ГЛАВА 1-2 (Расчет валов и шлицов) (1034487), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При расчете соединения на смятие определяется среднее напряжение на рабочих поверхностях шлицов и сравнивается с допускаемыми:
мПа,
где [ σ ] см - допускаемые средние напряжения при расчете на смятие, мПа;
МК - расчетный крутящий момент (наибольший из длительно действующих моментов),
Нмм;
SF - удельный суммарный статический момент площади рабочих поверхностей соединения
относительно оси вала, мм3/мм (определяется по таблице 2.1);
l - рабочая длина шлицов, мм.
Допускаемое среднее давление при расчете на смятие, мПа
.
Предел текучести материала шлицев σТ выбирается для сопрягаемой детали меньшей твердости. Значения σТ определяются по таблицам механических характеристик материалов в зависимости от термической обработки. Для материалов с поверхностным термическим или химико-термическим упрочнением под σТ следует понимать предел текучести поверхностного слоя.
Коэффициент запаса прочности при расчете на смятие n принимается равным 1,25 - 1,4, где нижние значения выбираются для незакаленных рабочих поверхностей неответственных соединений, а верхние - для закаленных рабочих поверхностей и более ответственных соединений.
Коэффициент динамичности нагрузки
,
где Mmax - допускаемый максимальный крутящий момент, передаваемый соединением при повторяющихся пиковых нагрузках (например, при пусках), Нмм.
При систематической знакопеременной нагрузке (реверсивная нагрузка без ударов) КД равен, приблизительно, 2; при частом реверсировании, примерно, 2,5; для незакаленных рабочих поверхностей под действием редких пиковых нагрузок, в расчет вводится уменьшенный динамический момент.
Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на смятие
Ксм = Кз Кпр Кп.
Коэффициенты формирующие величину коэффициента концентрации нагрузки определяются в зависимости от вида нагружения шлицевого соединения:
а) нагружение только крутящим моментом
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями Кз = 1.
Коэффициент Кп учитывает концентрацию нагрузки и погрешность изготовления. До приработки при высокой точности изготовления (погрешность шага зубьев и непараллельность их осям вала и ступицы менее 0,02 мм) Кп = 1,1 - 1,2 при более низкой точности изготовления Кп =1,3 - 1,6. После приработки Кп =1.
Коэффициент продольной концентрации нагрузки (по длине соединения)
Кпр = Ккр
Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала Ккр определяется по таблице 2.3.
Таблица 2.3
| Наружный диаметр вала | Отношение l/D | ||||||||||
| 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | |||||||
| Серия | D, мм | Коэффициент концентрации нагрузки Ккр | |||||||||
| Легкая | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |
| До 26 | 1,3 | 1,1 | 1,7 | 1,2 | 2,2 | 1,4 | 2,6 | 1,5 | 3,2 | 1,7 | |
| 30-50 | 1,5 | 1,2 | 2,0 | 1,3 | 2,6 | 1,5 | 3,3 | 1,8 | 3,9 | 1,9 | |
| 58-120 | 1,8 | 1,3 | 2,6 | 1,4 | 3,4 | 1,7 | 4,2 | 2,0 | 5,1 | 2,2 | |
| Средняя | До 19 | 1,6 | 1,2 | 2,1 | 1,3 | 2,8 | 1,5 | 3,5 | 1,7 | 4,1 | 1,9 |
| 20-30 | 1,7 | 1,2 | 2,3 | 1,4 | 3,0 | 1,6 | 3,8 | 1,9 | 4,5 | 2,1 | |
| 32.50 | 1,9 | 1.3 | 2,8 | 1,5 | 3,7 | 1,8 | 4,6 | 2,1 | 5,5 | 2,3 | |
| 54—112 | 2,4 | 1,4 | 3,5 | 1,7 | 4,8 | 2,1 | 5,8 | 2,4 | 7 0 | 2,8 | |
| Св. 112 | 2,8 | 1,5 | 4,1 | 1,9 | 5,5 | 2,5 | 6,8 | 2,7 | 8,2 | 3,1 | |
| Тяжелая | До 23 | 2,0 | 1,3 | 3,0 | 1,6 | 4,0 | 1,9 | 5,0 | 2,2 | 6,0 | 2,5 |
| 23—32 | 2,4 | 1,4 | 3,5 | 1,8 | 4,7 | 2,1 | 5,7 | 2,4 | 7,0 | 2,8 | |
| 35—65 | 2,7 | 1,5 | 4,1 | 1,9 | 5,3 | 2,2 | 6,8 | 2,7 | 8,0 | 3,1 | |
| 72—102 | 2,9 | 1,6 | 4,3 | 2,0 | 5,6 | 2,4 | 7,0 | 2,8 | 8,5 | 3,3 | |
| Св. 102 | 3,1 | 1 ,7 | 4,7 | 2,1 | 6,2 | 2,5 | 7,8 | 3,0 | 9,3 | 3,5 | |
| Примечания: 1. Коэффициент Ккр приведен для двух случаев: а) до приработки (для расчета на смятие); б) после приработки для соединений, работающих с переменным режимом. | |||||||||||
б) нагружение от соединения вала с цилиндрическим зубчатым колесом
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями Kз определяется по таблице 2.4 в зависимости от параметра ψ, который вычисляется по следующей зависимости
|
| (2.1) |
где 
;
dω – диаметр начальной окружности зубчатого колеса (для конического колеса – средний диаметр);
αω – угол зацепления зубчатой передачи, град.
Таблица 2.4.
| ψ | ||||||||||
| 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | |
|
| 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,0 | 2,1 | 2,2 | 2,4 | 2,7 | 3,0 |
|
| 1,1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,9 | 2,2 | 2,5 | 3,0 | 3,7 | 4,5 |
Коэффициент продольной концентрации нагрузки Кпр (по длине соединения):
-
при расположении зубчатого венца со стороны закручиваемого участка вала (подводе и снятии крутящего момента с одной стороны ступицы, рис.2.5)
Kпр = Ккр + Ке -1
-
при расположении зубчатого венца со стороны незакручиваемого участка вала (подводе и снятии крутящего момента с разных сторон ступицы, рис.2.6) Kпр выбирается равным большему из значений Ккр и Ке.
|
|
|
| Рис.2.5. | Рис.2.6. |
Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала Ккр определяется по таблице 2.3.
Коэффициент концентрации нагрузки в связи со смещением нагрузки от средней плоскости ступицы Ке рекомендуется определять по графику на рис.2.7 в зависимости от параметров ψ и ε. Для соединения цилиндрического прямозубого колеса с валом
,
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
