|
Расчет призматической шпонки.Основным критерием работоспособности шпоночных соединений является прочность. Шпонки выбирают по таблицам ГОСТов в зависимости от диаметра вала, а затем соединения проверяют на прочность. Размеры шпонок и пазов подобраны так, что прочность их на срез и изгиб обеспечивается, если выполняется условие прочности на смятие, поэтому основной расчет шпоночных соединений расчет на смятие. Проверку шпонок на срез в большинстве случаев не проводят. При расчете многошпоночного соединения допускают, что нагрузка распределяется равномерно между всеми шпонками. Рекомендуемая последовательность проектировочного расчета. В зависимости от диаметра вала d по табл. 6 выбирают размеры шпонки b х h, а ее длину принимают на 5-10 мм меньше длины ступицы, округляя до ближайшего большего значения по стандарту (некоторые стандартные значения l приведены в табл. 6). После подбора шпонки соединение проверяют на смятие. Напряжения смятия определяют в предположении их равномерного распределения по поверхности контакта: где Ft=2T/d — сила, передаваемая шпонкой; Асм — площадь смятия (рис. 60); . На смятие рассчитывают выступающую из вала часть шпонки. Следовательно, (34) где Т — передаваемый момент, Нмм; d — диаметр вала, мм; (h – t1) — рабочая глубина паза, мм (см. табл. 6); l р — рабочая длина шпонки, мм (для шпонок с плоским торцом l р = l, со скругленными торцами lp = l-b; - допускаемое напряжение (для чугунных ступиц МПа, для стальных МПа). Расчетную длину шпонки округляют до ближайшего большего размера (см. табл. 6). Длину ступицы l ст принимают на 8... 10 мм больше длины шпонки. Если длина ступицы больше величины 1,5 d, то шпоночное соединение целесообразно заменить на шлицевое или соединение с натягом. В тех случаях, когда длина шпонки получается значительно больше длины ступицы детали, устанавливают две или три шпонки под углом 180 или 120°. При расчете многошпоночного соединения допускают, что нагрузка между всеми шпонками распределяется равномерно. Формула проектировочного расчета для определения рабочей длины l р призматической шпонки (шпонки со скругленными концами): . Для ответственных соединений призматическую шпонку проверяют на срез (35) где — расчетное напряжение на срез, МПа; b — ширина шпонки, мм; l р — рабочая длина шпонки, мм; — допускаемое напряжение на срез; для сталей с > 500 МПа для неравномерной (нижний предел) и спокойной нагрузок (верхний предел) принимают МПа. Шлицевые соединения Шлицевые соединения можно рассматривать как многошпоночные, в которых шпонки как бы изготовлены заодно с валом. Рабочими поверхностями являются боковые стороны зубьев. В последние годы, в связи с общим повышением напряжений в деталях машин, шлицевые соединения получили самое широкое распространение взамен шпонок. Этому способствует оснащение промышленности специальным оборудованием - шлицефрезерными и протяжными станками. Некоторые авторы называют их зубчатыми соединениями. Шлицевые соединения образуются выступами - зубьями на валу, ходящими во впадины соответствующей формы в ступице. Вал и отверстие в ступице обрабатывают так, чтобы боковые поверхности зубьев или участки цилиндрических поверхностей (по внутреннему или наружному диаметру зубьев) плотно прилегали друг к другу. Соответственно различают шлицевые соединения с центрированием по боковым поверхностям зубьев, по внутреннему или наружному диаметру. Центрирование по диаметрам обеспечивает более высокую соосность вала и ступицы, а центрирование по боковым граням обеспечивает более равномерное распределение нагрузки по зубьям. По характеру соединения различают: неподвижные – для закрепления детали на валу; подвижные - допускающие перемещение детали вдоль вала (например, блока шестерен коробки передач станка). В зависимости от профиля зубьев различают три основных типа соединений: - с прямобочными (рис. 61, а) зубьями - число зубьев Z = 6, 8, 10, 12; - с эвольвентными (рис. 61, б) зубьями - число зубьев Z = 12, 16 и более; - с треугольными (рис. 61, в) зубьями - число зубьев Z = 24, 36 и более. Наибольшее распространение в машиностроении имеют прямобочные зубчатые соединения. Их применяют в неподвижных и подвижных соединениях. Стандартом предусмотрены три серии прямобочных зубчатых соединений — легкая, средняя и тяжелая, отличающиеся одна от другой высотой и числом зубьев (чаще применяют соединения с шестью—десятью зубьями). Зубчатые соединения изготовляют из сталей с временным сопротивлением = 500 МПа. По сравнению со шпоночными зубчатые соединения обладают рядом преимуществ: 1) при одинаковых габаритах опускают передачу больших вращающих моментов за счет большей поверхности контакта; 2) обеспечивают большую усталостную ипрочность вала из-за отсутствия шпоночных канавок; 3) обеспечивают лучшее центрирование соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении. Эти преимущества обусловили его широкое применение в высоконагруженных машинах (станкостроении, авиастроении, автотранспортной промышленности и т.д); 4) усиливают сечение вала за счёт большего момента инерции ребристого сечения по сравнению с круглым. Зубчатый вал можно рассчитывать на прочность так же, как гладкий, диаметр которого равен внутреннему диаметру зубчатого вала. 5) уменьшается число деталей соединения. Зубчатое соединение образуют две детали, шпоночное – три, четыре. 6) обеспечивается высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках, вследствие равномерного распределения нагрузки по зубьям. 7) уменьшается длина ступицы. Недостатки зубчатых соединений: требуют специального оборудования для изготовления отверстий, более сложная технология изготовления, а следовательно, и более высокая стоимость.
80. Смазывание редукторов. Виды смазочных материалов Основное назначение смазочных материалов - уменьшение износа трущихся деталей и снижение затрат энергии на преодоление трения. Кроме этих функций, смазочные материалы выполняют и другие: отводят тепло от трущихся деталей, предохраняют детали от коррозии, очищают поверхности трения от продуктов износа и других примесей, герметизируют узлы трения. В зависимости от характера относительного перемещения поверхностей различают - трение скольжение и трение качения. Сила трения качения всегда меньше силы трения скольжения, поэтому там, где это возможно, предпочтительнее применять подшипники качения. По наличию и распределению на трущихся поверхностях смазочного материала различают следующие виды трения: - сухое, когда между трущимися поверхностями отсутствует смазочное вещество; - жидкостное, при котором трущиеся поверхности полностью разделены слоем смазочного вещества; - граничное, когда трущиеся поверхности разделены тончайшим молекулярным слоем адсорбированных на них смазочных веществ; - полужидкостное - переходное между жидкостным и граничными видами трения. Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|