14.2. Перевірка міцності шпонкового з’єднання на зминання

,

де – діюче напруження зминання, МПа;

Т - номінальний обертовий момент, ;

d – діаметр вала, мм;

l₀ – робоча довжина шпонки, мм, для призматичної шпонки з округленими кінцями l₀ = l - b, а для шпонки з плоскими торцями l₀ = l;

h – висота шпонки, мм;

t₁ – глибина паза на валу, мм;

– допустиме напруження, МПа:

- при перехідних посадках маточини на вал:

• маточина зі сталі = (100...120) МПа;

• маточина із чавуну = (70...80) МПа;

- при посадках із гарантованим натягом маточини на вал:

• маточина зі сталі = (160...180) МПа;

• маточина із чавуну = (110...130) МПа.

Менші з наведених значень беруть для різко змінних навантажень шпонкового з’єднання. Для рухомих з’єднань з напрямними призматичними шпонками допустиме напруження значно знижують із метою запобігання задирів та обмеження спрацьовування. В цьому разі беруть = (20...30) МПа.

(МПа).

Міцність з’єднання достатня, бо розрахункове напруження (23,30 МПа) практично дорівнює допустимому (25 МПа) для вибраної шпонки 8×7×70 за ГОСТ 22360 – 78.

14.3. Перевірка шпонкового з’єднання на зріз

,

де – діюче напруження зрізання, МПа;

– допустиме напруження зрізання, = 0,6 .

(МПа); (МПа); .

Коли умова міцності шпонкового з’єднання не виконується, треба збільшити робочу довжину шпонки l₀ або передбачити в з’єднанні дві шпонки, взаємно зміщені під кутом 180⁰.

У курсовому проекті необхідно провести аналогічні розрахунки для всіх шпонок, що використовуються.

Таблиця 14.3 – Табличний звіт розрахунків

Місце встановлення шпонки	Колесо швидкохідного вала	...	...
Діаметр вала, d, мм	24	...	...
ГОСТ і розміри шпонки bhl, мм	ГОСТ 23360 – 78 8×7×70	...	...
Допустимі напруження зминання , МПа	25	...	...
Діючі напруження зминання , МПа	23,30	...	...
Допустимі напруження зрізання , МПа	15	...	...
Діючі напруження зрізання , МПа	8,74	...	...

Зразок умовного позначення шпонки виконання 2 з розмірами: b = 18 мм, h = 11 мм, l = 100 мм. Шпонка 2–18×11×100 ГОСТ 23360 – 78. Рисунок 14.2 – Шпонкова канавка

Таблиця 14.4 – Допуски шпонкових пазів Вид з’єднання Допуск ширини паза на: валу маточині Вільне H9 D10 Нормальне N9 Js9 Щільне P9 P9 Примітка. Ширина шпонки h9. Таблиця 14.5 – Граничні відхилення розмірів шпонки та пазу Елемент з’єднання Висота h Довжина l Шпонка h9 (2…6) h11 (інші) h14 Паз - H15

Таблиця 14.6 – Граничні відхилення глибини паза на валу та у маточині