Расчет шпоночных соединений

Для присоединения зубчатых колес к валам применяются различные виды соединений. Некоторые из них показаны на рисунке 9.

цилиндрическое и коническое с натягом	шлицевое
шпоночные с призматической, цилиндрической и сегментной шпонками

Рис. 9. Виды соединений валов и колес

Размеры призматических шпонок (см. рис. 10, табл. 8) выбираем по диаметру вала:

- для ведущего вала d_в1 = 36 мм => b ∙ h = 10 ∙ 8

- для ведомого вала d_в2 = 45 мм => b ∙ h = 14 ∙ 9

Длину призматической шпонки выбираем из стандартного ряда в соответствии с расчетом на смятие по боковым сторонам шпонки:

,

где: l_p – рабочая длина шпонки;

Т – наибольший крутящий момент с учетом динамических нагрузок при пуске или внезапном торможении;

t₁≈0,6 ∙ h –заглубление шпонки в вал;

h –высота шпонки;

[σ_см] – допускаемые напряжения смятия

,

где: [s] – допускаемый коэффициент запаса.

Длина шпонки рассчитывается по формуле:

l = l_p + b.

Для шпонок из чистотянутой стали 45Х принимаем σ_Т = 400 МПа. При не реверсивной маломеняющейся нагрузке [s] = 2,3.

Таблица 8

Размеры призматических шпонок по СТ СЭВ 189-75(в мм)

Рис. 10. Размеры шпоночных соединений

Принимаем с учетом таблицы 8 l₁ = 16 мм; l₂ = 32 мм и проверяем условия: l₁ = 16 мм < l₁ = 60 мм; l₂ = 32 мм < l₂ = 80 мм.