Шлицевые и шпоночные соединения. Расчет

Шпоночное соединение

Достоинства:

– простота и надежность конструкции

– сравнительно низкая стоимость

– удобство сборки и разборки

Недостатки:

– ослабляют вал и ступицу шпоночными пазами

– вызывают значительную концентрацию напряжений

– вызывает эксцентричность нагружения в месте посадки детали

Существует 2 вида шпоночных соединений:

– ненапряженное (призматическими, сегментными или круглыми шпонками)

– напряженное (штифтами или призматическими шпонками)

Шпоночные пазы в ступице выполняются давлением или протягиванием, на валу фрезерованием пальцевой или дисковой фрезой.

Расчет шпоночного соединения

£[d]_СМ

Узкие шпонки дополнительно рассчитываются на срез:

Шлицевые соединения

Образованы выступами – зубьями на валу, которые входят со впадины-пазы ступицы.

По сравнению со шпоночными соединениями имеют преимущества:

1. Большую нагрузочную способность

2. Более высокое сопротивление усталости вала

3. Лучшую технологичность и точность изготовления

Внутренние шлицы получают протягиванием и шлифованием центрирующих поверхностей. Зубья получают фрезерованием червяными фрезами. По форме поперечного сечения различают:

– прямобочные

– эвольвентные

– треугольные

Шлицевые соединения могут быть подвижные и неподвижные.

По типу воспринимаемой нагружки различают соединения нагруженные:

– только вращающим моментом

– вращающим моментом и поперечной силой

– вращающим моментом и изгибающим моментом

– комплексной нагрузкой

Расчет на смятие

£ [d]_СМ ,

где K_g – коэффициент динамичности, K_СМ – коэффициент концентрации нагрузки, ℓ – рабочая длина соединения, S_F – удельный суммарный статический момент площади рабочих поверхностей соединения относительно оси вала

Расчет на износ

,

где K_ИЗН – коэффициент концентрации нагрузки

07. Резьбовые соединения. Геометрия
Резьбовым называют соединение составных частей изделия с применением детали, имеющей резьбу.
Достоинства резьбовых соединений
1) универсальность, 2) высокая надёжность, 3) малые габариты и вес крепёжных резьбовых деталей,
4) способность создавать и воспринимать большие осевые силы, 5) технологичность и возможность точного изготовления.

Недостатки резьбовых соединений
1) значительная концентрация напряжений в местах резкого изменения поперечного сечения;
2) низкий КПД подвижных резьбовых соединений.

Классификация резьб
1) По форме поверхности, на которой образована резьба:

- цилиндрические;

- конические.

2) По форме профиля резьбы:
- треугольные а), - трапециидальные б), - упорные в), - прямоугольные г), - круглые д).

3) По направлению винтовой линии: правая и левая.
4) По числу заходов:
однозаходные, многозаходные (заходность определяется с торца по количеству сбегающих витков).
5) По назначению: -крепёжные, -крепёжно-уплотняющие, -резьбы для передачи движения.
Основные геометрические параметры резьбы
Наружный диаметр болта d, гайки D; внутренний диаметр болта d₁, гайки D₁; средний диаметр болта d₂, гайки D₂; угол профиля a; шаг резьбы р – расстояние между одноименными сторонами двух соседних витков в осевом направлении; ход резьбы р_h = zp – расстояние между одноименными сторонами одноименными сторонами одного и того же витка в осевом направлении; число заходов z; угол подъёма резьбы (чем больше заходность резьбы, тем больше угол подъема резьбы).