загрузка...
загрузка...
На головну

Призначення і коротка характеристика основних типів, переваги і недоліки, область застосування шпонкових і шліцьових з'єднань

  1. A. Характеристика Фінансової діяльності підприємства
  2. Cedil; Наведена характеристика насоса
  3. Divide; Характеристика трубопроводу
  4. I. Загальна характеристика міжнародних відносин в Новий час.
  5. II. Поняття права, його соціальне призначення.
  6. II.7.1. Загальна характеристика уваги
  7. III. 10.1. Поняття про сприйняття і характеристика основних його особливостей

9.1. Шпонкові та шліцьові з'єднання служать для закріплення на валу (або осі) обертових деталей (зубчастих коліс, шківів, муфт і т. П.), А також для передачі крутного моменту від валу 1 до маточини деталі 2 або, навпаки, від маточини до валу (Мал. 9.1і 9.2).

Скільки деталей включає шпонкові і скільки - зубчасте з'єднання! Як називається деталь 3 на Мал. 9.1?

9.2. за конструкції шпонки поділяють на:

- призматичні з округленими (рис. 9.3, а, в) і плоскими торцями (рис. 9.3, б, г); ці шпонки не мають ухилу і їх закладають в паз,


Мал. 9.1. З'єднання шпонкой: / - вал; 2 - маточина; 3 - шпонка


Мал. 9.2. Зубчасте (шлицевое) з'єднання: 1 - вал; 2 - маточина колеса

Мал. 9.3. Конструкції шпонок: а, в - Шпонки з округленими торцями: б, г - шпонки з плоскими торцями; д - сегментна шпонка; е, ж, з - клинові шпонки

виконаний на валу (рис. 9.3, в, г - Шпонки мають отвори для їх закріплення);

- сегментні (Рис. 9.3, і); являють собою сегментну пластину, закладену закругленою стороною в паз відповідної форми, профрезерований на валу (рис. 9.4); ці шпонки часто застосовують для конічних кінців валів;

- клинові без головки (рис. 9.3, е, ж) і з головкою (рис. 9.3, з); ці шпонки мають ухил

1: 100 і вводяться в пази із зусиллям (зазвичай ударами молотка). Умови роботи цих шпонок однакові. Головка призначена для вибивання шпонки з паза; - спеціальні шпонки.

Шпонки призматичні, сегментні, клинові стандартизовані. Для виготовлення шпонок застосовують вуглецеві сталі 45; 50; 60; сТБ; для виготовлення спеціальних шпонок застосовують леговані стали.

Дайте визначення деталі - шпонке.

Мал. 9.4. З'єднання сегментной шпонкой

9.3. Всі основні види шпонкових з'єднань можна розділити на дві групи: ненапружені и напружені.

До ненапруженим відносять з'єднання з призматичними (рис. 9.5, а), сегментними (рис. 9.5, б) і круглими (рис. 9.5, в) шпонками. Шпонкові пази на всіх валах виконують дисковими (рис. 9.6, а) або торцевими (рис. 9.6, б) фрезами. У маточинах деталей шпонкові пази можна отримати як на фрезерних, так і на довбальних верстатах. Розміри пазів визначають розрахунковим шляхом з урахуванням вимог стандарту. -

для сегментних шпонок пази виконують, як показано на рис. 9.4 і 9.5, б; для клинових - паз на втулці обробляють з ухилом, рівним куту нахилу шпонки (рис. 9.5, г); для циліндричних - отримують свердлінням (рис. 9.5, в).


Мал. 9.5. Види шпонкових з'єднань: а Б В - Ненапружені з'єднання; г - напружені з'єднання

Мал. 9.6. Виготовлення пазів під установку шпонок

Мал. 9.7

Мал. 9.8. З'єднання клиновими шпонками

Мал.9.9

З'єднання, в яких застосовують клинові шпонки, відносять до напружених з'єднань. У напружених з'єднаннях клином, що вводиться між валом і маточиною, створюються значні нормальні сили. Ці сили забезпечують достатню тертя для передачі крутного моменту.

Для створення фрикційної зв'язку між валом і маточиною використовують клинові шпонки, показані на рис. 9.3, е-з (Паз виконують тільки у втулці). З нижнього боку шпонку (рис. 9.8, а) обробляють у вигляді увігнутої циліндричної поверхні з радіусом, рівним радіусу вала. У втулці виконують ухил. Момент, що обертає передається за рахунок сил тертя.

Клинові фрикційні шпонки застосовують для передачі незначного крутного моменту, а також в тих випадках, коли необхідні часті перестановки деталей на валу в осьовому напрямку.

Шпонки на лиски (Рис. 9.8, б) встановлюють в пазу втулки з ухилом 1: 100. На валу фрезерують площину (вал з лискою). Така обробка послаблює вал значно менше, ніж прямобочние пази, однак ця шпонка може передати менший момент, ніж врізна.

Опишіть конструкцію шпонки, показаної на Мал. 9.7. Як назвати шпонку 1, показану на Мал. 9.9, її призначення? Якими гранями (бічними або верхньої і нижньої) передається крутний момент врізними призматическими і клиновими шпонками?

9.4.Зубчасті (шліцьові) з'єднання.

Залежно від профілю зубів розрізняють три основних типи з'єднань:

- з прямобочного (Рис. 9.10, а);

- З евольвентними (Рис. 9.10, б);

- з трикутними (Рис. 9.10, в) зубами.

