смятия шпонки ([1], стр.98):
,
что удовлетворяет условию прочности.
12.2.5
Условное обозначение шпонки:
12.3 Под звездочку.
12.3.1
Для диаметра вала
([1], таблица 5.1) принимаем размеры сечения
шпонки
,
.
Глубина паза
.
12.3.2
Выбираем длину шпонки ([1], таблица 5.1,
примечание)
Принимаем lсм=32 мм;
Принимаем
длину шпонки
.
Рабочая длина шпонки
.
12.3.3 Допускаемое напряжение смятия (ступица стальная).
12.3.4 Расчётное напряжение смятия шпонки ([1], стр.98):
,
что удовлетворяет условию прочности.
12.3.5
Условное обозначение шпонки:
.
13. Выбор посадок соединений редуктора
Для установки зубчатого колеса на вал применяют посадку Н7/р6 (или Н7/h7, или Н7/h6) при шероховатости поверхностей
.Посадка муфты на вал по Н7/n6 (или Н7/р6), при шероховатости .
Посадка звездочки на вал по Н7/h6 (или Н7/р6) при шероховатости
Шейку вала под установку подшипников выполняют по k6 (или m6) с шероховатостью поверхности
.Шейку вала под установку манжетных уплотнений в сквозной крышке полируют до шероховатости
.Отверстие в корпусе редуктора под подшипники выполняют по Н7.
Неуказанные посадки и отклонения поверхностей деталей выполняем по Н14;h14;IT14/2 с шероховатостью Ra=12(10).