Шпоночные, шлицевые соединения

6.1 ЗАДАЧИ К КОНТРОЛЬНЫМ ЗАДАНИЯМ

Задача 1. Зубчатое колесо, рассчитанное для передачи окружного усилия F_t , соединено с валом диаметром d при помощи призматической шпонки (рисунок 6.1). Определить необходимую длину шпонки, если диаметр делительной окружности D ₁ , материал шестерни и вала - Сталь 40Х, материал шпонки - сталь Ст 6 (таблица 6.1).

Таблица 6.1

	Варианты
Ft, кН					4,5	5,5	6,0	8,0	10,0	12,0
d, мм
D1,мм

Задача 2. Цилиндрическая шестерня закреплена на валу при помощи цилиндрического штифта (рисунок 6.2). Проверить штифт на срез, если момент, передаваемый шестерней Т (таблица 6.2). Материал штифта - сталь Ст 6.

Таблица 6.2

	Варианты
Т, Н·м
d, мм

Задача 3. Подобрать по ГОСТу неподвижное шлицевое соединение шестерни с валом (рисунок 6.3) и проверить ее на прочность. Диаметр вала d и момент Т, передаваемый валом, приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3

	Варианты
Т, Н·м
d, мм

Задача 4. Подобрать и проверить сегментные шпонки, с помощью которых передается окружное усилие F_t на шкиве диаметром D, если наружный диаметр вала d (рисунок 6.4, таблица 6.4).

Таблица 6.4

	Варианты
d, мм
Ft, кН	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,25	2,5	2,75	3,0	3,2
D, мм

Задача 5. Втулочная муфта, соединяющая два вала диаметрами d , передает крутящий момент T (таблица 6.5) с помощью призматических шпонок (рисунок 6.5). Из условия равнопрочности вала и шпонки определить размеры последней. Вал изготавливается из стали Ст 5.

Таблица 6.5

	Варианты
Т, Н·м
d, мм

Задача 6. Блок шестерен коробки передач посажен на шлицевой вал с номинальными размерами (рисунок 6.6). Материал рабочих поверхностей - Сталь 45, передаваемый крутящий момент Т (таблица 6.6). Выполнить проверочный расчет для шлицевого соединения.

Таблица 6.6

	Варианты
Т, Нּм
z´d´D	6 ´ 28 ´ 34	8 ´ 32 ´ 38	8 ´ 36 ´ 42	8 ´ 42 ´ 48	8 ´ 46 ´ 54	8 ´ 56 ´ 65	8 ´ 62 ´ 72	10 ´ 72 ´ 82	10 ´ 82 ´ 92	10 ´ 92 ´ 102

Задача 7. Подобрать по ГОСТ сегментные шпонки (рисунок 6.7) для гильзовой муфты и проверить ее на прочность. Диаметр вала d и момент, передаваемый валом Т, приведены в таблице 6.7. Материал шпонки - Сталь 45, ступицы колеса – чугун СЧ 18.

Таблица 6.7

	Варианты
Т, Нּм
d, мм

Задача 8. Зубчатое колесо закреплено на валу d при помощи цилиндрической шпонки (штифта) диаметром d_Ш и длиной l_Ш (рисунок 6.8). При перегрузке передачи шпонка оказалась срезанной. Определить окружное усилие на колесе диаметром D₁ , при котором произошел срез.

Таблица 6.8

	Варианты
d, мм
dШ, мм
D1, мм
lШ, мм

Задача 9. На выходной вал редуктора с размерами d и l (рисунок 6.9, таблица 6.9) насажена звездочка роликовой цепи. Подобрать и проверить на прочность шлицевое (эвольвентное) соединение. Вращающий момент на валу Т. Материал валаи звездочки – сталь 45.

Таблица 6.9

	Варианты
d,мм
l, мм
Т, Н·м

Задача 10. Определить предельный вращающий момент, который может передать призматическая шпонка длиной l установленная на валу диаметром d (рисунок 6.10, таблица 6.10). Шпонка изготовлена - Сталь 45. Материал вала - Сталь 40.

Таблица 6.10

	Варианты
d, мм
l, мм