Пример расчета шпоночного соединения

Исходные данные:

Шпонка 4 × 4 × 12 ГОСТ 23360-78.

Призматическая шпонка рассчитывается на смятие и на срез.

Из условия прочности на смятие рассчитывается часть шпонки, выступающая из вала:

σ_см ≤ [σ_см];

,

где [σ_см] = 30…50 МПа – допустимое напряжение смятия;

T – крутящий момент на валу;

l _р = l – b = 12 – 4 = 8 мм – рабочая длина шпонки, мм;

d – диаметр вала, мм;

h – высота шпонки, мм;

t ₁ – глубина паза вала, мм.

МПа.

Так как σ_см ≤ [σ_см], то прочность на смятие обеспечена.

Условие прочности на срез

τ_ср ≤ [τ_ср];

,

где [τ_ср] = 100 Мпа.

МПа.

Прочность шпонки на срез обеспечена.

Запас прочности

.

10.4. Обозначение требований
к точности шпоночного паза на чертежах

К шпоночным пазам вала и втулки на чертежах предъявляются следующие требования к точности расположения и шероховатости поверхностей:

· допуски параллельности и симметричности шпоночного паза определяются по формулам

Т _парал = 0,6 Т _шп;

Т _сим = 4 Т _шп,

где Т _парал – допуск параллельности, мкм;

Т _сим – допуск симметричности, мкм,

Т _шп – допуск шпонки по ширине, мкм.

Полученные числовые значения округляются до стандартных значений по ГОСТ 24643-81;

· шероховатость поверхностей шпоночного паза зависит от полей допусков размеров шпоночного соединения (Rа не более 3,2 или 6,3 мкм).

11. ШТИФТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
И КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