Соединения вал - ступица

Для закрепления на валах деталей, передающих момента вращения, с детали на вал и наоборот применяют конструктивные решения в виде шпоночных, штифтовых, профильных и с гарантированным натягом.

Из перечисленных разновидностей наиболее простыми являются соединения призматическими шпонками (табл. 12). Они имеют прямоугольное сечение и изготовляются из цельнотянутой стали.

На участках крепления деталей, передающих вращающий момент, выполняют шпоночные пазы. Размеры поперечного сечения шпонки выбираются в зависимости от диаметра вала. Длина l шпонки обычно на 5¸10 мм короче длины ступицы l_cm.

Необходимость индивидуальной подгонки каждой шпонки по пазу вала затрудняет обеспечение условия взаимозаменяемости, что объясняет применение призматических шпонок в индивидуальном и мелкосерийном производстве и делает неэкономичным их применение в крупносерийном и массовом производстве.

Основным критерием работоспособности шпоночного соединения является сопротивление смятий боковых поверхностей.

Выбранную шпонку проверяют на смятие:

, (33)

где Т - передаваемый момент, Н×м; d - диаметр вала (d = d_от), мм; l_p - расчетная длина шпонки, мм; при скругленных торцах шпонки l_p = l - b, при плоских торцах l_p = l; [s]_см - допускаемое напряжение смятия, принимаемое при стальной ступице 150... 200, а при чугунной - 80... 110 МПа.

Таблица 12.

Шпонки призматические (из ГОСТ 23360-78), мм

Диаметр вала d	Сечение шпонки	Глубинa паза	Длина l
Свыше	До	b	h	вала t1	ступицы t2
					2,3	10 ¸ 56
				3,5	2,8	14 ¸ 70
					3,3	18 ¸ 90
				5,5	3,8	22 ¸ 110
					4,4	28 ¸ 140
				7,5	4,8	36 ¸ 160
					5,4	45 ¸ 180
					6,5	50 ¸ 200
					7,4	56 ¸ 220
					8,4	63 ¸ 250
					9,5	70 ¸ 280
Примечания: 1. Длины шпонок выбирают из ряда 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250. 2. Пример обозначения шпонки с размерами b = 18 мм, h = 16 мм, l =80 мм: «Шпонка 18´16´80 ГОСТ 23360-78»

В последнее время передачу момента с колеса на вал все чаще осуществляют бесшпоночным соединением с натягом, методика расчета таких соединений широко приводится в различных справочных и учебных изданиях.

Дата добавления: 2015-07-02