С.В. Герасименко Шпоночные и шлицевые соединения деталей машин

10

Продолжение приложения А

Таблица 5			–	Параметры			шлицевых		эвольвентных				соединений
				(по ГОСТ 6033-88)							В миллиметрах
	D	Число зубьев Z при модуле m						D	Число зубьев Z при модуле m
		0,8	1		1,5	2	2,5		2	2,5		3		5	10
	20	23	18		12	8	6	65	31	24		20		15	-
	22	26	20		14	9	7	70	34	26		22		12	-
	25	30	24		15	11	8	75	36	28		24		13	-
	28	34	26		17	12	10	80	38	30		25		14	6
	30	36	28		18	13	10	85	41	32		27		15	7
	32	38	30		20	14	11	90	44	34		28		16	7
	35	42	34		22	16	45	95	46	36		30		18	8
	38	46	36		24	18	14	100	48	38		32		18	8
	40	48	38		25	18	14	110	54	42		35		20	9
	42	51	40		26	20	15	120	58	46		38		22	10
	45	55	44		28	21	16	130	64	50		42		24	11
	50	60	48		32	24	18	140	68	54		45		26	12
	55	66	54		35	26	20	150	74	58		48		28	13
	60	74	58		38	28	22	160	-	-		52		30	14

11

Продолжение приложения А

Таблица 6 – Допускаемое напряжение смятия для шлицевых соединений

	Условия	Значения [σ см], МПа
Соединение		для поверхности зуба
	эксплуатации	Без		с
		термообработки	термообработкой
	Легкие	80 – 120	120	– 200
Неподвижное	Средние	60 – 100	100	– 140
	Тяжелые
	(с ударами)	36 – 50	40	– 70
Подвижное	Легкие		40	– 70
	Средние		30	– 60
без нагрузки	Тяжелые
	(с ударами)		20	– 30
Подвижное	Легкие		10	– 20
	Средние		5 – 15
под нагрузкой	Тяжелые
	(с ударами)		3 – 10

12

Приложение Б

1. ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ С ПРИЗМАТИЧЕСКИМИ ШПОНКАМИ

ЗАДАЧА 1 Цилиндрическое зубчатое колесо закреплено на валу призматиче-

ской шпонкой (рис.4). Материал вала – Сталь 50, шпонки – Сталь 45, зубчатого колеса – Ст.40Х. Режим работы – средний. Диаметр вала d, длина зуба колеса b и передаваемый крутящий момент T заданы в таблице 7. Требуется подобрать шпонку и проверить ее на прочность.

b

T

d

Рисунок 4

Таблица 7 – Исходные данные к задаче 1

	Вели				В А Р И А Н Т Ы
	чина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	D,	20	24	28	30	36	40	46	55	60	65
	мм
	T,	100	180	240	320	380	400	420	460	500	610
	Н м
	b, мм	32	36	42	48	52	55	60	68	72	84

13

Продолжение приложения Б

ЗАДАЧА 2 Определить поределый крутящий момент, который передает приз-

матическая шпонка размером b × h × l (ГОСТ 23360-78), установленная на валу диаметром d (размеры приведены в таблице 8). Материал шпонки – Сталь 45, ступицы – серый чугун.

Таблица 8 – Исходные данные к задаче 2

В миллиметрах

Вели				В А Р И А Н Т Ы
чина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
b	6	8	10	12	14	16	18	20	22	28
h	6	7	8	8	9	10	11	12	14	16
l	40	50	56	63	80	90	110	125	140	200
d	20	30	32	40	44	55	65	70	80	100

2. ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ С СЕГМЕНТНЫМИ ШПОНКАМИ

ЗАДАЧА 1 Подобрать сегментную шпонку для крепления втулочной муфты

на валу диаметром d и проверить ее на прочность. Передаваемая мощность P, частота вращения вала n. Муфта выполнена из стали Ст. 40Х, шпонка – Сталь 45, вал – Сталь 50. Параметры d, P и n заданы в таблице 9.

Таблица 9 – Исходные данные к задаче 1

Вели-				В А Р И А Н Т Ы
чина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
d, мм	12	14	16	18	20	22	25	28	32	38
P, кВт	0,6	0,8	1,2	1,6	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0
n,	1480	1320	1260	1140	1060	980	830	710	680	660
мин -1

14

Продолжение приложения Б

ЗАДАЧА 2 Определить окружную силу на колесе, при которой происходит

срезание сегментной шпонки, крепящей зубчатое колесо на валу диаметром d. Материал шпонки Ст. 5, диаметр начальной окружности колеса dω . Диаметры d и dω приведены в таблице 10.

