Проверка прочности шпоночных соединений.Шпонки призматичные со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов оп ГОСТ 23360-78 (табл. 6.32/1/). Материал шпонок –сталь 45, ТО-нормализовонная. Напряжение смятия и условие прочности:
Допустимые нормальные напряжения смятия при стальной ступице Ведущий вал: d=20 мм, b=6 мм, h=6 мм, Длинна шпонки
Материал шкива – чугун Ч20
Ведомый вал Из двух шпонок-под зубчатым колесом и под полумуфтой- более нагружена вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку под муфтой d=
Материал полумуфты МУВП – чугун Ч20. Условие прочности шпоночных соединений
11. Уточнённый расчёт валов. Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [ S ]. Прочность соблюдена при S ≥ [ S ] ≥ 2.5 Материал вала – сталь 45, нормализация, Предел прочности: σв=570 МПа. Коэффициент запаса прочности вычисляется по формуле: S = где:
Сечение А-А. Диаметр вала в этом сечении dк= d = 48 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки Sσ= где:
σ-1 = 0.43 ·σв = 0.43 ·570= 245.1 МПа из табл. 6.34./1/ Kσ = 1.6 из табл. 6.36./1/ методом интерполяции
принимаем: συ=
Мх = 8385 Н Му = 23034 Н
М =
W нетто = = из табл. 6.32./1/ b = 14 мм, t1 = 5,5 мм. συ= σm= 0 - осевой нагрузки ψσ= 0.2 (стр. 480 [1]) Sσ= Sτ= где:
из табл. 6.34./1/ из табл. 6.36./1/
принимаем: τv=τm=
τv= τm= ψτ=0.1 тогда получим: Sτ= S= Сечение Б-Б. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Диаметр вала в этом сечении dВ= 32 Т3=109,19 Н · м Sτ= из табл. 6.36./1/ из табл. 6.32./1/ b = 10мм, t1 = 5.0 мм
ψτ=0.1 Подставим значения: Sτ= S = 7,06 > [ S ] = 2.5 Прочность валов в сечениях со шпоночными канавками выполнена.
|
=(2 
)/(d 
=100…200МПа, при чугунной 
=3,5 мм
(при длинне ступицы шкива 
; момен на ведущем валу 
)
1000)/(20 
(6-3,5) 
(28-6))=66,927 МПа 
=32 мм, b=10 мм, h=8 мм, 
(при длинне ступицы полумуфты МУВП 
; момен на ведущем валу 
).
1000)/(32 
выполнено.
– коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
– коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
- предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба
- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений
- масштабный фактор для нормальных напряжений
- коэффициент учитывающий шероховатость поверхности
- амплитуда цикла нормальных напряжений изгиба
– среднее напряжение цикла нормальных напряжений
= 0.32…2.5 мкм.
= 
мм
=24512,72 Н 
3
нет
= 20,797
- предел выносливости стали при симметричном цикле касательных напряжений
- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений
- масштабный фактор для касательных напряжений
- амплитуда цикла касательных напряжений кручению
– среднее напряжение цикла касательных напряжений
= 0.58 · 
= 1.5
= 0.715 при dк= 48 мм.
= 0.32…2.5 мкм.
= 
= 
3
= 
=2,695 МПа
= 23,35
15,53 15,53 > 2.5 (условие выполняется)
= 
3
= 9,31
= 7,06
