Расчет шпоночного соединения
Шпонка- деталь, устанавливаемая в разъем двух соединяемых деталей и препятствующая их относительному перемещению, преимущественно повороту или сдвигу, в направлении перпендикулярном ее боковым граням.
Проверочный расчет соединений с призматическими и сегментными шпонками производится исходя из условия прочности шпонки на смятие боковой поверхности и на срез по поперечному сечению.
Ниже предоставлен расчет шпонки из стали 45 напряжение смятия которой \( \sigma_{см} \) = 100…150 МПа для ступицы из стали и \( \sigma_{см} \) = 60…90 МПа для ступицы из чугуна.
Следует заметить:
при статической нагрузке \( \sigma_{см} =0,6\ \sigma_{т} \)
при пульсирующей \( \sigma_{см} =0,4\ \sigma_{т} \)
при знакопеременной \( \sigma_{см} =0,3\ \sigma_{т} \)
На смятие:
\( \sigma_{см}=\frac{2\times10^3\timesТ}{d\times l_p\times(h-t_1)} \leq[\sigma_{cv}] \)
На срез:
\( \tau_{ср}=\frac{2\times10^3\timesТ}{d\times l_p\times b} \leq[\tau_{ср}] \)
где,
\(\sigma_{т}\)- предел текучести, МПа;
\(\sigma_{см}\) — расчетное напряжение смятия, МПа;
\([\sigma_{см}]\) — допускаемое напряжение смятия, МПа;
\(\tau_{ср}\) — расчетное напряжение среза, МПа;
\([\tau_{ср}]\) — допускаемое напряжение среза, МПа;
Т — вращающий момент, Нм;
d — диаметр вала, мм;
\(t_1\) — глубина паза на валу, мм;
\(l_p\) — длинна шпонки, мм;
b — ширина шпонки, мм;
h — высота шпонки, мм.