Колесо 1-й зубчатой конической передачи
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 10x8. Размеры сечения шпонки, паза и длины шпонки по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).
Рис. 8. Шпонка призматическая.
Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].
sсм= (89)
sсм= = 34,092 МПа £ [sсм]
где T2= 58297,034 Н·мм - момент на валу; dвала= 38 мм - диаметр вала; h = 8 мм - высота шпонки; b = 10 мм - ширина шпонки; l = 40 мм - длина шпонки; t1= 5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [sсм] = 75 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].
tср= (90)
tср= = 10,228 МПа £ [tср]
Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [tср] = 0,6 · [sсм] = 0,6 · 75 = 45 МПа.
Все условия прочности выполнены.
Шестерня 2-й зубчатой цилиндрической передачи
Для данного элемента подбираем две шпонки, расположенные под углом 180oдруг к другу. Шпонки призматические со скруглёнными торцами 8x7. Размеры сечений шпонок, пазов и длин шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).
Рис. 9. Шпонки призматические.
Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].
sсм= (91)
sсм= = 38,103 МПа £ [sсм]
где T2= 58297,034 Н·мм - момент на валу; dвала= 30 мм - диаметр вала; h = 7 мм - высота шпонки; b = 8 мм - ширина шпонки; l = 25 мм - длина шпонки; t1= 4 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [sсм] = 75 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].
tср= (92)
tср= = 14,288 МПа £ [tср]
Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [tср] = 0,6 · [sсм] = 0,6 · 75 = 45 МПа.
Все условия прочности выполнены.
Колесо 2-й зубчатой цилиндрической передачи
Для данного элемента подбираем две шпонки, расположенные под углом 180oдруг к другу. Шпонки призматические со скруглёнными торцами 14x9. Размеры сечений шпонок, пазов и длин шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).
Рис. 10. Шпонки призматические.
Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].
sсм= (93)
sсм= = 67,304 МПа £ [sсм]
где T3= 275609,963 Н·мм - момент на валу; dвала= 45 мм - диаметр вала; h = 9 мм - высота шпонки; b = 14 мм - ширина шпонки; l = 40 мм - длина шпонки; t1= 5,5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [sсм] = 75 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].
tср= (94)
tср= = 16,826 МПа £ [tср]
Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [tср] = 0,6 · [sсм] = 0,6 · 75 = 45 МПа.
Все условия прочности выполнены.
Таблица 11. Соединения элементов передач с валами.
| Передачи | Соединения | |
| Ведущий элемент передачи | Ведомый элемент передачи | |
| 1-я зубчатая коническая передача | Заодно с валом. | Шпонка призматическая со скруглёнными торцами 10x8 |
| 2-я зубчатая цилиндрическая передача | Две шпонки призматические со скруглёнными торцами 8x7 | Две шпонки призматические со скруглёнными торцами 14x9 |