Таблица 10 – Исходные данные к задаче 2

В миллиметрах

Вели				В А Р И А Н Т Ы
чина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
d	10	12	14	16	18	20	22	25	28	32
dω	66	72	80	86	92	98	112	130	150	180

3. ШПОНОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ С КЛИНОВЫМИ ВРЕЗНЫМИ ШПОНКАМИ

ЗАДАЧА 1 Чугунный шкив клиноременной передачи соединен с валом диа-

метром d клиновой врезной шпонкой, которая передает крутящий момент Т. Необходимо подобрать шпонку и определить предельный крутящий момент. Материал шпонки – сталь Ст. 5, вала – сталь Ст. 40Х. Коэффициент трения f = 0,17. Длина ступицы шкива lст, диаметр вала d и крутящий момент Т приведены в таблице 11.

Таблица 11 – Исходные данные к задаче 1

	Вели-				В А Р И А Н Т Ы
	чина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	lст, мм	30	40	45	55	60	75	80	90	100	110
	d, мм	12	17	22	26	30	38	44	50	58	65
	Т,	220	260	320	340	380	400	500	620	710	820
	Н м

15

Продолжение приложения Б

ЗАДАЧА 2

Для вала диаметром d подобрать размеры клиновой врезной (со скругленными торцами) и призматической шпонок. Определить, какой момент может передавать каждая из этих шпонок. Вычертить в масштабе 1:1 поперечный разрез вала со шпонками. Принять l ≈ 1,3 d. Коэффициент трения f = 0,17. Величина d приведена в таблице 12.

Таблица 12 – Исходные данные к задаче 2

В миллиметрах

Вели-				В А Р И А Н Т Ы
чина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
d	17	22	26	32	38	44	50	58	62	65

4. ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ЗАДАЧА 1 Блок шестерен в коробке передач посажен на вал с помощью под-

вижного эвольвентного шлицевого соединения. Длина блока шестерен l. Материал – Сталь 45 (термообработка – улучшение), наружный диаметр D, условия эксплуатации – средние, перемещение – без нагрузки, передаваемый момент T. Подобрать шлицевое соединение и найти напряжение смятия. Длина l, диаметр D и момент T заданы в таблице 13.

Таблица 13 – Исходные данные к задаче 1

	Вели-				В А Р И А Н Т Ы
	чина	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	l, мм	42	46	50	55	70	80	90	95	100	110
	D, мм	35	38	40	45	60	80	85	95	110	140
	Т,	420	480	520	610	720	800	820	900	120	1600
	Н м

Продолжение приложения Б

ЗАДАЧА 2

Подобрать шлицевое соединение. Передаваемый крутящий момент T. Расчет провести для двух вариантов: а) шлицевое соединение прямобочное с размерами d × D; б) шлицевое соединение эвольвентное с диаметром Dэ. Материал шлицев – Сталь 45 (термообработка – улучшение). Условия эксплуатации – средние. Длина ступицы l, размеры d × D, диаметр Dэ и момент Т заданы в таблице 14.

Таблица 14 – Исходные данные к задаче 2

Величина					В А Р И А Н Т Ы
	1	2	3	4		5	6	7	8	9	10	61
l, мм	40	50	55	60		64	72	76	80	85	90
d × D, мм	23× 28	26× 32	28× 34	36× 42		42× 48	46× 54	52× 60	62× 72	72× 82	92× 102
Dэ, мм	28	30	35	45		50	60	65	75	85	110
Т, Н м	0,1	0,2	0,4	0,6		0,8	1,2	1,4	1,7	1,9	2,2

Составитель Сергей Владимирович Герасименко

ШПОНОЧНЫЕ И ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Методические указания к практическим занятиям по прикладной механике для подготовки студентов по направлению 552100, специальностям180400 и 090200

Редактор З. М. Савина

ЛР № 020313 от 23.12.96

Подписано в печать 04.11.00. Формат 60х84/16.

Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ .

Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Кузбасского государственного технического университета.

650099, Кемерово, ул. Д.Бедного, 4 А.