2020-09-24
235
| Диаметр вала d | Размеры сечений шпонок | Глубина паза | Радиус закругления пазов R | Предельные размеры длин l шпонок | ||||
| b | h | вала t1 | втулки t2 | min | max | min | max | |
| свыше 12 до 17 | 5 | 5 | 3 | 2,3 | 0,16 | 0,25 | 10 | 56 |
| » 17» 22 | 6 | 6 | 3,5 | 2,8 | 14 | 70 | ||
| » 22» 30 | 8 | 7 | 4 | 3,3 | 18 | 90 | ||
| » 30» 38 | 10 | 8 | 5 | 0,25 | 0,4 | 22 | 110 | |
| » 38» 44 | 12 | 8 | 28 | 140 | ||||
| » 44» 50 | 14 | 9 | 5,5 | 3,8 | 0,25 | 0,4 | 36 | 160 |
| » 50» 58 | 16 | 10 | 6 | 4,3 | 45 | 180 | ||
| » 58» 65 | 18 | 11 | 7 | 4,4 | 50 | 200 | ||
| » 65» 75 | 20 | 12 | 7,5 | 4,9 | 0,4 | 0,6 | 56 | 220 |
| » 75» 85 | 22 | 14 | 9 | 5,4 | 63 | 250 | ||
| » 85» 95 | 25 | 14 | 70 | 280 | ||||
| » 95» 110 | 28 | 16 | 10 | 6,4 | 0,4 | 0,6 | 80 | 320 |
Примечание. Длины шпонок выбирают из ряда: 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160;180; 200.
Следовательно,
где Т — передаваемый момент, Нмм; d — диаметр вала, мм; (h – t1) — рабочая глубина паза, мм (см. табл. 2); lр — рабочая длина шпонки, мм (для шпонок с плоским торцом lр =l, со скругленными торцами lp = l-b; [σ]см - допускаемое напряжение (для чугунных ступиц [σ]см=60÷80 МПа, для стальных [σ]см=100÷150 МПа).
Расчетную длину шпонки округляют до ближайшего большего размера (см. табл. 2). Длину ступицы lст принимают на 8... 10 мм больше длины шпонки. Если длина ступицы больше величины 1,5d, то шпоночное соединение целесообразно заменить на шлицевое или соединение с натягом.
В тех случаях, когда длина шпонки получается значительно больше длины ступицы детали, устанавливают две или три шпонки под углом 180 или 120°. При расчете многошпоночного соединения допускают, что нагрузка между всеми шпонками распределяется равномерно. Это технологически трудно, кроме того, ослабляются вал и ступица. Поэтому обычно многошпоночное соединение заменяют шлицевым.
Формула (3) носит условный характер, поскольку неравномерность распределения σсм по длине и высоте шпонки, вызванная погрешностями и деформациями, а также перекосом шпонки, обусловленным условием ее равновесия, учитывается назначением повышенных коэффициентов запаса.
Формула проектировочного расчета для определения рабочей длины lр призматической шпонки (шпонки со скругленными концами):
lp=l-b.
Для ответственных соединений призматическую шпонку проверяют на срез
где τср — расчетное напряжение на срез, МПа; b — ширина шпонки, мм; lр — рабочая длина шпонки, мм; [τ]ср — допускаемое напряжение на срез; для сталей с σв > 500 МПа для неравномерной (нижний предел) и спокойной нагрузок (верхний предел) принимают [τ]ср =60÷90 МПа.
Призматические шпонки – врезные. Рабочими гранями являются их боковые более узкие грани. Для облегчения сборки предусматривается радиальный зазор. Призматические шпонки по сравнению с клиновыми обеспечивают большую точность, а по сравнению с сегментными – меньше ослабляют вал, т.к. врезаются на меньшую глубину.
