21.5 Допускаемые напряжения и запасы прочности при расчетах резьбовых соединений

1 Допускаемые напряжения растяжения

РН - , (186)

где - коэффициент запаса прочности, выбирается из рекомендаций табл. 60.

Таблица 60 - Коэффициенты запаса прочности

Материал	М6...М16	М16...М30	М30...М60
Сталь углеродистая	3...4	2...3	1,3...2
Сталь легированная	4...5	2,5...4	2...2,5

2 Допускаемые напряжения среза:

. (187)

где =(25...30)МПа – для гайки из бронзы;

=(45...50)МПа – для гайки из чугуна.

3 Допустимое давление при контакте витков резьбы:

=(12...15) МПа – для пары "сталь закаленная - бронза";

=(15...18)МПа – при малых скоростях скольжения;

=8 МПа - для пары "сталь незакаленная - бронза";

=(4...5)МПа – для точных передач.

22 Шпоночные соединения

22.1 Устройство, назначение, два типа соединений: ненапряженное и напряженное

Шпоночные соединения служат для закрепления на валу (или оси) вращающихся деталей (зубчатых колес, шкивов, муфт и т. п.), а также для передачи вращающего момента от вала 1 к ступице детали 2 посредством шпонки 3 (рис. 87)[1-8].

Рисунок 87 - Шпоночное соединение

Таблица 61 - Преимущества и недостатки шпоночных соединений

Преимущества	Недостатки
Простота	Ослабление вала и ступицы шпоночными пазами, что приводит к значительной концентрации напряжений и к усталостному разрушению валов
Надежность конструкции
Низкая стоимость
Простота сборки

Таблица 62 - Классификация шпоночных соединений

Ненапряженное	Напряженное
Призматической закладной	Фрикционной
Сегментной	Врезной клиновой и на лыске
	Тангенциальной

Таблица 63 - Сравнительная характеристика ненапряженных и напряженных шпоночных соединений

Ненапряженное	Напряженное
Простота	Более сложное
Не нарушает концентричности	Нарушает концентричность
Не закрепляет от осевых перемещений	Закрепляет от осевых перемещений

По конструкции шпонки подразделяют на:

• призматические со скругленными (рис.88,а,в) и плоскими торцами (рис.88,б,г); эти шпонки не имеют уклона и их закладывают в паз, выполненный на валу (рис.88,в,г — направляющие шпонки имеют отверстия для их закрепления);

• сегментные (рис.88,д); представляют собой сегментную пластину, заложенную закругленной стороной в паз соответствующей формы, профрезерованный на валу; эти шпонки часто применяют для конических концов валов;

• клиновые без головки (рис. 88, е, ж} и с головкой (рис. 88, з); эти шпонки имеют уклон 1:100 и вводятся в пазы с усилием (обычно ударами молотка). Условия работы этих шпонок одинаковы. Головка предназначена для выбивания шпонки из паза;

• специальные шпонки.

Шпонки призматические, сегментные, клиновые стандартизованы. Для изготовления шпонок применяют углеродистые стали: Сталь 45; 50; 60; Ст 6; для изготовления специальных шпонок применяют легированные стали.

а в д ж

б г е з

Рисунок 88 - Конструкции шпонок