Проверка прочности шпоночных соединений

Для соединения вала с деталями, передающими вращающий момент, применяются шпонки. Принимаем шпонки призматические со скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок принимаем по ГОСТ 23360-78.

Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Поверку прочности будем проводить по условию прочности:

 , (89)

где  - напряжение смятия, МПа;

Т - вращающий момент на валу, Н× мм;

d - диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

h - высота шпонки, мм;

t₁ - глубина паза вала, мм;

l - длина шпонки, мм;

b - ширина шпонки, мм;

  - допускаемое напряжение смятия, МПа. При стальной ступице

=100¸120 МПа, при чугунной ступице =50¸70 МПа.

Ведущий вал. d=d_В1= 22 мм. Этому значению диаметра вала по таблице 8.9 [4, с. 169] соответствуют размеры шпонки: b´ h= 8´ 7 мм; t₁= 4 мм. Длина шпонки l_шп= 40 мм. Момент на ведущем валу Т₁= 17×10³ Н × мм.

Тогда напряжение смятия для шпонки ведущего вала:

Материал полумуфт МУВП - чугун СЧ 20.

Ведомый вал. Из двух шпонок - под зубчатым колесом и под полумуфтой - более нагружена вторая (меньше диаметр вала и, поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку под звёздочкой: d_В2= 25,2 мм. Этому значению диаметра вала по таблице 8.9 [4, с. 169] соответствуют размеры шпонки: b´ h= 8´ 7 мм; t₁= 4 мм. Длина шпонки l_шп= 30 мм; Т₂= 63× 10 ³ Н× мм;

Обычно звёздочки изготовляют из термообработанных углеродистых или легированных сталей.