2014-02-12
1363
Прочность – основной критерий работоспособности шпоночных соединений. Шпонки выбирают по таблицам ГОСТов в зависимости от диаметра вала, а затем соединения проверяют на прочность. Размеры шпонок и пазов в ГОСТах подобраны из условия прочности на смятие, поэтому основным проверочным расчетом шпоночных соединений является расчет на смятие.
Рисунок 5.8 – Соединение призматической шпонкой
Проверку шпонок на срез в большинстве случаев не производят. При расчете многошпоночного соединения допускают, что нагрузка распределяется равномерно между всеми шпонками.
Соединения призматическими шпонками (рисунок 5.1 и рисунок 5.8) проверяют по условию прочности на смятие:
, (5.1)
где F = 
– усилие передаваемое шпонкой, площадь смятия
, тогда
. (5.2)
Соединения сегментными шпонками (рисунок 5.2) проверяют на смятие:
. (5.3)
Сегментная шпонка узкая, поэтому в отличие от призматической ее проверяют на срез. Условие прочности шпонки на срез:
, (5.4)
где b – ширина шпонки, 
– допускаемое напряжение на срез шпонки.
Соединения врезными клиновыми шпонками (рисунок 5.3) проверяют по условию прочности на смятие рабочих поверхностей контакта:
, (5.5)
где 
– длина рабочей части шпонки; 
f – коэффициент трения; для стали по чугуну или стали f =0,15 – 0, 18.
Соединения цилиндрическими шпонками (рисунок 5.7) проверяют по условию прочности на смятие:
. (5.6)
