2015-02-24
3414
Проверочный расчет на прочность прямобочных зубчатых соединений аналогичен расчету призматических шпонок.
В зависимости от диаметра вала d (рис. 65) по табл. 7 выбирают параметры зубчатого соединения, после чего соединение проверяют на смятие. Проверку зубьев на срез не производят.
Рис. 65. К расчету прямобочного шлицевого соединения
При расчете допускают, что по боковым поверхностям зубьев нагрузка распределяется равномерно, но из-за неточности изготовления в работе участвует только 75%общего числа зубьев (т.е. коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями (шлицами) Кшл = 0,75).
По аналогии с условием (34)
(40)
где Т — момент, Нмм; Кшл = 0,75; z — число зубьев (выбирают в зависимости от d по табл. 7); dcp = (D + d)/2 — средний диаметр соединения для прямобочных зубьев, мм; dcp = zm – средний диаметр соединения для эвольвентных зубьев, где т – модуль зубьев; 
- площадь смятия, мм2; l р — рабочая длина зубьев, мм; D, l, r (см. рис. 65) — выбирают в зависимости от d по табл. 7; 
- допускаемое напряжение на смятие боковых граней зубьев из сталей, имеющих 
> 500 МПа ( принимают по табл. 8). В таблице 8 приведены значения для изделий общего машиностроения и подъемно-транспортных устройств, рассчитанных на длительный срок службы. В каждой отрасли машиностроения рекомендуют свои значения с учетом специфики эксплуатации (срок службы, режим нагрузки и пр.), качества изготовления, прочности материалов и др.
|
|
|
Например, в станкостроении рекомендуют более низкие значения: = 12 – 20 МПа для неподвижных соединений и = 4 – 7 МПа для подвижных без нагрузки – здесь учитывают влияние соединений на точность станков; в авиации для соединений валов с зубчатыми колесами рекомендуют более высокие значения = 50 – 100 МПа – для получения легких конструкций.
Таблица 7. Зубчатые прямобочные соединения, размеры, мм
| Номинальные размеры z х d х D | b | l | r, не более | Серия |
| 6 х 26 х 30 | 0,3 | 0,2 | Легкая | |
| 8 х 32 х 36 | 0,4 | 0,2 | ||
| 8 х 36 х 40 | 0,4 | 0,3 | ||
| 8 х 42 х 46 | 0,4 | 0,3 | ||
| 8 х 46 х 50 | 0,4 | 0,3 | ||
| 8 х 52 х 58 | 0,5 | 0,5 | ||
| 6 х 11 х 14 | 0,3 | 0,2 | Средняя | |
| 6 x 21 х 25 | 0,3 | 0,2 | ||
| 6 х 26 х 32 | 0,4 | 0,3 | ||
| 8 х 36 х 42 | 0,4 | 0,3 | ||
| 10 х 16 х 20 | 2,5 | 0,3 | 0,2 | Тяжелая |
| 10 х 18 x 23 | 0,3 | 0,2 | ||
| 10 x 21 х 26 | 0,3 | 0,2 | ||
| 10 x 23 x 29 | 0,3 | 0,2 | ||
| 10 x 26 x 32 | 0,3 | 0,2 | ||
| 10 x 28 x 35 | 0,4 | 0,3 | ||
| 10 x 32 x 40 | 0,4 | 0,3 | ||
| 10 x 36 x 45 | 0,4 | 0,3 | ||
| 10 x 42 x 52 | 0,4 | 0,3 |
Таблица 8. Допускаемые напряжения смятия на рабочих гранях зубьев (шлицев)
| Соединение | Условия эксплуатации | на рабочих гранях зубьев
| |
| без термической обработки | с термической обработкой | ||
| Неподвижное | Тяжелые Средние Легкие | 35-40 60-100 80-120 | 40-70 100-140 120-200 |
| Подвижное ненагруженное | Тяжелые Средние Легкие | 15-20 20-30 25-40 | 20-36 30-40 40-70 |
| Подвижное под нагрузкой | Тяжелые Средние Легкие | — | 3-10 5-15 10-20 |
Примечания: тяжелые условия эксплуатации означают, что нагрузка знакопеременная с ударами; вибрации большой частоты и амплитуды; плохие условия смазки в подвижных соединениях; невысокая точность изготовления.
|
|
|
