- •Воронеж 2011
- •Введение
- •1.Кинематический расчет
- •1.1.Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя
- •1.2.Определение передаточного числа привода и его ступеней
- •1.3.Определение силовых и кинематических параметров привода
- •2.Выбор материала для колес редуктора и определение допускаемых напряжений
- •3.Расчет закрытой цилиндричекой передачи
- •3.1.Проектный расчет
- •3.2.Проверочный расчет
- •4.Расчет открытых передач с гибкой связью
- •4.1.Расчет плоскоременной передачи
- •4.1.1.Проектный расчет
- •4.1.2.Проверочный расчет
- •4.2.Расчет клиноременной и поликлиноременной передач
- •4.2.1.Проектный расчет
- •4.2.2.Проверочный расчет
- •4.3.Расчет цепной передачи
- •4.3.1.Проектный расчет
- •4.3.2. Проверочный расчет
- •5.Расчет валов редуктора
- •5.1.Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •5.2.Определение консольных сил
- •5.3.Силовая схема нагружения валов редуктора
- •5.4.Определение геометрических параметров ступеней валов
- •5.5.Разработка чертежа общего вида редуктора
- •5.6.Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •5.7.Пример расчета тихоходного вала редуктора
- •5.8.Конструирование валов
- •5.8.1.Переходные участки
- •5.8.2.Посадочные поверхности
- •5.9.Проверочный расчет валов
- •6.Расчет и конструирование зубчатых колес
- •7.Расчет подшипников
- •7.1.Определение пригодности подшипников
- •8.Расчет шпоночных соединений
- •9.Конструирование корпуса редуктора
- •10.Конструирование элементов открытых передач
- •10.1.Конструирование зубчатых колес
- •10.2.Конструирование шкивов ременных передач
- •10.3.Конструирование звездочек роликовых цепей
- •10.4.Установка элементов открытых передач на вал
- •11.Выбор муфт
- •11.1.Определение расчетного момента и выбор муфты
- •11.2.Муфты упругие втулочно-пальцевые
- •11.3. Муфты упругие со звездочкой
- •11.4. Муфты упругие с торообразной оболочкой
- •11.5. Цепные муфты
- •11.6. Установка муфт на валах
- •12.Проектирование оснований приводов
- •12.1.Рамы
- •12.1.1.Конструирование рамы
- •12.1.2.Разработка и оформление сварочного чертежа рамы
- •12.1.3.Условное изображение сварных швов на чертеже
- •13.Плиты
- •13.1.Крепёж деталей к рамам и плитам
- •13.2.Натяжные устройства
- •13.3.Крепление к фундаменту
- •14.Разработка рабочей документации проекта
- •14.1.Разработка сборочного чертежа редуктора
- •14.2.Разработка сборочного чертежа сварной рамы
- •14.3.Правила оформления спецификаций
- •14.4.Заполнение основной надписи конструкторской документации
- •14.5.Разработка рабочих чертежей деталей редуктора
- •14.6.Примеры разработки рабочих чертежей
- •Курсовой проект
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Заключение
- •Приложение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
8.Расчет шпоночных соединений
Шпоночные соединения служат для передачи вращающего момента от вала к ступице или от ступицы к валу в зависимости от того, какая деталь является ведущей.
В машиностроении применяют ненапряженные соединения – с помощью призматических и сегментных шпонок и напряженные – с натягом с помощью клиновых шпонок. Шпонки этих типов стандартизированы; их размеры выбирают по стандартам.
Наиболее распространены призматические шпонки, которые по сравнению с клиновыми обеспечивают более удобный монтаж и демонтаж, лучшее центрирование деталей.
Таблица
Шпонки призматические обыкновенные
ГОСТ 23360-78 (размеры, мм)
Диаметр вала, d |
Размеры шпонки |
Глубина паза |
Радиус закругления пазов, r |
|||
b |
h |
вал t |
втулка t1 |
наименьший |
наибольший |
|
Свыше 12 до 17 » 17 » 22 » 22 » 30 |
5 6 8 |
5 6 7 |
3 3.5 4 |
2.3 2.8 3.3 |
0.16 |
0.25 |
Свыше 30 до 38 » 38 » 44 » 44 » 50 » 50 » 58 » 58 » 65 |
10 12 14 16 18 |
8 8 9 10 11 |
5 5 5.5 6 7 |
3.3 3.3 3.8 4.3 4.4 |
0.25 |
0.4 |
Свыше 65 до 75 » 75 » 85 » 85 » 95 » 95 » 110 » 110 » 130 |
20 22 25 28 32 |
12 14 14 16 18 |
7.5 9 9 10 11 |
4.9 5.4 5.4 6.4 7.4 |
0.4 |
0.6 |
» 130 » 150 » 150 » 170 |
36 40 |
20 22 |
12 13 |
8.4 9.4 |
0.7 |
1 |
Стандартные шпонки изготовляют из специального сортамента (ГОСТ 8787-68 и 8786-68) среднеуглеродистой чистотянутой стали Ст5, Ст6, 45, 50.
При изготовлении шпонок из стали по ГОСТ 8787-68 принимают допускаемое напряжение на смятие [см] = 100…140 МПа (меньшее значение для ступиц из чугуна и алюминиевых сплавов).
Шпоночное соединение
Призматические шпонки, применяемые в проектируемых редукторах, проверяют на смятие. Проверке подлежат две шпонки тихоходного вала – под колесом и элементом открытой передачи или полумуфты и одна шпонка на быстроходном валу – под полумуфтой или элементом открытой передачи.
Основным критерием работоспособности шпоночных соединений является прочность. Соединения призматическими шпонками проверяют по условию прочности на смятие.
Условие прочности на смятие:
,
где Tк – передаваемый вращающий момент;
d – диаметр вала в месте установки шпонки;
Асм – площадь смятия: Aсм = (h – t1)lр, где lр – рабочая длина шпонки со скругленными торцами lр = l – b (l – полная длина шпонки, определенная по конструктивной компоновке); h, b – высота и ширина шпонки; t1 – глубина паза втулки (см табл.ицу).