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.