16

Министерство образования и науки Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Московского государственного университета

дизайна и технологии

(филиал)

Кафедра механики

Шпоночные соединения Методические указания

к выполнению лабораторной работы по дисциплине

«Детали машин и основы конструирования»

направление подготовки:

651600 – Технологические машины и оборудование

специальность:

170700 – Машины и аппараты текстильной и легкой промышленности

направления подготовки:

553900 – Технология, конструирование изделий и

материалы легкой промышленности

656100 – Технология и конструирование изделий легкой промышленности

специальности:

280800 – Технология швейных изделий

280900 – Конструирование швейных изделий

281000 – Технология кожи и меха

281100 – Технология изделий из кожи

281200 – Конструирование изделий из кожи

Новосибирск – 2005

Составитель к.т.н., доцент М.А. Ланцевич

Рецензент д.т.н., профессор Ю.И. Подгорный

Методические указания рассмотрены на заседании кафедры механики

Протокол № 4 от « 30 » ноября 2005 г.

Зав. Кафедрой механики В.Ф. Ермолаев

к.т.н., доцент

Методические указания. – Новосибирск: НТИ МГУДТ (филиал), 2005.- 14 с.

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение конструкций шпоночных соединений, подбор и расчет их на прочность.

2 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

1) Набор призматических, сегментных и клиновых шпонок.

2) Штангенциркуль.

3 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ознакомление с основными типами шпонок, их назначением, достоинствами и недостатками. Вычерчивание шпоночных соединений и отдельных шпонок с указанием геометрических параметров. Выполнение расчетов на прочность различных шпоночных соединений. Выполнение записи условного обозначения рассчитанных шпонок по ГОСТам.

4 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

Шпоночные соединения служат для закрепления деталей на валах и осях и предназначены для передачи крутящего момента.

Все шпоночные соединения можно разделить на две группы: напряженные и ненапряженные. К первой группе относятся клиновые шпонки. Ко второй – призматические и сегментные. Размеры шпонок и допуски на них стандартизованы.

4.1 Соединения клиновыми шпонками

Передача крутящего момента клиновыми шпонками (ГОСТ 8791) (см. рисунок 1) производятся за счет сил трения, которые образуются в соединении от запрессовки шпонки, создавая, таким образом, напряжения до приложения рабочей нагрузки.

Паз в ступице обрабатывается с уклоном, равным уклону шпонки (1 : 100), что часто требует индивидуальной пригонки шпонки по пазу. Кроме того, клиновая форма шпонки может вызвать перекос детали, при котором ее торцевая плоскость не будет перпендикулярна к оси вала.

Эти недостатки послужили причиной резкого сокращения применения клиновых шпонок в условиях современного производства.

Рабочие поверхности шпонки испытывают напряжения смятия и рассчитываются по условию прочности

, (1)

где – крутящий момент, передаваемый шпонкой, ;

– ширина шпонки,;

– рабочая длина шпонки, ;

– 0,13…0,18 – коэффициент трения скольжения;

– диаметр вала,;

- допускаемое напряжение смятия материала шпонки, .

Рисунок 1 – Соединение клиновой шпонкой