5. Алгоритм расчета призматической шпонки.
1. Выбираем материал шпонки с пределом прочности > 500 н/мм2.
2. СТ СЭВ 189-75 по диаметру вала d выбираем шпонку со следующими размерами: b, h, t1 (табл. 1).
3. Находим допускаемые напряжения смятия (раздел 4).
4
.
Определяем рабочую длину шпонки по
формуле 1:
5. Находим общую длину шпонки
l = lр + b, мм.
У
точняем
общую длину шпонки «l»
по стандартному ряду СТ СЭВ 189-75.
6. Проверяем выбранную шпонку под напряжением смятия:
Если это условие не выполняется, то устанавливают две шпонки или увеличивают длину ступицы и соответственно увеличивают длину шпонки. Алгоритм расчета сегментной шпонки аналогичен данному (табл.2).
Пример 1: Выбрать по стандарту призматическую шпонку для соединения шестерни с валом d = 50 мм, найти длину ступицы. Материал шестерни – сталь 40Х, материал шпонки – сталь 45. Передаваемый момент Т=500 нм, соединение работает со слабыми толчками.
Решение: 1. По СТ СЭВ 189-75 (табл.1) выбираем шпонку призматическую, обыкновенную с размерами: b=16мм, h=10мм, t1=6мм.
2
.
Находим допускаемое напряжение смятия
(раздел 4) [см]
= =100 н/мм2.
3. Определяем рабочую длину шпонки:
4. Находим общую длину шпонки:
l = lp + b = 50 + 16 = 66 мм.
Стандартное значение длины шпонки равно l = 70 мм.
П
ринимаем:
шпонка 16 х 10 х 70 СТ СЭВ 189-75.
5. Проверяем выбранную шпонку под напряжением смятия:
что является меньше []см = 100 н/мм2.
6. Находим длину ступицы шестерни:
lст = l + 8…10 мм = 70 + 10 = 80 мм.
Пример
2:
Втулочная муфта, соединяющая два вала,
установлена на сегментных шпонках, рис.
6.
Материал муфты и валов – Сталь 45, шпонки – Сталь 6. Передаваемый момент при среднем режиме использования редуктора Т = 150 нм. Диаметр вала d = 35 мм. Подобрать шпонку и найти напряжение смятия.
Р
ешение:
По ГОСТ 8794-68 (табл.2) для вала d=35
мм выбираем шпонку сегментную со
следующими размерами: b=6
мм, h=10
мм, d1=25
мм, l=24,5
мм, t=7,5
мм. Шпонка сегментная 6х10.
Определяем напряжение смятия:
Допускаемое напряжение смятия при среднем режиме использования редукторов равно []см = 130…180 н/мм2.
Пример 3: Соединение зубчатого колеса с валом редуктора осуществляется при помощи цилиндрического штифта. Диаметр вала d = 40 мм.
а). Проверить штифт на смятие, если допускаемое напряжение смятия []см = 130 н/мм2, а момент передаваемый колесом Т = =150 нм.
б). Определить число шпонок, необходимое для передачи этого момента.
Решение:
1. Определяем диаметр шпонки:
dш = (0,13…0,16)40 = 5,2…6,4 мм.
Назначаем стандартную шпонку с dш=6 мм.
2. Рассчитываем длину шпонки:
l = (3…4), dш = (3…4)6 = 18…24 мм.
В
ыбираем
стандартную длину l=20
мм.
3. Рассчитаем напряжение смятия:
4
.
Определяем число шпонок для передачи
момента Т = 150 нм.
Следовательно, достаточно одной шпонки.