6.6. Шпоночные соединения

Ш

Рис. 6.11

поночные соединения широко используются в машиностроении. Они предназначены для передачи вращающего момента в соединении «вал – ступица» (рис. 6.11). Наиболее широкое применение получили соединения с призматическими шпонками, имеющими прямоугольное сечение, размеры которогоb и h стандартизованы в зависимости от диаметра вала d. Длину шпонки назначают на 5…10 мм меньше длины ступицы.

При передаче вращательного момента Т рабочая боковая поверхность выступающей из вала части шпонки испытывает действие нормальных напряжений смятия , а продольное сечение шпонки по линии сопряжения «вал – ступица» испытывает действие касательных напряжений среза.

Работоспособность шпоночного соединения обеспечивается проверкой выполнения условий прочности на срез и смятие:

[τ_ср]; [_см],

где [τ_ср] и [_см] – допускаемые напряжения на срез и смятие для материала шпонки.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения детали и сборочной единицы.

2. Назовите основные детали и узлы редукторов. Какие функции они выполняют? Ознакомьтесь с алгоритмом расчета деталей механизмов.

3. Назовите основные части зубчатого колеса. Какая из них определяет его работоспособность?

4. Назовите основные геометрические параметры зубчатого колеса и зацеплений: цилиндрического, конического, червячного. Как они обозначаются? Какие из них характеризуют только данный тип зацепления?

5. Назовите основные виды повреждений зубчатых колес. Что является причиной этих повреждений? Сформулируйте и запишите условия, обеспечивающие работоспособность зубчатых колес.

6. Из каких материалов изготавливают зубчатые (цилиндрические, конические, червячные) силовые передачи?

7. Какие параметры определяют величину рабочих и допускаемых напряжений в зубчатом зацеплении?

8. Какие функции выполняют редукторные валы? Какие материалы используют для их изготовления?

9. Какой вид повреждений определяет работоспособность валов и какова его причина? Какие виды деформаций характерны для редукторных валов?

10. Сформулируйте и запишите условие работоспособности валов.

11. Какие функции выполняют подшипники качения?

12. Ознакомьтесь с конструкцией подшипников качения. Назовите основные типы стандартных подшипников: по форме тел качения, по восприятию нагрузок. Какие функции они выполняют?

13. Сформулируйте и запишите условие работоспособности подшипников качения.

14. Для чего предназначены шпоночные соединения? Какие виды деформаций они испытывают?

15. Укажите поверхности или сечения шпонки, испытывающие смятие и срез.

16. Сформулируйте и запишите условия прочности шпоночного соединения.

7. Точность изготовления деталей и их соединений

При проектировании механизма должна предусматриваться взаимозаменяемость его деталей и узлов.

Взаимозаменяемость – это свойство равноценной замены любого изделия или его части другим однотипным экземпляром. Взаимозаменяемость объединяет этапы конструирования, изготовления, эксплуатации и ремонта механизмов.

При изготовлении деталей неизбежно возникают отклонения от заданных размеров, формы, относительного расположения поверхностей и их шероховатости.

Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и нормальной работы механизмов эти отклонения регламентируются единой системой допусков и посадок (ЕСДП), стандартами и рекомендациями международной организации в области стандартизации.