Расчет шлицевых соединений

Основным критерием работоспособности шлицевых соединений является сопротивление рабочих поверхностей смятию и изнашиванию.

Шлицевые валы и ступицы изготавливаются из среднеуглеродистых и легированных сталей. Допускаемое напряжение смятия МПа при твердости материала НВ ≤ 350 и МПа при твердости НВ > 350. Для указанных материалов временное сопротивление принимается σв > 500 МПа.

Смятие и изнашивание рабочих поверхностей зубьев связаны с действующими на контактирующих поверхностях напряжениями смятия, поэтому σсм рассматривается как обобщенный критерий расчета и на смятие и на изнашивание.

Работоспособность соединения проверяют по условию:

где Т – расчетный вращающий момент, Нм;

kз = 1,1…1,5 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между парами зубьев;

z – число зубьев;

dср=0,5(D+d) – средний диаметр соединения, мм;

h=0,5(D-d) – рабочая высота зубьев, мм;

lp – рабочая длине соединения, мм.

Параметры dср и h указаны для прямобочного соединения.

Если расчетное напряжение превышает допускаемое больше, чем на 5%, то увеличиваем длину ступицы.

 

 

Приложения к разделу 1:

« Соединения деталей и узлов машин»

Приложение 1.1

Ряды предпочтительных чисел (по ГОСТ 8032–84)

Ra 5 Ra 10 Ra 20 Ra 40 Ra 80
16,5
17,5
18,5
19,5
20,5
21,5
23,0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                 

 

 

Приложение1. 2

Резьба метрическая. Основные размеры

Номинальный диаметр резьбы d Диаметры резьбы
Шаг Р d=D d2=D2 d1=D1
6,000 5,350 4,917
0,75 6,000 5,513 5,188
1,25 8,000 7,188 6,647
8,000 7,350 6,917
1,5 10,000 9,026 8,376
1,25 10,000 9,188 8,647
10,000 9,350 8,917
1,75 12,000 10,863 10,106
1,5 12,000 11,026 10,376
1,25 12,000 11,188 10,647
12,000 11,350 10,917
14,000 12,701 11,835
1,5 14,000 13,026 12,376
16,000 14,701 13,835
1,5 16,000 15,026 14,376
2,5 18,000 16,376 15,294
18,000 16,701 15,835
1,5 18,000 17,026 16,376
2,5 20,000 18,376 17,294
20,000 18,701 17,835
1,5 20,000 19,026 18,376
2,5 22,000 20,376 19,294
22,000 20,701 19,835
24,000 22,051 20,752
24,000 22,701 21,835
28,000 26,701 25,835
1,5 28,000 27,026 26,376
28,000 27,350 26,917

Пример обозначения:

М24 – резьба с номинальным диаметром d=24мм и с нормальным шагом;

М 24х2 – тоже с мелким шагом p=2.

Приложение 1.3

Размеры призматических шпонок

Диаметр вала , мм Сечение шпонки Фаска шпонки Глубина паза Длина шпонки
, мм , мм , мм , мм , мм , мм
Св. 12 до 17 0,25...0,4 2,3 10...56
Св. 17 до 22 3,5 2,8 14...70
Св. 22 до 30 3,3 18...90
Св. 30 до 38 0,4...0,6 3,3 22...110
Св. 38 до 44 3,3 28...140
Св. 44 до 50 5,5 3,8 36...160
Св. 50 до 58 4,3 45...180
Св. 58 до 65 4,4 50...200
Св. 65 до 75 0,6...0,8 7,5 4,9 56...220
Св. 75 до 85 5,4 63...250
Св. 85 до 95 5,4 70...280

 

 

 

Приложение 1.4

2. РЕМЁННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Общие сведения

Ремённая передача — это передача гибкой связью (рис.2.1), состоящая из ведущего 1 и ведомого 2 шкивов и надетого на них ремня 3. В состав передачи могут также входить натяж­ные устройства. Возможно применение несколь­ких ремней и нескольких ведомых шкивов. Основное назначе­ние – передача механической энергии от двигателя пере­даточным и исполнительным механизмам, как правило, с понижением частоты вращения и повышением вращающего момента.

Рис.1.40 – Ремённая передача

 

По принципу работы различаются передачи трени­ем (большинство передач) и зацеплением (зубчато–ременные). Передачи зубчатыми ремнями по своим свойствам существен­но отличаются от ремённых передач трением.

Ремённые передачи по форме поперечного сечения ремня разделяются на плоские, клино­вые, поликлиновые, круглые, квадратные. Клиновые, поли­клиновые, зубчатые и быстроходные плоские изготовляют бесконечными замкнутыми. Плоские ремни преимущественно выпускают конечными в виде длинных лент. Концы таких ремней склеивают, сшивают или соединяют металлическими скобами. Места соединения ремней вызывают динамические нагрузки, что ограничивает скорость ремня. Разрушение этих ремней происходит, как правило, по месту соединения.

К достоинствам ремённых передач относятся возможность пере­дачи движения на значительные расстояния; возможность ра­боты с высокими скоростями; плавность и малошумность ра­боты; предохранение механизмов от резких колебаний нагруз­ки и ударов; защита от перегрузки за счет проскальзывания ремня по шкиву; простота конструкции; отсутствие смазочной системы; малая стоимость.

К недостаткам ремённых передач относятся значительные габариты; значительные силы, действующие на валы и опоры; непостоянство передаточного отношения; малая долговечность ремней в быстроходных пе­редачах; необходимость защиты ремня от попадания масла.