Задача № 1. Варианты. Пример выполнения задачи № 1. Задача № 2

Задача № 1

Подобрать по ГОСТу размеры поперечного сечения призматической шпонки и определить длину шпонки из условия на прочность (рис. 1), если передаваемый валом крутящий момент T и диаметр вала d заданы в таблице 1.

Рисунок 1. Шпоночное соединение

Таблица 1.

Пример выполнения задачи № 1.

Исходные данные: Крутящий момент T = 425 Н×м и диаметр вала d = 42 мм.

Условный расчет соединения призматической шпонкой на прочность по напряжениям смятия [1]:

,

где T – крутящий момент, l _р – рабочая длина шпонки, d – диаметр вала, h – высота шпонки, [s_см] – допускаемое напряжение смятия.

При переходных посадках [s_см] = 80 ¸ 150 МПа [1]. Принимаем [s_см] = 110 МПа.

Сечение шпонки (ширину b и высоту h) подбираем по ГОСТ 23360-78 (табл. 24.29 [3]) в зависимости от диаметра вала d. При d = 42 мм: b = 12 мм, h = 8 мм.

Рабочую длину шпонки определяем из условия прочности на смятие:

 мм.

    Полная длина шпонки: l = l _р + b = 46 + 12 = 58 мм.

Длину призматическойшпонки согласовываем со стандартным рядом и принимаем l = 63 мм.

    Ответ: Шпонка 12´8´63 ГОСТ 23360-78.

Задача № 2

Рассчитать болты крепления зубчатого колеса к барабану лебедки (рис. 2). Вес поднимаемого груза F, кН; диаметр барабана D ₁, мм и диаметр окружности центра болтов D ₂, мм заданы в таблице 2. Расчет вести для двух случаев постановки болтов: а) без зазора; б) с зазором. Материал барабана – чугун, материал колеса – сталь. Недостающими данными задаться.

Таблица 2.