РАСЧЕТ ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТИХОХОДНОГО (ПРОМЕЖУТОЧНОГО, БЫСТРОХОДНОГО) ВАЛА РЕДУКТОРА

РАСЧЕТ ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТИХОХОДНОГО (ПРОМЕЖУТОЧНОГО, БЫСТРОХОДНОГО) ВАЛА РЕДУКТОРА

Задача расчета: определение основных размеров шпоночного соединения и проверка расчетом его работоспособности.

Исходные данные

(Данные для расчета берете из разделов курсового проект)

Крутящий момент на валу Т, Н×мм.

Диаметр вала d, мм.

Материал ступицы колеса.

Длина ступицы зубчатого колеса L_cт, мм.

Рис. 12.1 Расчетная схема шпоночного соединения

Расчет

12.1 Исходя из рекомендаций ГОСТ 23360-78 на шпонки призматические (см. табл. 12.1) для рассматриваемого диаметра вала d (см. исходные данные) принимается шпонка сечением bxh (b - ширина, h - высота) и стандартной длины из ряда 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, которая должна быть меньше длины ступицы L_cт на 2...7 мм.

12.2 Для призматических шпонок с закругленными концами (для облегчения условий сборки) определяется ее рабочая длина

l_p = l - b. (12.1)

12.3 Проверяется прочность шпонки по напряжениям смятия s_см и затем сравниваются с допускаемыми [s]_см

(12.2)

где Т - крутящий момент, Н×мм (см. исходные данные);

d - диаметр вала, мм (см. исходные данные);

l_p - рабочая длина шпонки, мм (см. п. 1.2);

Допускаемые напряжения смятия при спокойной нагрузке принимаются для стальной ступицы [s]_см=100...120Н/мм², для чугунной ступицы, насаживаемой на вал 50-60Н/мм². В случае неравномерной или ударной нагрузки эти допускаемые напряжения следует понизить на 25...40%.

Если расчетные рабочие напряжения смятия значительно ниже допускаемых, целесообразно взять шпонку на номер меньше, чем соответствующий диаметр вала и повторить расчет.

При превышении расчетными напряжениями допускаемых следует увеличить длину ступицы или поставить две шпонки под углом 180° одна к другой того же сечения или на номер меньше.

12.4 Проверяется прочность шпонки по напряжениям среза t_ср и затем сравниваются с допускаемыми [t]_ср по зависимости

(13.3)

Допускаемые напряжения среза для шпонок принимаются равными 60...90Н/мм²(верхнее значение при спокойной нагрузке).

Недогруженность по напряжениям среза при полной загруженности по напряжениям смятия - нормальное явление при расчете шпонок стандартного сечения, т. к. основной вид их разрушения по напряжениям смятия, что и необходимо отразить в заключении расчета.

Таблица 12.1 Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78.