Шпонки сегментные (по ГОСТ 8794-68 и ГОСТ 8795-68), мм

Таблица 2.

Диаметр вала d	Номинальные размеры шпонок	Глубина паза
для шпонок, передающих крутящий момент	для шпонок, фиксирующих элементы	b	h	d1	l	вал	втулка	радиус закругления пазов, r
t	t1	наименьший	наибольший
6…8	10…12		2,6		6,8	1,8
			3.7			2.9
		2.5	3.7		9.7	2.9
			3.7			2.5
8…10	12…17				12,6	3,8	1,4	0,08	0,16
			6,5		15,7	5,3
					12,6	3,5
10…12	17…22		6,5		15,7		1,8
			7,5		18,6
					21,6	7,5
			6,5		15,7	4,5
12…17	22…30		7,5		18,6	5,5	2,3
					21,6
					24,5
			(7,5)	(19)	18,6	(5)		0,16	0,25
					21,6	6,5
12…22	30…38				24,5	7,5	2,8
					27,3	8,5
					31,4	10,5

Пример обозначения сегментной шпонки размерами b =6 мм, h =10 мм:

шпонка сегм. 6х10 ГОСТ 8794-68.

5. Алгоритм расчета призматической шпонки.

1. Выбираем материал шпонки с пределом прочности s > 500 н/мм².

2. СТ СЭВ 189-75 по диаметру вала d выбираем шпонку со следующими размерами: b, h, t₁ (табл. 1).

3. Находим допускаемые напряжения смятия (раздел 4).

4. Определяем рабочую длину шпонки по формуле 1:

5. Находим общую длину шпонки

l = l_р + b, мм.

Уточняем общую длину шпонки «l» по стандартному ряду СТ СЭВ 189-75.

6. Проверяем выбранную шпонку под напряжением смятия:

Если это условие не выполняется, то устанавливают две шпонки или увеличивают длину ступицы и соответственно увеличивают длину шпонки. Алгоритм расчета сегментной шпонки аналогичен данному (табл.2).

Пример 1: Выбрать по стандарту призматическую шпонку для соединения шестерни с валом d = 50 мм, найти длину ступицы. Материал шестерни – сталь 40Х, материал шпонки – сталь 45. Передаваемый момент Т=500 нм, соединение работает со слабыми толчками.

Решение: 1. По СТ СЭВ 189-75 (табл.1) выбираем шпонку призматическую, обыкновенную с размерами: b=16мм, h=10мм, t₁=6мм.

2. Находим допускаемое напряжение смятия (раздел 4) [s_см] = =100 н/мм².

3. Определяем рабочую длину шпонки:

4. Находим общую длину шпонки:

l = l_p + b = 50 + 16 = 66 мм.

Стандартное значение длины шпонки равно l = 70 мм.

Принимаем: шпонка 16 х 10 х 70 СТ СЭВ 189-75.

5. Проверяем выбранную шпонку под напряжением смятия:

что является меньше [s]_см = 100 н/мм².

6. Находим длину ступицы шестерни:

l_ст = l + 8…10 мм = 70 + 10 = 80 мм.

Пример 2: Втулочная муфта, соединяющая два вала, установлена на сегментных шпонках, рис. 6.

Материал муфты и валов – Сталь 45, шпонки – Сталь 6. Передаваемый момент при среднем режиме использования редуктора Т = 150 нм. Диаметр вала d = 35 мм. Подобрать шпонку и найти напряжение смятия.

Решение: По ГОСТ 8794-68 (табл.2) для вала d=35 мм выбираем шпонку сегментную со следующими размерами: b=6 мм, h=10 мм, d₁=25 мм, l=24,5 мм, t=7,5 мм. Шпонка сегментная 6х10.

Определяем напряжение смятия:

Допускаемое напряжение смятия при среднем режиме использования редукторов равно [s]_см = 130…180 н/мм².

Пример 3: Соединение зубчатого колеса с валом редуктора осуществляется при помощи цилиндрического штифта. Диаметр вала d = 40 мм.

а). Проверить штифт на смятие, если допускаемое напряжение смятия [s]_см = 130 н/мм², а момент передаваемый колесом Т = =150 нм.

б). Определить число шпонок, необходимое для передачи этого момента.

Решение:

1. Определяем диаметр шпонки:

d_ш = (0,13…0,16)40 = 5,2…6,4 мм.

Назначаем стандартную шпонку с d_ш=6 мм.

2. Рассчитываем длину шпонки:

l = (3…4), d_ш = (3…4)6 = 18…24 мм.

Выбираем стандартную длину l=20 мм.

3. Рассчитаем напряжение смятия:

4. Определяем число шпонок для передачи момента Т = 150 нм.

Следовательно, достаточно одной шпонки.

Литература.

1. Иванов М.Н. Детали машин. М., «Высшая школа», 1976.

2. Гузенков П.Г. Детали машин. М., «Высшая школа», 1982.

3. Кудрявцев В.А. Курсовое проектирование деталей машин. Л., Машиностроение, 1984.

4. Нечипорчик С.Н. Детали машин в примерах и задачах. Мн. «Высшая школа», 1982.