Призматичних шпонок звичайних (гост 23360 – 78)

Розмір шпонки	від 2 до 6	6...18	18...50
Розмір на валу d - t1	0 - 0,1	0 - 0,2	0 - 0,3
Розмір на маточині d + t2	+ 0,1 0	+ 0,2 0	+ 0,3 0

Таблиця 14.7 – Штифти конічні (ГОСТ 9464 – 79)

d	6	8	10	12	16
d2	М4	М5	М6	М8	М10
L	20…110	25…140	28…180	32…220	40…280

Примітка. Довжина штифтів: 20; 25; 30; 32; 36; 40; 45; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110 і т. д.

d₁= d + l/50.

Зразок позначення штифта діаметром d = 10 мм і

l = 60 мм:

штифт 10×60

ГОСТ 9464 – 79

Рисунок 14.3 – Штифт конічний

Вихідні дані до практичних занять для розрахунку шпонкових з’єднань

Вихідні дані	Передостання цифра номера залікової книжки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Номінальний обертовий момент, Т, Н∙м	38	42	45	48	50	54	56	58	60	62
Вихідні дані	Остання цифра номера залікової книжки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Діаметр вала d, мм	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65
Навантаження	постійне

Контрольні питання

1. Умова міцності шпонкового з’єднання на зминання.

2. Що необхідно робити, коли умова міцності не виконується.

3. Заходи щодо запобігання задирів та обмеження спрацювання.

4. Принцип вибору шпонки.

5. Умова міцності шпонкового з’єднання на зріз.

15. Розрахунок зубчастих (шліцьових) з’єднань

[1, с.147], [2, с.193], [3, с.59]

Вихідні дані (довільні):

- обертовий момент

Т = 240 Нм;

- передбачається зубчасте

з’єднання 836427

(z  d  D  b);

- довжина з’єднання l = 40 мм;

- матеріал вала сталь 45

(_Т = 336 МПа);

Рисунок 15.1 – Основні різновиди шліців:

а) прямокутні; б) евольвентні;

в) трикутні; г) трапецієподібні

Таблиця 15.1 – Деякі параметри зубчастих з'єднань із прямокутним профілем зубців (ГОСТ 1139-80)

Легка серія			Середня серія			Важка серія
zdDb	dm, мм	SF, мм2	zdDb	dm, мм	SF, мм2	zdDb	dm, мм	SF, мм2
623266	24,5	66	611143	12,5	34	1016202,5	18,0	126
626306	28,0	118	613163,5	14,5	39	1018233	20,5	195
628327	30,0	126	616204	18,0	76	1021263	23,5	223
832366	34,0	163	618225	20,0	84	1023294	26,0	312
836407	38,0	182	621255	23,0	97	1026324	29,0	319
842468	44,0	211	623286	25,0	145	1028354	31,5	426
846509	48,0	230	626326	29,0	191	1032405	36,0	576
8525810	55,0	440	628347	31,0	205	1036455	40,5	749
8566210	59,0	472	832386	35,0	308	1042526	47,5	978
8626812	65,0	520	836427	39,0	343	1046567	51,0	1020
10727812	75,0	750	842488	45,0	396	1652605	56,0	1340
10828812	85,0	850	846549	50,0	600	1656655	60,5	1690
10929814	95,0	950	8526010	56,0	672	1662726	67,0	2140

Нерухоме зубчасте з’єднання навантажене обертовим моментом та радіальною силою. Тому розрахунок виконуємо за умовними напруженнями на робочих поверхнях зубців для запобігання спрацьовуванню та зминанню.

Питомий статичний момент площі робочих поверхонь з’єднання щодо осі вала S_F = 343 мм² (див табл. 15.1).

На робочих поверхнях зубців умовне напруження:

(Па) = 17,49 (МПа).

Допустиме напруження для запобігання зминанню зубців визначаємо за формулою:

[_зм] = _Т / (s ·K_Д · K_П ·K_Н · K_К).

Згідно з існуючими рекомендаціями маємо: s = 1,30 — коефіцієнт запасу; K_Д = 2,5 – коефіцієнт динамічності; K_П = 1,5; K_Н = 1,7; K_К = K_Кр = 1,9 – відповідно коефіцієнти, що враховують похибки виготовлення з’єднання, нерівномірність розподілу навантаження між зубцями і вплив повздовжньої концентрації навантаження, де _Т – границя текучості матеріалу зубців деталі меншої твердості (для матеріалів з поверхневим зміцненням беруть _Т для поверхневого шару; s = 1,25...1,40 – коефіцієнт запасу); K_К = K_Кр = 1,9 (див. табл. 15.2) (менші значення для незагартованих поверхонь, більші – для загартованих).

Таблиця 15.2 – Орієнтовні значення коефіцієнту K_Кр

Серія	Зовнішній діаметр з’єднання D, мм	Коефіцієнт KКр
		l/D = 1,0	l/D = 1,5
Легка	До 26 30...50 58...120	1,3 1,5 1,8	1,7 2,0 2,6
Середня	До 19 20...30 32...50 54...112	1,6 1,7 1,9 2,4	2,1 2,3 2,8 3,5
Важка	До 23 23...32 35...65 72...102	2,0 2,4 2,7 2,9	3,0 3,5 4,1 4,3

З урахуванням значень розрахункових коефіцієнтів маємо:

[_зм] = 336 / (1,302,51,51,71,9) = 21,34 (МПа).

Отже, розрахункове умовне напруження  = 17,49 МПа менше від значення допустимих напружень [_зм], що забезпечує працездатність зубчастого з’єднання.