Определяем расчётные напряжения sсм и tср, для шпоночных соединений ведущего и ведомого валов:
Н/мм2
Н/мм2
где lр - рабочая длина шпонки;
l – общая длина шпонки;
b – ширина шпонки;
h – высота шпонки;
d – диаметр вала в месте постановки шпонки.
Диаметры валов под зубчатые колёса и предварительно назначаются. Их размеры можно принять по ГОСТ приблизительно на 3 – 5 мм больше, по сравнению с принятыми диаметрами валов под подшипники. Затем, при окончательном расчёте валов по эквивалентному напряжению они окончательно уточняются.
=38 мм; =45 мм.
Выбираем допустимые напряжения для принятых материалов шпонок.
[s]см = 100 – 120 Н/мм2; [t]ср = 60 – 90 Н/мм2.
Размеры шпонок b´h [1, с. 18].
b1´h1 12 ´ 8
b2´h2 14 ´ 9
Длина шпонки должна быть меньше длины ступицы зубчатого колеса на 2 – 5 мм. Первоначально принимаем длину ступицы, равной длине зуба шестерни b1 и зубчатого колеса – b2.
Если расчётные напряжения получаются больше допустимых, то делаем перерасчёт. Принимаем при этом допустимые напряжения min, выражаем из формулы lр и определяем его значение. Затем находим общую длину шпонки:
|
|
l = lр + bш, округляем по ГОСТ в большую сторону.
Ведущее колесо: | Ведомое колесо: |
d = 38 мм | d = 45 мм |
bш =12 мм | bш = 14 мм |
hш = 8 мм | hш = 9 мм |
Общая длина шпонки:
l1 = b1 – 5 мм =30 мм
По ГОСТ l1 =32 мм.
l2 = b2 - 5 мм = 25 мм
По ГОСТ l2 = 25 мм.
Рабочая длина шпонки:
20 мм
11 мм
62,86 Н/мм2
128,43 Н/мм2
Если σсм2 не соответствует допустимому значению, выражаем lp2 через σ=100
Так как выполняется условие, то
lр2 = 15 мм
l2 = lр2 + bш = 29 мм
По ГОСТ l2 = 32 мм
т.о
b1´ h1 ´ l1= 12´8´ 32
b2´ h2 ´ l2=14´ 9´ 32
11 Н/мм2
14.19 Н/мм2
lст1=lр+5 мм = 37 мм.
lст2=lр+5 мм = 37 мм.