7.3. Клеммовыесоединения

7.3. Клеммовые соединения

Клеммовые соединения применяют для закрепления деталей типа кривошипов и рычагов на валах, осях и других круглых стержнях.

По конструкции различают два типа клеммовых соединений: со ступицей, имеющей прорезь (рис. 7.10, а), и с разъемной ступицей (рис . 7.10, б). Разъемная ступица несколько увеличивает массу и стоимость соединения, но при этом появляется возможность устанавливать клемму на любую часть вала независимо от формы и размеров соседних участков вала без снятия других деталей, уже установленных на вал. После затяжки винтов 1( см. рис. 7.10, а) и 2 (см . рис. 7.10, б) ступица4 оказывается прижатой к валу 3, в соедине-

Рис. 7.10. Клеммовые соединения:

а — спрорезью ; б — сразъем нойсту пицей

нии возникает давление p на поверхности контакта ступицы с валом силы трения , которые позволяют нагружатьклеммовые соединения как вращающими моментами, так и осевыми силами, а также поперечными силамии изгибающими моментами.

Преимущества клеммовых соединений: простота монтажа и демонтажа;возможность перестановк и и регулированиявзаимного положения деталей (вала и клеммы) как в осевом, так и окружном (угло вом)направлениях .

Недостатки: малая несущая способность, нестабильность коэффициентатрения и рассеяниенагрузспособности. ч й

При расчетах клеммовых соединений обычно определяют силу затяжки винтов, обеспечивающую необходимую силу прижатия

145

клеммы к валу и передачу соединением заданной нагрузки, а затем определяют размер винтов в соответствии с методами расчета резьбовыхсоединений (см. гл. 2).

В приближенных расчетах как наиболее вероятный рассматривают следующий расчетный случай. Принимают, что детали 1 и 2 клеммы (рис. 7.11) обладают малой изгибной жесткостью и при

Рис. 7.11. Расчетная схема клеммового соединения

затяжке винтов клемма прижимается к валу всей внутренней поверхностью отверстия в клемме. Возникшее после затяжки винтов давление p считается равномерно распределенным по поверхности контакта полуступиц 1 и 2 клеммы с валом (осью) 3. Равнодействующая давления на каждую полуступицу при таких предпосылках

где d— диаметр вала; L — длина клеммы в осевом направлении; здесьпрен ебрегают отсутствием давления в месте разъема клеммы ввидумалости участка (нарис. 7.11 этотучасток ограничен дугами окружностей с углом 2 1).

Суммарная нормальная к поверхности контакта вала с клеммой сила, которая определяет силу трения для каждой полуступицыклеммы ,

146

7.3. Клеммовыесоединения

Здесь f — коэффициенттрения .

Из равновесия сил, действующих на одну из полуступиц, следует 2zFзат FN ; после подстановок и сокращений получают не-

обходимую силу затяжки Fзат одного клеммового винта при действиина соединение вращающего момента Т:

где z — половина общего числа винтов, стягивающих полуступицыклеммы .

При расчете клеммовых винтов следует учитывать, что они дополнительно нагружаются от вращающего момента Т, который действует на клеммовое соединение. Одна полуступица клеммы передает только половину полного вращающего момента, и винты одной стороны полуступицы клеммы дополнительно растягиваются под действием половины момента, приходящегося на одну полуступицу, т. е. одной четвертью полного вращающего момента Т, которым нагружено соединение. Эту дополнительную растягивающую нагрузку на один клеммовый винт можно рассчитать по формуле

147

При одновременном нагружении соединения вращающим моментом Tи осевой силой Fa силу затяжки клеммового винта сонеди - ния приближенно можно определять по равнодействующей сдви-

гающейсиле F 2T d 2 Fa2 , подставляя в формулу (7.7) зна-

чение F вместо Fa .

При расчете клеммовых соединений с прорезью (см. рис. 7.10, а) пренебрегают тем, что для выборки зазоров винты приходится затя - гивать сильнее, чем в клеммовых соединениях с разрезной ступицей. Иногда это учитывают, увеличивая в 1,1–1,2 раза необходимую силу затяжки винтов. Распределение давления на поверхности контакта клеммы с валом, так же как и в случае клеммы с прорезью, принимаютравномерным , тогда формулыдля соединений с разъемнойступи - цей полностью применимы и для соединений с прорезью, только в этом случае под z понимают полное число винтов, стягивающих клеммовое соединение.