Проверочный расчет шпоночных соединений

Длина ступицы колес:

l_ст = (0,8 …1,2)∙d_в,

где d_в - диаметр вала под колесом;

Длина ступицы колеса быстроходного вала определяется по формуле:

l_ст = d_к∙1,1 = 44∙1,1= 48,4 мм.

Диаметр ступицы колеса быстроходной ступени определим по формуле:

d_ст = d_к∙(1,5..1,55) = 44∙1,5 = 66 мм.

Условие прочности для призматических шпонок:

σ_см = (4∙Т)/(h∙ l_р∙d)≥[σ_см],

где Т – вращательный момент;

h – высота шпонки;

[σ_см] – допускаемое напряжение на смятие, лежит в пределах от 80 до 150 МПа, примем для расчетов [σ_см]=120 МПа;

b – ширина шпонки.

Для колеса быстроходной ступени необходимы 2 шпонки: примем сечение шпонки , t₁=5,5, t₂=3,3, d_в=44 мм.

Выразим рабочую длину шпонки:

l_р = (4∙Т_2Б)/(h∙d∙[σ_см]) = (4∙57,61∙10³)/(9∙44∙120) = 4,84 мм;

Полная длина шпонки:

L_п = l_р + b = 4,84 + 14 = 18,84 мм;

Принимаем по стандартному ряду L = 18 мм.

Выбираем шпонку 6×6×18 в соответствии с ГОСТ 23360-78.

Для колеса тихоходной ступени примем сечение шпонки , t₁=7,5, t₂=4,9, так как d_в= 70 мм.

Выразим рабочую длину шпонки:

l_р = (4∙Т_2Т)/(h∙d∙[σ_см]) = (4∙114,1∙10³)/(12∙70∙120) = 4,5 мм;

Полная длина шпонки:

L_п = l_р + b = 4,5 + 20 = 24,5 мм;

Принимаем по стандартному ряду L = 56 мм.

Выбираем шпонку 20×12×56 в соответствии с ГОСТ 23360-78.

Для хвостовика выходного вала примем сечение шпонки , t₁=5, t₂=3,3, так как d_в= 44 мм.

Выразим рабочую длину шпонки:

l_р = (4∙Т_вых)/(h∙d∙[σ_см]) = (4∙22,91∙10³)/(8∙44∙120) = 2,17мм;

Полная длина шпонки:

L_п = l_шп + b = 2,17 + 12 = 14,17 мм.

Принимаем по стандартному ряду L = 28 мм.

Выбираем шпонку 12×8×28 в соответствии с ГОСТ 23360-78.