2015-09-06
199
Рис. 1 Схема закрепления конструктивных элементов на валах
Максимальные напряжения смятия в соединении и выполнение условия прочности определяем по формуле:
,
где Т – крутящий момент на соответствующем валу, Н·м;
d – диаметр вала в области шпоночного паза;
h – высота шпонки;
t 1 – глубина шпоночного паза на валу;
l – длина шпонки;
b – ширина шпонки.
Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Все ступицы выполнены из стали.
Допускаемые напряжения смятия: [ GCM ] = 100÷120 МПа.
Ведущий вал Т = 44,95 Н·м.
Шейка выходного конца для закрепления шкива клиноременной передачи:
d = 22 мм; 
= 1,6 · 22 = 35,2 мм; длина шпонки 28 мм; bxh = 6 х 6мм; t1 = 3,5 мм.
.
Принимаем: Шпонка 6 x 6 х 28 ГОСТ 23360 – 78.
Шейка для закрепления шестерни быстроходной передачи:
d = 30 мм; длина ступицы 45 мм; длина шпонки 36 мм; b x h = 8 x 7 мм; t1 = 4 мм.
.
Принимаем: Шпонка 8 x 7 х 36 ГОСТ 23360 – 78.
Промежуточный вал Т = 274,84 Н·м.
Шейки для закрепления зубчатого колеса тихоходной передачи и шестерни быстроходной передачи. Все параметры расчета одинаковы:
|
|
|
d = 44 мм; длины ступиц 66 мм; длины шпонок 56 мм; bxh = 12 x 8 мм; t1 = 5 мм.
Принимаем: Шпонка 12 x 8 х 56 ГОСТ 23360 – 78.
Ведомый вал Т = 845,80 Н·м.
На данном валу два шпоночных соединения: для зубчатого колеса быстроходной ступени и полумуфты на выходном конце.
Шейка для закрепления зубчатого колеса быстроходной передачи:
d = 70 мм; длина ступицы 105 мм; длина шпонки 100 мм; b x h = 20 x 12 мм; t1 = 7,5 мм.
Шейка для закрепления полумуфты на выходном конце:
d = 60 мм; длина ступицы 105 мм (табл.14.3.1); длина шпонки 100 мм; bxh = 18x11 мм; t1 = 7 мм.Данное шпоночное соединение более нагружено: меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки; в тоже время длина шпонки в обоих случаях одинакова. Проверяем только более нагруженную шпонку:
.
В случае невыполнения условия прочности принимается решение об увеличении диаметра вала и соответственно размеров поперечного сечения шпонки или об увеличении длины ступицы закрепляемого элемента и соответствующем увеличении длины шпонки, а так же может быть принято решение об установке двух шпонок в одной плоскости с противоположных сторон вала.
