Расчет шлицевых соединений

Основным критерием работоспособности шлицевых соединений является сопротивление рабочих поверхностей смятию и изнашиванию.

Шлицевые валы и ступицы изготавливаются из среднеуглеродистых и легированных сталей. Допускаемое напряжение смятия МПа при твердости материала НВ ≤ 350 и МПа при твердости НВ > 350. Для указанных материалов временное сопротивление принимается σ_в > 500 МПа.

Смятие и изнашивание рабочих поверхностей зубьев связаны с действующими на контактирующих поверхностях напряжениями смятия, поэтому σ_см рассматривается как обобщенный критерий расчета и на смятие и на изнашивание.

Работоспособность соединения проверяют по условию:

где Т – расчетный вращающий момент, Нм;

k_з = 1,1…1,5 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между парами зубьев;

z – число зубьев;

d_ср=0,5(D+d) – средний диаметр соединения, мм;

h=0,5(D-d) – рабочая высота зубьев, мм;

l_p – рабочая длине соединения, мм.

Параметры d_ср и h указаны для прямобочного соединения.

Если расчетное напряжение превышает допускаемое больше, чем на 5%, то увеличиваем длину ступицы.

Приложения к разделу 1:

« Соединения деталей и узлов машин»

Приложение 1.1

Ряды предпочтительных чисел (по ГОСТ 8032–84)

Ra 5	Ra 10	Ra 20	Ra 40	Ra 80
				16,5
	17,5
		18,5
			19,5
	20,5
		21,5
	23,0

Приложение1. 2

Резьба метрическая. Основные размеры

Номинальный диаметр резьбы d	Диаметры резьбы
Шаг Р	d=D	d2=D2	d1=D1
		6,000	5,350	4,917
0,75	6,000	5,513	5,188
	1,25	8,000	7,188	6,647
	8,000	7,350	6,917
	1,5	10,000	9,026	8,376
1,25	10,000	9,188	8,647
	10,000	9,350	8,917
	1,75	12,000	10,863	10,106
1,5	12,000	11,026	10,376
1,25	12,000	11,188	10,647
	12,000	11,350	10,917
		14,000	12,701	11,835
1,5	14,000	13,026	12,376
		16,000	14,701	13,835
1,5	16,000	15,026	14,376
	2,5	18,000	16,376	15,294
	18,000	16,701	15,835
1,5	18,000	17,026	16,376
	2,5	20,000	18,376	17,294
	20,000	18,701	17,835
1,5	20,000	19,026	18,376
	2,5	22,000	20,376	19,294
	22,000	20,701	19,835
		24,000	22,051	20,752
	24,000	22,701	21,835
		28,000	26,701	25,835
1,5	28,000	27,026	26,376
	28,000	27,350	26,917

Пример обозначения:

М24 – резьба с номинальным диаметром d=24мм и с нормальным шагом;

М 24х2 – тоже с мелким шагом p=2.

Приложение 1.3

Размеры призматических шпонок

Диаметр вала , мм	Сечение шпонки	Фаска шпонки	Глубина паза	Длина шпонки
, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм
Св. 12 до 17			0,25...0,4		2,3	10...56
Св. 17 до 22			3,5	2,8	14...70
Св. 22 до 30				3,3	18...90
Св. 30 до 38			0,4...0,6		3,3	22...110
Св. 38 до 44				3,3	28...140
Св. 44 до 50			5,5	3,8	36...160
Св. 50 до 58				4,3	45...180
Св. 58 до 65				4,4	50...200
Св. 65 до 75			0,6...0,8	7,5	4,9	56...220
Св. 75 до 85				5,4	63...250
Св. 85 до 95				5,4	70...280

Приложение 1.4

2. РЕМЁННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Общие сведения

Ремённая передача — это передача гибкой связью (рис.2.1), состоящая из ведущего 1 и ведомого 2 шкивов и надетого на них ремня 3. В состав передачи могут также входить натяж­ные устройства. Возможно применение несколь­ких ремней и нескольких ведомых шкивов. Основное назначе­ние – передача механической энергии от двигателя пере­даточным и исполнительным механизмам, как правило, с понижением частоты вращения и повышением вращающего момента.

Рис.1.40 – Ремённая передача

По принципу работы различаются передачи трени­ем (большинство передач) и зацеплением (зубчато–ременные). Передачи зубчатыми ремнями по своим свойствам существен­но отличаются от ремённых передач трением.

Ремённые передачи по форме поперечного сечения ремня разделяются на плоские, клино­вые, поликлиновые, круглые, квадратные. Клиновые, поли­клиновые, зубчатые и быстроходные плоские изготовляют бесконечными замкнутыми. Плоские ремни преимущественно выпускают конечными в виде длинных лент. Концы таких ремней склеивают, сшивают или соединяют металлическими скобами. Места соединения ремней вызывают динамические нагрузки, что ограничивает скорость ремня. Разрушение этих ремней происходит, как правило, по месту соединения.

К достоинствам ремённых передач относятся возможность пере­дачи движения на значительные расстояния; возможность ра­боты с высокими скоростями; плавность и малошумность ра­боты; предохранение механизмов от резких колебаний нагруз­ки и ударов; защита от перегрузки за счет проскальзывания ремня по шкиву; простота конструкции; отсутствие смазочной системы; малая стоимость.

К недостаткам ремённых передач относятся значительные габариты; значительные силы, действующие на валы и опоры; непостоянство передаточного отношения; малая долговечность ремней в быстроходных пе­редачах; необходимость защиты ремня от попадания масла.