Шпонкові та шліцьові з’єднання. Загальні відомості про механічні передачі. Кінематичні та силові розрахунки, страница 4

Що робити

Що робити

1. У залежності від вимог, що пред’являються до з’єднання, і  характеру виробництва  (масове, дрібносерійне, одиничне) вибрати тип шпонкового  або   зубчастого з'єднання 2. За   діаметром   валу  визначити розміри поперечного перетину шпонок або розміри і число зубців шліцьового з'єднання. Призначити довжину робочої частини  шпонок або зубців. 3. Перевірити міцність з’єднання: а) призматичні і сегментні шпонки розраховують за умови міцності з’єднання на зминання б) іноді шпонки перевіряють на зріз в) з’єднання клиновими врізними шпонками розраховують на зминання г) прямо бічні зубчасті (шліцьові) з’єднання розраховують на зминання д) шліцьові з’єднання, що виготовляють з силуміну, текстоліту і подібних матеріалів, перевіряють на зріз

, - повинна бути узгоджена з довжиною маточини деталі Призматичні , сегментні , де М – момент, що передається; d – діаметр валу; h – висота шпонки; t – глибина шпон очного пазу вала;  - допустиме напруження зминання;  МПа при стальних маточинах і МПа при чавунних маточинах , де b – ширина шпонки; допустиме напруження на зріз МПа , де f – коефіцієнт тертя; , де z – число зубців; D – зовнішній діаметр валу; d – внутрішній діаметр валу; fФ - висота фаски зуба; r – радіус закруглення , де b – ширина зуба; МПа

Приклад 5.1 Чавунний шків передає валу  мм обертаючий момент  Н×м за допомогою призматичної шпонки з округленими торцями (рис. 5.6). Довжина маточини шківа  160 мм.

Підібрати стандартну шпонку і перевірити міцність з'єднання.

Рис. 5.6  Шпонкове з’єднання

Рішення.

1. За ГОСТ 23360-78  для вала мм приймаємо шпонку перетином  мм.

2.   Приймаємо довжину шпонки на 10 мм менше довжини

маточини:  мм   (така  довжина шпонки передбачена ГОСТ 23360-78  ).

3.   Перевіряємо шпонкове з'єднання на зминання:

МПа.

Міцність забезпечена.

Приклад 5.2 Блок шестерень (матеріал - сталь 40Х) коробки передач токарного верстату повинен переміщатися уздовж валу (матеріал - сталь 45) діаметром порядку мм (рис. 5.7). Момент, що передається  Н×м, переключення проводиться не під навантаженням. Довжина маточини блоку  шестерень 40 мм.

Вибрати і перевірити на міцність з'єднання блоку шестерень з валом.

Рішення. 1. При виборі типу з'єднання враховуємо, що воно повинно забезпечувати високу точність центрування і бути рухливим в осьовому напрямку. Такі з'єднання виготовляють великими серіями, тому найбільш доцільно застосувати зубчасте (шліцьове) з'єднання.

2. Вибираємо прямобічне зубчасте (шліцьове) з'єднання середньої   серії за ГОСТ 1139-58. Розміри перетину: мм;    = 5 мм;   мм;  мм;  мм.

3. Робимо перевірку зубців з'єднання на зминання:

 МПа.

Рис. 5.7  Шліцьове з’єднання

Для рухомого з'єднання МПа досить високо; щоб збільшити термін служби з'єднання, краще знизити напруження зминання.

Вибираємо важку серію шліцьового з'єднання:

Розміри важкої серії: мм; = 3 мм; мм;  мм.

Обчислюємо напруження зминання для важкої серії:

МПа.

4. Для середніх умов експлуатації (токарні верстати), пересування блоку шестерень не під навантаженням можна прийняти МПа.

Питання для самоперевірки

1. З’ясуйте, на які основні групи діляться шпонки
2. Поясніть, які з’єднання називають напруженими
3. З’ясуйте, які шпонки відносять до клинових
4. Поясніть, що являє собою сегментна шпонка
5. З’ясуйте, з яких матеріалів виготовляють шпонки
6. Наведіть види шліцьових з’єднань
7. Поясніть, коли доцільно застосовувати шліцьові з’єднання

              ТЕМА 6

              ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО МЕХАНІЧНІ

              ПЕРЕДАЧІ. КІНЕМАТИЧНІ ТА СИЛОВІ

              РОЗРАХУНКИ

Вивчивши цю тему, студент повинен знати:

­  загальні відомості про механічні передачі;

­  види механічних передач;

­  конструкції механічних передач;

­  послідовність кінематичних та силових розрахунків.

На основі набутих знань, студент повинен вміти:

­  класифікувати механічні передачі;

­  давати характеристику кожному виду механічних передач;