Расчёт посадок, несущей способности и прочности соединения
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Расчёт посадок, несущей способности и прочности соединения





При расчете посадок с натягом необходимо рассматривать как условие прочности (неподвижности) соединения, так и условия прочности его деталей.

Условие прочности соединения при нагружении осевой силой:

где р ‑ давление на поверхность контакта;

K = 1,5…2 ‑ — коэффициент запаса;

f – коэффициент трения в соединении.

Условие прочности соединения при нагружении крутящим моментом

При совместном действии крутящего момента T и осевой силы :

где ‑ окружная сила.

В случаях сборки запрессовкой приведенные выше величины коэффициентов трения уменьшают в 1,8…2 раза. При сборке охлаждением ‑ увеличивают на 10%.

Условие прочности соединения при нагружении изгибающим моментом

 

По теории расчета толстостенных цилиндров, удельное давление на поверхности контакта связано с натягом зависимостью

где N ‑ расчетный натяг;

С1и С2 ‑ коэффициенты:

;

и , и ‑ модули упругости и коэффициенты Пуассона материалов вала и втулки:

При расчете прочности соединения расчетный натяг N определяют по минимальному табличному ( ) или вероятностному ( ) натягу с учетом поправки , т.е.

Величина и зависит от шероховатости посадочных поверхностей соединяемых деталей, способа сборки соединения и условий его эксплуатации.

В общем случае:

Здесь ‑ поправка на смятие микронеровностей в собранном соединении

поправка на температурную деформацию деталей.

поправка, учитывающая уменьшение натяга в быстровращающихся деталях.

 

ВОПРОС 18. ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. ВИДЫ ШПОНОК. РАСЧЁТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

Шпоночные и зубчатые соединения служат для закрепления деталей на осях и валах. Такими деталями являются шкивы, зубчатые колеса, муфты, маховики, кулачки и т. д. Соединения нагружаются в основном вращающим моментом.



Соединение клиновыми шпонками

Рабочими являются широкие верхние грани шпонки. Передача крутящего момента от вала к ступице в основном силами трения, которые образуются в соединении от запрессовки шпонки. Запрессовка шпонки смещает центры вала и ступицы. Это смещение вызывает дисбаланс и неблагоприятно сказывается на работе механизма при больших частотах вращения.

Прочность по смятию широкой грани:

Соединение призматическими шпонками.

Момент передается с вала на ступицу боковыми узкими гранями шпонки. При этом на них возникают напряжения смятия а в продольном сечении шпонки ‑ напряжения среза (рис. 6.2).

Для упрощения расчета допускают, что шпонка врезана в вал на половину своей высоты, напряжения распределяются равномерно по высоте и длине шпонки, а плечо равнодействующей этих напряжений равно . Рассматривая равновесие вала или ступицы при этих допущениях, получаем условия прочности в виде

,

У стандартных шпонок ГОСТ 23360-78 размеры и зависят от диаметра вала и подобраны так, что нагрузку соединения ограничивают не напряжения среза, а напряжения смятия. Поэтому при расчетах обычно используют только формулу (6.1).

Шпонки тангенциальные

Поперечное сечение прямоугольник. В поперечном сечении соединения шпонка одной своей широкой стороной располагается касательно к окружности вала ‑ втулки. Шпонка состоит из двух односкосных одинакового уклона клиньев, составленных таким образом, что узкие грани ‑ они являются рабочими ‑ параллельны. Эти шпонки применяются сравнительно редко.

Прочность узкой грани по смятию проверяется по условию

где - ширина фаски;

Сегментная шпонкаявляется разновидностью призматической шпонки, так как принцип работы этой шпонок подобен принципу работы призматической шпонки. Основные размеры сегментных шпонок b×h×D (ширина, высота, диаметр заготовки) стандартизованы в зависимости от диаметра вала ГОСТ 24071-80. Длина шпонки l.

Аналогично соединению с призматической шпонкой для сегментной шпонки получим

При длинных ступицах можно ставить в ряд по оси вала две сегментные шпонки.

Соединения с цилиндрической шпонкой

Цилиндрическую шпонку используют для закрепления деталей на конце вала. Цилиндрическую шпонку устанавливают в отверстие с натягом. В некоторых случаях шпонке придают коническую форму.

Условие прочности соединения цилиндрической шпонкой по напряжениям смятия:

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.