Расчёт шпонок и клеевых швов

Решение

Определим усилия, действующие по плоско­сти врубки. Для этого силу Р раскладываем на две составляющие: верти­кальную N и го­ризонтальную Q (рис. 2.29, б).

Из силового тре­угольника найдем:

Напряжение растяжения σ в ослабленном месте сече­ния бруса (сечение I — I) равно:

Это напряжение меньше допускаемого [σ] = 100 кгс/см².

Напряжение скалывания, возникающее по площади F_{CK =} ad, вызываемое силой Q, определяется по формуле

что меньше допускаемого [τ] =15 кгс/см². Определим напряжения смятия:

— Вызываемое силой Q по вертикальной упорной площадке F_CM = ac:

— Вызываемое вертикальной силой N на горизонталь­ной площади врубки F'_{CM =} ae:

Из расчета видно, что σ_см и σ'_см меньше допускаемого напряжения

Шпонки, соединяющие валы с зубчатыми колёсами, шкивами и т.п., работают аналогично заклёпкам, т.е. на срез и на смятие. Соответственно и их расчет ведется в той же последовательности. Если через зубчатое колесо или шкив передается вращающий момент М, то его величина связана с усилием Q, действующим на шпонку, соотношением:

Откуда

где d — диаметр вала.

Площади среза шпонки и смятия шпоночного соеди­нения, изображенного на рис. 2.30:

Клеевые швы рабо­тают только на срез (сдвиг). Условие проч­ности шва:

где Р_ш — площадь клеевого шва; h — его высота; l — длина шва.

Пример 10. Через шкив на вал, диаметр которого d = 40 мм, передается момент М = 300 Н*м. Шкив соединен с валом шпонкой, имеющей размеры: l = 60 мм, и = 12 мм, р= 8 мм (см. рис. 2.30). Проверить прочность шпоночного соединения, если до­пускаемое напряжение для шпонки на срез τ = 40 Н/мм³ и для соединения па смятие [σ_си] = 80 Н/мм².

Дата добавления: 2014-11-18