Подбор шпонки

Соединение вала со звездочкой осуществляется стандартной шпонкой, размеры которой представлены ниже.

Напряжение смятие шпонки:

σсм=(2×103×Т)/(d×lp(h-t1))≤ [σ]см , МПа, (3.25)

где Т – вращающий момент на валу, Нм;

d – диаметр вала, мм;

lp=l-b – рабочая длина шпонки, мм;

l – длина шпонки, мм;

b – ширина шпонки, мм;

h – высота шпонки, мм;

t1 – глубина шпоночного паза, мм;

[σ]см=200÷400 МПа – допускаемое напряжение смятия шпонки.

Размеры подобранной шпонки:

dв=70 мм,

b=20 мм,

h=12 мм,

t1=7,5 мм,

l=75 мм,

lp=75-20=55 мм.

σсм=(2×103×4500)/(75×55(12-7,5))=384 МПа

Допускаемое напряжение смятия шпонки, равное 400 МПа, больше полученного 384 МПа, следовательно, шпонка выдержит заданную нагрузку.

3.4 Расчет шлицевого соединения

Предварительно принимаем для вала и звездочки шлицевое соединение D-8×56×62H7/js6×5D9/js7 ГОСТ 1139-80.

Напряжение на смятие боковых поверхностей зубьев:

σсм=(2×103×Т)/(φ×F×l×dср.)≤ [σ]см. , МПа, (3.26)

где F – площадь всех боковых поверхностей зубьев с одной стороны на 1 мм длины для прямобочных зубьев:

F=z×[(Dв-da)/2-(f+r)], мм2/мм (3.27)

dср. – средний диаметр шлицевого соединения:

dср=(Dв+da)/2, мм (3.28)

где Т=4500 Нм – вращающий момент, передаваемый соединением;

j=0,8 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузок по рабочим поверхностям зубьев (0,7…0,8);

z=8 – число зубьев

Dв=62 мм – наружный диаметр зубьев вала;

da=56 мм – диаметр отверстия шлицевой втулки;

f=0,5 мм – размер фаски зуба шлицевого вала;

r=0,2 мм – размер закругления зуба шлицевой втулки;

l=130 мм – длина соединения;

[s]см=250 МПа – допускаемое напряжение на смятие боковых поверхностей зубьев шлицевого соединения.

F=8[(62-56)/2-(0,5+0,2)]=18,4 мм2/мм

dср.=(62+56)/2=59 мм

σсм=(2×103×4500)/(0,8×18,4×130×59)=80 МПа=250 МПа – условие прочности выполняется.