Порядок расчета шпоночного соединения. Виды шпоночных соедений

Фланцевая глухая жесткая муфта

Порядок расчета шпоночного соединения. Виды шпоночных соедений.

Размеры шпонок и пазов в ГОСТах подобраны так, что прочность их на срез и изгиб обеспечивается, если выполняется условие прочности на смятие, поэтому основной расчет шпоночных соединений — расчет на смятие. Проверку шпонок на срез в большинстве случаев не производят.
Соединения призматическими шпонками (рис. 4.5 и 4.1) проверяют по условию прочности на смятие:

Сила, передаваемая шпонкой, Ft = 2 T/d.
При высоте фаски шпонки /»0,06Л площадь смятия

где Τ — передаваемый момент; d — диаметр вала; (0,94Л — /|) — рабочая глубина паза в ступице (см. табл. 4.1); [а]см — допускаемое напряжение смятия (см. ниже); /р — рабочая длина шпонки; для шпонок с плоскими торцами /р = /, со скругленными торцами /р = /
Если расчетное напряжение превышает допускаемое более чем на 5 %, то увеличивают длину шпонки и соответственно ступицы или шпоночное соединение заменяют шлицевым или соединением с натягом.
При проектировочных расчетах после выбора размеров поперечного сечения b и h по табл. 4.1 определяют расчетную длину шпонки /р по формуле (4.1).
Длину шпонки со скругленными торцами / = /р + /? или с плоскими торцами / = /р назначают из стандартного ряда (см. табл. 4.1). Длину СТуПИЦЫ /от принимают на 8... 10 мм больше длины шпонки. Если длина ступицы больше величины 1,5 d, то шпоночные соединения заменяют шлицевым или соединением с натягом.

Соединения сегментными шпонками (см. рис. 4.2) проверяют на смятие:

где / — длина шпонки; (h — t) —рабочая глубина в ступице.

Сегментная шпонка узкая, поэтому в отличие от призматической ее проверяют на срез.

Виды

Различают ненапряженной и напряженные шпоночные соединения. Ненапряженной шпоночные соединения осуществляют с помощью призматических и сегментных шпонок. Призматические шпонки по назначению бывают обычные (а) и направляющие (б). Обычные призматические шпонки предназначены для неподвижного соединения ступицы (втулки) с валом. Они бывают с скругленными или плоскими торцами. Направляющие шпонки (ГОСТ 8790-79) применяют в тех случаях, когда детали, размещенные на валах, могут двигаться вдоль валов. Направляющую шпонку закрепляют к валу винтами.