5 Расчёт соединений

5.1 Шпоночные соединения

Шпонка на быстроходном валу

По ГОСТ 23360-78 для диаметра вала d_в=32 выбираем шпонку:

b=10;

h=8;

t₁=5;

t₂=3,3

Рабочую длину шпонки определяют по формуле: где Т-момент на валу, Т=2,2∙Т_ном, Т_ном=33,8Н∙м, d_в-диаметр вала, d_в=32мм, k-глубина врезания,

k=h-t₁=8-5=3мм; -допускаемое напряжение смятия, =140МПа

Полную длину шпонки вычисляют по формуле

Из стандартного ряда выбираем l_шп=21мм.

Шпонка 10821 ГОСТ 23360-78

Шпонка на промежуточном валу

По ГОСТ 23360-78 для диаметра вала d_в=28мм выбираем шпонку:

b=8;

h=7;

t₁=4;

t₂=3,3

Рабочая длина шпонки: d_в=28,

k=h-t₁=7-4=3; =180Мпа

Полную длину шпонки вычисляют по формуле

Из стандартного ряда выбираем l_шп=30мм.

Шпонка 8730 ГОСТ 23360-78

Шпонка на приводном валу

По ГОСТ 23360-78 для диаметра вала d_в=75 выбираем шпонку:

b=22;

h=14;

t₁=9;

t₂=5,4

Рабочая длина шпонки: d_в=75,

k=h-t₁=14-9=5; =180Мпа

Полную длину шпонки вычисляют по формуле

Из стандартного ряда выбираем l_шп=67мм.

Шпонка 221467 ГОСТ 23360-78

5.2 Шлицевые соединения

Шлицевое соединение на конце тихоходного вала.

выбираем среднюю серию по ГОСТ 1139-80

Наружный диаметр D=54мм;

Внутренний диаметр d=46мм;

Количество зубьев z=8;

Ширина зуба b=9мм;

Фаска f=0,5мм;

Длину шлицов вычисляют по формуле:

где Т-момент на валу Т=Т_пред=2,2∙Т_ном, К_нр- коэффициент неравномерности, К_нр=1,2, d_cсредний диаметр,

;h-высота рабочей поверхности зуба,

=80МПа;

Конструктивно принимаем длину шлицов 82мм.

Шлицевое соединение на конце приводного вала.

выбираем среднюю серию по ГОСТ 1139-80

Наружный диаметр D=54мм;

Внутренний диаметр d=46мм;

Количество зубьев z=8;

Ширина зуба b=9мм;

Фаска f=0,5мм;

Длину шлицов вычисляют по формуле:

где Т-момент на валу Т=Т_пред=2,2∙Т_ном, К_нр- коэффициент неравномерности, К_нр=1,2, d_cсредний диаметр,

;h-высота рабочей поверхности зуба,

=80МПа;

Конструктивно принимаем длину шлицов 82мм.

5.3 Соединение с натягом

Исходные данные:

T - вращающий мо­мент на колесе, Т=742,1 Hм;

d - диаметр соединения, d=80мм;

d₁ - диаметр отверстия пус­тотелого вала, d₁=0мм;

d₂ - условный наружный диаметр ступицы колеса d₂=120мм;

I - длина сопряжения, l=55мм;

материалы соединяемых деталей: вал - сталь 45 =650 МПа; ступица - сталь 40ХH, =630МПа;

шероховатость поверхностей: вал Ra₁=0,8, ступица Ra₂=1,6.

Среднее контактное давление (МПа) определяют по формуле:

,

где К - коэффициент запаса сцепления; K=3, f - коэффициент сцепления (трения): f=0,08 при сборке запрессовкой, материл пары сталь-сталь

Деформацию деталей расчитывают по формуле:

где С₁, С₂-коэффициенты жёсткости: ; , Е-модуль упругости, для стали Е=2,110⁵МПа,-коэффициент Пуассона, для стали =0,3

Е-модуль упругостисти:итывают по формуле:

000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Поправка на обмятие микронеровностей, мкм

Минимальный натяг, необходимый для передачи вращающего момента:

5. Максимальный натяг, мкм, допускаемый прочностью деталей:

, где ,мкм - максимальная деформация, допускаемая прочностью соединения, ,МПа - максимальное давление, допускаемое прочностью деталей, меньшее из двух:

мкм

Посадку выбирают из условия ;

Выбираем посадку H8/x8: N_min=114, N_max=178;

Силу запрессовки вычисляют по формуле:

где ,МПа – давление от натяга N_max выбранной посадки, =0,20 –

коэффициент сцепления

МПа