Расчет шпоночных соединений

Критерием работоспособности соединения призматическими шпон­ками являются сопротивление смятию боковых поверхностей.

Поперечное сечение шпонки подбирают по каталогу по диаметру вала, потребная длина шпонки l определяется по длине ступицы l = l_ст – 10 мм и уточняется по каталогу (см. табл. ПЗЗ Приложения). Выбранная шпонка проверяется на прочность.

Призматическая шпонка работает на смятие и срез. Стандартные шпонки на срез не рассчитывают, поскольку условие прочности на срез учтено при конструировании.

Условие прочности на смятие

где Т — вращающий момент; А_см — площадь смятия; h — высота шпон­ки; l_р — расчетная длина; для шпонок с плоскими концами l_р = l, для шпонок с закругленными концами l_p = I - b; b — ширина шпонки; l, — глубина паза на валу.

Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице [а_см] = 130...200 МПа.

Соединение сегментными шпонками проверяют на смятие и срез, так как шпонка узкая.

Условие прочности на срез

Допускаемое напряжение среза [т_с] = 70... 100 МПа.

Если условие прочности на смятие не выполняется, на вал устанавли­вают две шпонки.