VIII Подбор и расчет шпонок.
Для соединения вала с деталями, передающими вращение, часто применяют призматические шпонки из стали, имеющей в 600 М Па например, из стали 45.
Размеры b h выбираются в зависимости от dвала , где устанавливается шпонка.
1) Шпонка под червячным колесом.
l ступицы = 48 мм
dвала = 47мм
l шп = 1,6*47=75,2 мм
lшп = 70 мм
Расчет выбранной шпонки.
Шпонка работает на растяжение и на срез.
смят = F / Aсм
F - окружное усилие.
Aсм - площадь смятия.
F= 2М2 / dв
F = 2*220/47 = 9,36 Н
Aсм = ( h - t1 ) * ( lшп - b )
Aсм = ( 9 – 5,5 ) * ( 70 – 14 ) = 196 мм2
смят = 9,36 *103 / 196= 47,75 Н/мм2
смят 70 80 МПа для чугунных ступиц.
Условие прочности на срез:
Р 2 * М2 * 103 2 * 220 * 103
ср
= = =
= 9,55 М Па
Fср dв * b* lшп 47 * 14 * 70
.
ср 0,6 см = 055 * 80 = 44 М Па
Таким образом, выбранная шпонка удовлетворяет условию на срез.
2) Шпонка под муфтой
l муфты = 110 мм
dвала = 40мм
lшп = 80 мм
Расчет выбранной шпонки.
Шпонка работает на растяжение и на срез.
смят = F / Aсм
F - окружное усилие.
Aсм - площадь смятия.
F= 2М2 / dв
F = 2*220/40 = 11 Н
Aсм = ( h - t1 ) * ( lшп - b )
Aсм = ( 8 – 5 ) * ( 80 – 12 ) = 204 мм2
смят = 11 *103 / 204= 53,92 Н/мм2
смят 70 80 МПа для чугунных ступиц.
Условие прочности на срез:
Р 2 * М2 * 103 2 * 220 * 103
ср = = = = 11,46 М Па
Fср dв * b* lшп 40 * 12 * 80
.
ср 0,6 см = 055 * 80 = 44 М Па
Таким образом, выбранная шпонка удовлетворяет условию на срез.
3) Шпонка под шкивом
l шкива = 22,8 мм
dвала = 19мм
lшп = 20 мм
Расчет выбранной шпонки.
Шпонка работает на растяжение и на срез.
смят = F / Aсм
F - окружное усилие.
Aсм - площадь смятия.
F= 2М1 / dв
F = 2*23,32 / 19 = 2,45 Н
Aсм = ( h - t1 ) * ( lшп - b )
Aсм = ( 6 – 3,5 ) * ( 20 – 6 ) = 35 мм2
смят = 2,45 *103 / 35= 70 Н/мм2
смят 70 80 МПа для чугунных ступиц.
Условие прочности на срез:
Р 2 * М1 * 103 2 * 23,32 * 103
ср = = = = 20,46 М Па
Fср dв * b* lшп 19 * 6 * 20
.
ср 0,6 см = 055 * 80 = 44 М Па
Таким образом, выбранная шпонка удовлетворяет условию на срез.