Решение. Усилие, передаваемое шпоночным соединением

Усилие, передаваемое шпоночным соединением,

Площадь среза шпонки

площадь смятия

Определяем расчетные напряжения и сравниваем их с допускаемыми:

Пример 11. Определить из условия прочности шпонки, соединяющей рукоятку с валом (рис. 2.31), допускаемую величину силы Р, которую можно приложить к рукоятке. Размеры шпонки: h = 16 мм, b = 20 мм, l = 60 мм. Длина рукоятки R = 400 мм, диаметр вала d = 70 мм, допускаемые напряжения для шпонки на срез [т] = 80 Н/мм², для соединения на смятие [σ_см] = 180 Н/мм^а.

Решение

Усилие передаваемое шпонкой, связано с силой Р, приложенной к рукоятке, условием равенства моментов относительно оси вращения вала:

откуда

Допускаемое значение силы Q, которую может воспринять шпонка, определится из условий прочности.

Из условия прочности шпонки на срез получаем

из условия прочности соединения на смятие

Из двух найденных допускаемых значений силы Q для дальнейшего расчета следует принять меньшее Q = 86,4 кН. Подставляя это значение силы в формулу для окружного усилия Р, получим

Пример 12. Подвеска из двух швеллеров № 12 (рис. 2.32) крепится к фасонке клеем БФ-4. Площадь сечения каждого швеллера F_Ш_B= 13,7 см², допускаемое напряжение на срез (сдвиг) для клеевого шва [т] = 6 Н/мм'^г. Определить длину клеевого шва l_K, необходимую по условию равнопрочное соединения, если допускаемое напряжение на растяжение швеллеров [σ] = 160 Н/мм².