СТ СЭВ 647 – 77 (размеры, мм)

ДЕТАЛИ МАШИН

Методические указания к практическим занятиям

На тему «РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ, ШЛИЦЕВЫХ

И ШТИФТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ» для студентов

Специальностей 170400, 230100, 260200

(дневной и заочной форм обучения)

БРЯНСК 2005

Брянская государственная инженерно-технологическая академия

Кафедра прикладной механики

УТВЕРЖДЕНО

На заседании научно-методического

Совета БГИТА

Протокол № ___________

От «______» _______________ 2005 г

ДЕТАЛИ МАШИН

Методические указания к практическим занятиям

На тему «РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ, ШЛИЦЕВЫХ

И ШТИФТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ» для студентов

Специальностей 170400, 230100, 260200

(дневной и заочной форм обучения)

БРЯНСК 2005

Составители: профессор Л.А. ШАХНЮК

 

Одобрено УМК механико-технологического ф-та

 

Протокол №_______ от «____» _________ 2005 г.

 

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЙ

1. Ознакомление с конструкцией шпоночных, шлицевых и штифтовых соединений и принципами расчета их на прочность.

2. Выполнение расчетов прочности указанных типов соединений.

3. Предложение цикла задач для самостоятельного решения по рассматриваемому разделу.

 

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

 

В машиностроении применяют ненапряженные соединения - с помощью призматических и сегментных шпонок (рис. 1) и напряженные - с натягом с помощью клиновых шпонок (рис. 20).

Шпонки этих типов стандартизованы: их размеры выбирают по стандартам. Основной недостаток соединений - отсутствие взаимозаменяемости и. как следствие, необходимость ручной подгонки, а также ослабление вала и ступицы вследствие значительной концентрации напряжений у шпоночного паза.

 

 

Рис. 1 - Шпоночные соединения призматической (а)

И сегментной (б) шпонками

Рис. 2 - Клиновое шпоночное соединение

 

Наиболее распространены призматические шпонки, которые по сравнению с клиновыми обеспечивают более удобный монтаж и демонтаж, лучшее центрирование деталей.

Призматические шпонки в зависимости от диаметра вала имеют прямоугольное сечение с отношением высоты к ширине h/b от 1 до 0,5 (табл. 1).

Таблица 1 - Шпонки призматические ГОСТ 23360-78,

СТ СЭВ 189-75 (размеры, мм)

  Диаметр вала, d   Размеры шпонки Глубина паза Справочный размер К для расчета на смятие
  b   h l*   Вал t1   Втулка t2
  Свыше 12 до 17 -«- 17 до 22 -«- 22 до 30         10 – 56 14 – 70 18 - 90   3,5   2,3 2,8 3,3   2,3 2,6 3,0
  Свыше 30 до 38 -«- 38 до 44 -«- 44 до 50 -«- 50 до 58 -«- 58 до 65       22-110 28-140 36-160 45-180 50-200   5,5   3,3 3,3 3,8 4,3 4,4   3,5 3,6 4,0 4,3 4,8
  Свыше 65 до 75 -«- 75 до 85 -«- 85 до 95       56-220 63-250 70-280   7,5   4,9 5,4 5,4   5,2 6,0 6,2

Основные преимущества сегментных шпонок - технологичность их изготовления, удобство монтажа и демонтажа. Однако из-за большой глубины шпоночного паза сечение вала ослабляется в большей степени, чем при установке призматических шпонок. Размеры сегментных шпонок приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Шпонки сегментные по ГОСТ 24071 – 80,

СТ СЭВ 647 – 77 (размеры, мм)

Диаметр вала d для шпонки Номинальные размеры для шпонки   Глубина паза
Передающий вращающий момент Фиксирующей элементы   b   h   d1   Вал t   Втулка t1
  Свыше 8 до 10 Свыше 10 до 12 Свыше 12 до 14 -«- 14 до 16 -«- 16 до 18     Свыше 12 до 15 -«- 15 до 18 -«- 18 до 20 -«- 20 до 22 -«- 22 до 25     6,5 6,5 7,5 6,5     3,8 5,3 5,0 6,0 4,5   1,4 1,4 1,8 1,8 2,3
  -«- 18 до 20 -«- 20 до 22 -«- 22 до 25     -«- 25 до 28 -«- 28 до 32 -«- 32 до 36     7,5     5,5 7,0 6,5   2,3 2,3 2,8
  -«- 25 до 28     -«- 36 до 40         7,5   2,8
  -«- 28 до 32     Свыше 40         8,0   3,3
  -«- 32 до 38     Свыше 40           3,3

Клиновые шпонки представляют собой односкосные самотормозящие клинья с уклоном 1:100. При установке шпонки в паз с натягом создается соединение, которое может передавать и осевую силу. При установке клиновой шпонки в соединении возникают радиальные силы, которые нарушают центровку деталей на валу вследствие односторонней выборки посадочного зазора, поэтому клиновые шпонки применяют в передачах с малыми скоростями. Размеры клиновых шпонок приведены в таблице 3.

 

Таблица 3 - Шпонки клиновые по ГОСТ 24068-80,