Проверочный расчет шпоночных соединений

Основным критерием работоспособности шпоночных соединений является прочность. Шпонки выбирают по таблицам ГОСТов в зависимости от диаметра вала, а затем соединения проверяют на прочность. Размеры шпонок и пазов в ГОСТах подобраны из условия прочности на смятие, поэтому основным проверочным расчетом шпоночных соединений является расчет на смятие. Проверку шпонок на срез, в большинстве случаев не производят. При расчете многошпоночного соединения допускают, что нагрузка распределяется равномерно между всеми шпонками.

Соединения призматическими шпонками (рис.21.5) проверяют по условию прочности на смятие:

. (4.141)

Сила, передаваемая шпонкой, .

Рис. 21.5. Расчетная схема соединения призматической шпонкой

Площадь смятия

, (4.142)

где f - фаска шпонки, .

Следовательно,

, (4.143)

где Т - передаваемый момент; d - диаметр вала; (0,94 h - ) - рабочая глубина паза в ступице; - допускаемое напряжение смятия; - рабочая длина шпонки; для шпонок с плоскими торцами ; со скругленными торцами .

Соединения сегментными шпонками проверяют на смятие:

, (4.144)

где l - длина шпонки; (h - t) - рабочая глубина паза в ступице.

Сегментная шпонка узкая, поэтому в отличие от призматической ее проверяют на срез.

Условие прочности шпонки на срез

, (4.145)

где b - ширина шпонки; - допускаемое напряжение на срез шпонки.

Дата добавления: 2014-01-04