Шпоночные соединения
Соединение двух соосных цилиндрических деталей (вала и ступицы) для передачи вращения между ними осуществляется с помощью шпонки 1 – специальной детали, закладываемой в пазы соединяемых вала 2 и ступицы 3 (рис. 26.13).
В машиностроении применяют ненапряженные (без нагрузки) соединения (с помощью призматических и сегментных шпонок) и напряженные соединения (с помощью клиновых шпонок). Шпонки этих типов стандартизованы, их размеры выбирают по ГОСТ 23360-78, ГОСТ 24071-80 и ГОСТ 24068-80.
Основные достоинства соединений состоят в простоте конструкции и возможности жесткой фиксации насаживаемой детали в окружном направлении.
Однако соединения трудоемки в изготовлении, требуют ручной пригонки или подбора. Это ограничивает использование соединений в машинах крупносерийного и массового производства. Не рекомендуется применение соединений для быстро вращающихся валов ответственного назначения из-за сложности обеспечения концентричной посадки сопрягаемых деталей.
Основным для соединений призматическими шпонками является условный расчет на смятие (упругопластическое сжатие в зоне контакта).
Если принять для упрощения, что напряжения в зоне контакта распределены равномерно и плечо равнодействующей этих напряжений равно 0.5d (где d – диаметр вала), то средние контактные напряжения (напряжения смятия, вызывающие смятие рабочих граней)
(26.9)
где T – вращающий момент; lp – рабочая длина шпонки (см. рис. 6.13); t2=0,4h– глубина врезания шпонки в ступицу; –допускаемое напряжение на смятие.
На практике сечение шпонки подбирают по ГОСТ 23360-78 в зависимости от диаметра вала, а длину l, шпонки назначают на 5-10 мм меньше длины ступицы. Затем по формуле (26.9) оценивают прочность соединения на смятие или вычисляют предельный момент, соответствующий напряжению .
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 258;