19.3 Генератор компонентов прямых шлицев

Этот генератор компонентов предназначен для расчета и построения моделей прямобочных шлицев. Генератор рассчитывает валы со шлицами и выполняет проверку прочности. С помощью расчета шлицевых соединений можно определить экономичную длину ступицы для заданного переносимого крутящего момента.

Посредством давления на грани шпонок вала круговое усилие передается выемкам ступицы, или наоборот. Необходимая длина ступицы определяется исходя из того условия, что допустимое давление в области выемки не должно превышаться.

Расчет геометрии

• передаваемый крутящий момент

• давление на опорной поверхности паза

• минимальная длина шлица

• рекомендованные значения: L = (0.8 - 2) d

• проверка шлица pp_A,

где P-передаваемая мощность [кВт], n-скорость [об/мин], D-наружный диаметр участка с пазом [мм], d-внутренний диаметр участка с пазом [мм], N-количество пазов, f-сопряжение или фаска шпонки и паза [мм], p_A-допустимое давление на опорной поверхности шпонки или паза [МПа], L-рабочая длина шлица [мм], -коэффициент уменьшения нагрузки поверхности пазов

Рекомендуемое давление в обычных соединениях для материала, имеющего прочность от 800 до 1800 МПа приведены в таблице на рисунке 19.7.

Эксплуатационный режим определяется такими параметрами нагрузки, как: постоянная или изменяющаяся нагрузка, ударная нагрузка в обоих направлениях, наличие направляющей, смазки и т.п

Главное окно

В главном диалоговом окне имеются опции:

• Нагрузка – зона, в которой содержатся опции задания нагрузки, в зависимости от выбранного метода, посредством ввода мощности, частоты вращения или крутящего момента в диалоговом окне Метод расчета нагрузки, вызываемого из окна Вид соединения

• Р азмеры - размеры шлицев указаны в стандарте. Если после выполнения расчета окно редактирования Рабочая длина шлица отображается красным цветом, то длина шлица либо меньше, либо значительно больше минимальной длины шлица

• Тип соединения - рабочие условия

  • Тип соединения – раскрывающийся список типов шлицевых соединений. Тип соединения выбирается в соответствии с нагрузкой и типом крепления (подвижное или фиксированное крепление)

  • Рабочие условия – раскрывающийся список размерами шлицев для каждого типа шлицевых соединений. Размеры представлены в форме NxdxD, где: N - число зубьев, D - внутренний (корневой) диаметр шлица (мм), D - наружный диаметр шлица (мм)

• Свойства материала:

  • Материал – для выбора материала следует нажать кнопку, расположенную рядом с полем редактирования

  • Допустимое давление - значение допустимого давления в соединении можно либо выбрать из списка в соответствии с характером соединения, либо ввести его в поле ввода

• Результаты расчета – зона, в которой результаты расчета отображаются в соответствии с указанными параметрами.

Проектирование прямобочного шлицевого соединения

Входные данные: мощность: P = 25 л. с., скорость: n = 3000 об./мин, тип посадки = 4A-Фиксированная посадка, номинальный диаметр = 3/4.

1. В диалоговом окне ускорителя проектирования:

   1. в панели инструментов выбрать Стандарты/ANSI

   2. в правой области окна дважды щелкнуть на значке Прямобочные шлицы

2. В диалоговом окне Настройка уровня выбрать уровень Эксперт и нажать на Далее

3. В окне Вид соединения:

   1. в диалоговом окне Метод расчета нагрузки выбрать P, n ––> T

   2. в диалоговом окне Тип расчета прочности выбрать Подбор длины шлица

4. В окне программы:

   1. в области Нагрузки ввести 25 в поле Мощность и 3000 в поле Частота вращения

   2. в области Размеры выбрать Тип посадки=4A-Фиксированная посадка и Номинальный диаметр=3/4

5. Чтобы начать проверку прочности шлицевого соединения, щелкнуть Рассчитать. Программа расчета подберет оптимальную длину шлица. Рассчитанные минимальные длина шлица и давление отображаются в области Результаты расчета.

6. Нажать на Готово, чтобы открыть диалоговое окно вставки.

7. В этом диалоговом окне выбрать требуемый вид, а затем щелкнуть Создать, чтобы вставить прямой шлиц в Inventor.