Машиностроение \ Детали машин

Деталі машин: Конспект лекцій № 1-11 (Зварні з'єднання. Муфти приводів), страница 6

Рис.25

P - осьова сила;

Mk = Ql - крутний момент на осі гвинта;

d, dc, d1 - зовнішній, середній і внутрішній діаметри гвинта;

H - висота гайки;

t - крок нарізки,   t = d-d1;

[s]см - допустиме напряжение зминання в різьби гайки (по таблицях).

Діаметр гвинта визначається залежно від міцності різьби гайки на зминання

sсм = £[s]см

Позначивши відносну висоту гайки , одержуємо:

sсм = ;       dc = ;       y = 1,5 – 2,5.

Отримане значення округляється до найближчого більшого по таблицях різьблень за ГОСТ.

Потім проводиться перевірка гвинта на спільний стиск і крутіння:

sr =  - по III теорії міцності

sизг = ; tдо = .

Довгі гвинти, що мають гнучкість λ ( 70, перевіряються на  поздовжній вигин по формулі:

sсік =  £ j [s]сік

Тут: j - табличний коефіцієнт зменшення допустимої напруги який залежить від гнучкості стержня; F1 -площа перерізу гвинта по внутрішньому діаметрі

l =

ml - наведена довжина стержня гвинта;

m- коефіцієнт закладення кінців стержня; для домкратів і підйомників (мал. 26 а)  m = 2; для ходових гвинтів (мал. 26 б) m= 1;

i -  радіус інерції перетину гвинта по внутрішньому діаметрі різьби;

J -  момент інерції мінімального перерізу

i =

Для круглого перерізу

J1 = ;       F1 = ;       i = .

Рис. 26

ШПОНКОВІ З'ЄДНАННЯ

Слугують для передачі крутного моменту від вала до маточини або навпаки.

Найбільше поширення одержали ненапружені шпонкові з'єднання, у яких окружне зусилля сприймається бічними поверхнями шпонок (мал. 27 а, б, в).

Рис. 27

Призматичні шпонки (а, б) щільно встановлюються у фрезерований для них на валу паз (а - для пальцевої фрези, б - для дискової). Сегментні шпонки Вудруфа (б) відрізняються простотою виготовлення (шліфування штампованих напівдисків на магнітному столі). Для них застосовуються спеціальні дискові фрези.

У напружених - клинових шпонкових з'єднаннях, здійснюється радіальний натяг за рахунок клинчастої форми шпонки, що сприймає значну частину окружного зусилля. Однак ці шпонкові з'єднання створюють зсув маточини щодо осі вала, наслідком чого є дисбаланс обертових деталей. Тому такі шпонки в цей час застосовуються порівняно рідко, а в точному машинобудуванні зовсім не використаються.

Призматичні й сегментні шпонки стандартизовані й підбираються по таблицях ГОСТ залежно від діаметра вала. Довжина шпонок розраховується. Матеріал шпонок - Ст. 45, Ст. 50, для призматичних шпонок - чистотянута по профілю. Як правило, застосовують лише одну шпонку внаслідок труднощів пригону кількох (не більше двох).

Розрахунок ненапружених шпонкових з'єднань

Для спрощення розрахунку передбачається рівномірна епюра розподілу навантажень на бічну поверхню шпонки (хоча в дійсності вона нерівномірна).

Шпонки розраховуються на зминання й зріз від діючого по діаметру вала окружного зусилля

де h, b, l - висота, ширина й довжина шпонки;

[s]см, [t] - допустиме напруженя зминання й зрізу (по таблицях).

Довжина шпонки вибирається по більш небезпечному напруженому стану.

ШЛІЦЕВІ З'ЄДНАННЯ

Шліцеві з'єднання можна розглядати як багатошпонкові, у яких шпонки як би виготовлені заодно з валом. В останні роки, у зв'язку із загальним підвищенням напруг у деталях машин, шліцеві з'єднання одержали саме широке поширення замість шпонок. Цьому сприяє оснащення промисловості спеціальним устаткуванням - шліцефрезерними й протяжними верстатами. У порівнянні зі шпонковими шліцеві з'єднання мають більшу навантажувальну здатність, краще центрують з'єднання й менше послабляють вал.

По профілі розрізняють наступні шліцеві з'єднання (мал. 28):

прямобічні (а) - число шліців     Z = 6, 8, 10, 12;

евольвентні (б)- число шліців      Z = 12, 16 і більше;

трикутні (в) - число шліців      Z = 24, 36 і більше.

Рис. 28

Евольвентні шліци створюють меншу концентрацію напруг у основи шліца, тому в цей час одержують переважне поширення. Трикутні шліци дрібні, тому мало послабляють вал, однак вони здатні передавати лише відносно невелике навантаження.

Шліцеві з'єднання застосовуються із центруванням маточини по валу (мал. 29):

а) по зовнішньому діаметрі;

Скачать файл