Выбор шпонок

Диаметр вала d,мм	Сечение шпонки	Глубина паза
b	h	Вала t1	Ступицы t2
Св. 22 до 30 Св. 30 до 38 Св. 38 до 44 Св. 44 до 50 Св. 50 до 58 Св. 58 до 65			5,5	3,3 3,3 3,3 3,8 4,3 4,4
Примечание: Длины шпонок выбирают из ряда: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, …, 500.

Если расчетное напряжение превышает допускаемое более чем на 5%, то применяют две шпонки, установленные под углом 180°. Постановка нескольких шпонок сильно ослабляет вал и ступицу, а также связана с технологическими затруднениями. В таких случаях шпонки заменяют шлицевыми соединениями.

Допускаемые напряжения смятия:

При спокойной нагрузке и стальной ступице 110…190 Н/мм²;

При спокойной нагрузке и чугунной ступице 70…100 Н/мм²;

При значительных колебаниях нагрузки напряжения следует снижать на 50%.

Шлицевые соединения проверяют на прочность (задача а) по формулам:

на смятие:

(прямобочный профиль)

(эвольвентный профиль)

на срез:

(прямобочный и эвольвентный профили)

где М_кр — крутящий момент, Н-мм;

z — число шлицев;

h — высота поверхности контакта (для прямобочного профиля , здесь f_ш — фаска зуба и паза шпоночного соединения, по СТ СЭВ 188 −75 фаска принимается равной 0,3...0,5 мм с допуском +0,2... + 0,3; для эвольвентных шлицев с центрированием по боковым поверхностям h = m, с центрированием по наружной цилиндрической поверхности h = 0,9m);

D — наружный диаметр вала, мм;

d — внутренний диаметр отверстия, мм;

b — ширина шлица, мм; m — модуль эвольвентного соединения, мм;

— коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по шлицам (принимается равным 0,7...0,8).

Приме:

Рассчитать на прочность опасное звено приспособления на рис. 7.3.

Из рассмотрения данного приспособления можно прийти к выводу, что одной из наиболее нагруженных деталей является ось 6 стойки 9. Она воспринимает повышенные нагрузки, связанные с зажимом обрабатываемых заготовок. Направление действия создаваемой пневмокамерой силы меняется на противоположное посредством рычагов 13. При этом она увеличивается в несколько раз. Затем через штоки 10 и пяты 3 она передается на рычаг 4, получает направление в сторону зажима заготовок и вновь возрастает. Таким образом, на прочность целесообразно рассчитывать наиболее нагруженное звено (в описанном случае ось 6). Ось 6 в отверстиях рычага 4 и стойки 9 установлена с зазором и будет работать на изгиб.

Минимальный диаметр оси можно рассчитать (задача б) по формуле:

М_из — изгибающий момент, Н • мм

В описанных условиях можно принять размер d =10 мм, что обеспечит более надежную работу оси 6 в приспособлении

Контрольные задания.

Задание 7.1.

Какие задачи можно решать при помощи расчета деталей приспособления на прочность?

Задание 7.2.

По какой формуле проводится расчет на прочность деталей круглого сечения нагруженных осевой силой?

Задание 7.3.

По какой формуле проводится расчет на прочность валов и осей на изгиб (детали круглого сечения) с определения их диаметра?

Задание 7.4.

По какой формуле проводится расчет на прочность шпонки?

Дата добавления: 2014-01-15