Проверка прочности шпоночных соединений.

Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78.

В редукторе установлено 5 шпонок призматических со скругленными торцами: – одна на быстроходном валу;

– вторая и третья на промежуточном валу;

– четвертая и пятая на тихоходном валу.

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Шпоночное соединение проверяется по напряжениям смятия:

где Т – передаваемый вращающий момент, Н*мм

d – диаметр соединения, мм

h – высота шпонки, мм

b – ширина шпонки, мм

l – длина шпонки, мм

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [σ_см] = 100÷120 МПа, при чугунной [σ_см] = 50÷70 МПа.

Из условия прочности находится необходимая длина шпонки:

Ведущий вал:

d = d_в1 = 22 мм; b*h=8*7 мм;

t₁ = 4,0 мм; t₂ = 3,3 мм; [σ_см] = 70 МПа (чугун);

момент на ведущем валу Т₁ = 15,1*10₃ Нмм;

l ≥ 2*15,1*10³/(22(7 – 4)*70) + 8 = 15 мм

Принимаем длину шпонки l = 28 мм (под муфту)

Промежуточный вал:

d = d_к2 = 28 мм; b*h=8*7 мм;

t₁ = 4,0 мм; t₂ = 3,3 мм; [σ_см] = 100 МПа (сталь);

момент на промежуточном валу Т₂ = 43,5*10³ Нмм;

l ≥ 2*43,5*10³/(28(7 – 4)*100) + 8 = 18 мм

Принимаем длину шпонки l = 28 мм (колесо косозубой передачи)

l = 45 мм (под шестерню прямозубой)

Ведомый вал:

1) d = d_в3 = 28 мм; b*h=8*7 мм;

t₁ = 4,0 мм; t₂ = 3,3 мм; [σ_см] = 120 МПа (сталь);

момент на ведомом валу Т₃ = 126,6*10₃ Нмм;

l ≥ 2*126,6*10³/(28(7 – 4)*120) + 8 = 33 мм

Принимаем длину шпонки l = 36 мм (под звездочку цепной передачи)

2) d = d_к3 = 40 мм; b*h=12*8 мм;

t₁ = 5,0 мм; t₂ = 3,3 мм; [σ_см] = 100 МПа (сталь);

момент на ведомом валу Т₃ = 126,6*10₃ Нмм;

l ≥ 2*126,6*10³/(40(8 – 5)*100) + 12 = 33 мм

Принимаем длину шпонки l = 40 мм (колесо прямозубой передачи).