15.Клемовые соединения. Конструкция и использывания.
Клеммовые соединенияприменяют для закрепления деталей на валах и осях, колоннах, кронштейнах. По конструктивным признакам различают два типа клеммовых соединений: со ступицей, имеющей прорезь ис разъемной ступицей. Разъемная ступица несколько увеличивает массу и стоимость соединения, но при этом можно устанавливать клемму в любой части вала независимо от формы соседних участков и других деталей, расположенных на валу. При соединении деталей с помощью клемм используются силы трения, которые возникают в результате затяжки крепежных деталей, поэтому данный вид соединения называют фрикционно-винтовым.
16. Клемовые соединения. Расчет на прочность.
В зависимости от выполнения соединения при расчете можно рассмотреть два предельных случая (рис. 5.2).
Первый
случай. Клемма обладает большой
жесткостью, а посадка деталей выполнена
с большим зазором (рис. 5.2, а). При этом
можно допустить, что контакт деталей
происходит по линии, а условие прочности
соединения выражается в виде
(5.1)
где Fn — реакция в месте контакта;
/—коэффициент трения.
По
условию равновесия любой половины
клеммы,
Fn 2F3aT,
где jF,aT — сила затяжки
болтов.
Подставив значение Fn в формулы
(5.1), найдем
(5.2)
Второй случай. Клемма достаточно
гибкая, форма сопрягаемых деталей строго
цилиндрическая, зазор в соединении
близок к нулю (рис. 5.2, б). В этом случае
можно полагать, что давление ρ распределено
равномерно по поверхности соприкосновения
деталей, а условия прочности соединения
выражаются в виде.
По аналогии с
формулой (1.22) и рис. 1.22, рассматривая
равновесие полуклеммы, записываем
p
= 2F3aJ{db). После подстановки и сокращения
получаем
(5.3)
17.Соединения клиновыми шпонками
Шпоночные соединения клиновыми шпонками аналогичнысоединениям призматическими шпонками с тем отличием, что шпонка изготавливается в виде клина с уклоном 1:100. Осевым перемещением шпонки обеспечивается соединение вала и втулки. Эти шпонки, могут быть с головкой (одно исполнение) или без головки (еще три исполнения, отличающиеся формой торцов шпонки - плоские с закруглением с двух концов или с одного конца).Соединения клиновыми шпонками охватывают диаметры валов от 6 до 500 мм (как и призматические).
18.Соединение призматическими шпонками
Призматические шпонкимогут быть выполнены с плоскими или скругленными концами (рис. 148). По назначению их подразделяют на простые и направляющие.
Рис. 148
Простые шпонки 3 закладывают в паз 2 вала 1 без крепления и называют их врезными. Примерно половина их высоты помещается в пазу вала, а другая половина — в пазу 6 ступицы 7.
Направляющие шпонки отличаются от простых длиной, соответствующей необходимой величине перемещения. Их закрепляют на валу 4 винтами 2 (рис. 149). Среднее отверстие с резьбой у этих шпонок 3 позволяет при необходимости снять шпонку. После того как будут вывернуты установочные винты, в это отверстие с резьбой 5 завинчивают винт, который концом упирается в основание шпоночного паза вала и отжимает вверх шпонку. Обычно в соединение ставят по одной призматической шпонке, но если прочность соединения является недостаточной, то устанавливают две, а в некоторых случаях и три шпонки, под углом 120° и 180°.
19..Сегментная и цилиндрическая шпонка
Сегментная и цилиндрическая шпонки являются разновидностью призматической шпонки, так как принцип работы этих шпонок подобен принципу работы призматической шпонки. Глубокая посадка шпонки обеспечивает ей более устойчивое положение, чем у простой призматической шпонки. Однако глубокий паз значительно ослабляет вал, поэтому сегментные шпонки применяют главным образом для закрепления деталей на малонагруженных участках вала, например на концах валов. Аналогично соединению с призматической шпон¬кой для сегментной шпонки получим