Розрахунок шлицевих і шпонкових з єднань

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9220

Розрахунок шлицевих і шпонкових з єднань

Виконуємо перевірочний розрахунок спочатку шпонкового з єднання найбільш навантаженого зубчастого колеса Z14=24 - першої передачі 4-го механизму, встановленого на 4-му валу. Найбільший момент, що передається цім колесом, Mкр=123.93 Нм на частоті 398.9 об/хв (дивись таблиці 2.10, 2.11).

















Розміри перетину шпонки [11] вибираємо по діаметрі посадкової поверхні на валу d=40 мм (мал.3.3): b=12.0 мм, h=8.0 мм, t=5.0 мм, t1=3.3 мм, k = h-t = 8-5 = 3.0 мм. Довжина шпонки l = 35 мм (довжина маточини мінус 5-10 мм).



Основним розрахунком для призматичних шпонкових з єднань є розрахунок на зминання. Напруга зминання :

sзм = 2 × Мкр / (d × k × l) МПа (3.4)

Підставляючи значення параметрів, одержуємо напругу зминання:

sзм = 2000 × 123.93 / (40×3.0×35) = 59.014 МПа

Напруга, що допускається, для сталевих коліс і шпонок [sзм] = 100-150 МПа. Отже умова міцності по зминанню виконується sзм < [sзм].



Далі виконуємо перевірочний розрахунок шлицевого з єднання 4-го вала з потрійним блоком зубчастих коліс Z10,Z12,Z13 (див. кінематичну схему на мал.2.2). Попередньо було обрано прямобочне шлицеве з єднання середньої серії 8х42х48 (z=8 – число шліц, d=42 мм – внутрішній діаметр, D=48 мм – зовнішній діаметр). Центрування з єднання виконуємо по внутрішньому діаметрі. Висота зони контакту кожного шліца зі шліцевим пазом дорівнює h = 0.5*(D-d)-f = 0.5*(48-42)-0.3 = 2.7 мм, де f – величина фасок на шліцах (f=0.3 мм). Довжина шлицевого отвору в блоці зубчастих коліс Z10,Z12,Z13 по кресленню: l = 119 мм.

Розрахунок виконується по напругах зминання

(3.5)

У вираженні (3.5): найбільший на валу момент що крутить Мкр=311.3 Нм; напруги зминання, що допускаються, [sзм]=20-30 МПа для валів зі сталі 45, без підвищуючий міцність термообробки вала, для рухливих з єднань без навантаження; коефіцієнт y=0.7-0.8 враховує нерівномірність розподілу навантаження між шліцами; dс = (D+d)/2 = (48+42)/2 = 45 мм – середній діаметр шлицевого з єднання, що визначає радіус додатка окружної сили в зачепленні. Тоді діюча напруга

sзм = 2000*311.3 / (45*8*2.7*119*0.7) = 622600 / 80967.6 = 7.69 Мпа,

що значно менше того, що допускається.