Мал. 9.10. Типи зубчастих (шліцьових) з'єднань: а - прямобочние зуби; б - евольвентні зуби; в - трикутні зуби

Мал. 9.11. Прямобочние зуби (шліци)

Зуби на валу фрезерують, а в ступиці - простягають на спеціальних верстатах (рис. 9.11). Число зубів для прямобочного і евольвентних з'єднань 4-20; для трикутних - до 70.

Найбільшого поширення в машинобудуванні мають прямобочние зубчасті з'єднання (Їх основні параметри см. Крок 9.8). Стандартом передбачені три серії прямобочного зубчастих з'єднань - легка, середня і важка, що відрізняються одна від одної висотою і кількістю зубів (частіше застосовують з'єднання з шістьма-десятьма зубами). Прямобочние шліцьові з'єднання розрізняють також за способом центрування: по зовнішньому діаметру D (Найбільш точний спосіб центрування); по внутрішньому діаметру d (При загартованої ступиці); по бічних гранях (при реверсивної роботі з'єднання і відсутності жорстких вимог до точності центрування).

з'єднання з евольвентним профілем зубів теж стандартизовані і використовуються так само, як і прямобочние, в рухливих з'єднаннях.

з'єднання з трикутним профілем зубів не стандартизовані, їх застосовують головним чином як нерухомі з'єднання.

Зубчасті з'єднання виготовляють з сталей з тимчасовим опором а > 500 МПа.

Визначте по Мал. 9.12 тип зубів (шліців) на валах.

Мал. 9.12. Види шлицованной валів

9.5. Гідність і недоліки шпонкових і зубчастих з'єднань. Головне достоїнство шпонкових з'єднань - простота і надійність конструкції, порівняно низька вартість.

До недоліків шпонкових з'єднань слід віднести ослаблення міцності вала і маточини деталі порівняно глибокими шпонковими пазами (через це доводиться збільшувати товщину маточини і діаметр валу), труднощі забезпечення їх взаємозамінності (необхідність ручної підгонки шпонок), що обмежує їх застосування у великосерійному і масовому виробництві.

У порівнянні зі шпонковими зубчасті з'єднання мають ряд переваг: мають велику навантажувальну здатність завдяки більшій робочої поверхні контакту; краще центруют сполучаються деталі; забезпечують більш високу міцність від утоми вала.

Зубчасті з'єднання широко застосовують в верстатобудуванні, авіабудуванні, моторизації і т. Д.

Ваша думка: який основний недолік мають зубчасті з'єднання?

§ 2. Розрахунок на міцність з'єднань з призматичними шпонками

9.6. Черговість проектувального розрахунку.

Залежно -від діаметра вала d по табл. 9.1 вибирають розміри шпонки b х h, а її довжину приймають на 5-10 мм менше довжини маточини, округляючи до найближчого більшого значення по стандарту (деякі стандартні значення / наведені в табл. 9.1). Після підбору шпонки з'єднання по формулі (9.1) перевіряють на зминання. Напруження зминання визначають в припущенні їх рівномірного розподілу по поверхні контакту:

де Ft= 2T / d - Сила, що передається шпонкою; Асм - площа зминання (рис. 9.13); .


Мал. 9.13. До розрахунку на міцність з'єднання з призматичними шпонками

Таблиця 9.1. Розміри (мм) призматичних шпонок

 Діаметр вала d  Розміри перерізів шпонок  глибина паза  Радіус заокруглення пазів R  Граничні розміри довжин / шпонок
  b h  вала /]  ВТУЛКИ? 2  min  max  min  max
 Св. 12 до 17 5  2,3  0,16  0,25
 »17» 22  3,5  2,8    
 »> 22» 30  3,3    
 »30» 38    0,25  0,4  ПО
 »38» 44        
 »44» 50  5,5  3,8  0,25  0,4
 »50» 58  4,3    
 »58» 65  4,4    
 »65» 75  7,5  4,9  0,4  0,6
 »75» 85  5,4    
 »85» 95        
 »95» ПО  6,4  0,4  0,6

отже,

 (9.1)

де Т - переданий момент, Н · мм; d - діаметр вала, мм; (h - t1) - Робоча глибина паза, мм (див. Табл. 9.1); lр - Робоча довжина шпонки, мм (для шпонок з плоским торцем lр =l, З округленими торцями lp = L-b); [А]см - Допустиме напруження (для чавунних маточин [а]см = 60 + 80 МПа, для сталевих [а]см = 100 + 150 МПа).

Розрахункову довжину шпонки округлюють до найближчого більшого розміру (див. Табл. 9.1). У тих випадках, коли довжина шпонки виходить значно більше довжини маточини деталі, встановлюють дві або три шпонки під кутом 180 або 120 °. При розрахунку многошпоночного з'єднання допускають, що навантаження між усіма шпонками розподіляється рівномірно.

Формула проектувального розрахунку для визначення робочої довжини /р призматической шпонки (Шпонки з округленими кінцями):

9.7. Для відповідальних з'єднань призматичну шпонку перевіряють на зріз

 (9.2)

де [?]ср - Розрахункове напруження на зріз, МПа; b - Ширина шпонки, мм; /р - Робоча довжина шпонки, мм; [?]ср - Допустиме напруження на зріз; для сталей з ?в > 500 МПа для нерівномірної (нижня межа) і спокійною навантажень (верхня межа) приймають [?]ср = 60 ? 90 МПа.

§ 3. Розрахунок на міцність прямобочного шліцьових (зубчастих) з'єднань

9.8. Перевірочний розрахунок на міцність прямобочного зубчастих з'єднань аналогічний розрахунку призматичних шпонок.

Залежно від діаметра вала d (Рис. 9.14) по табл. 9.2 вибирають параметри зубчастого з'єднання, після чого з'єднання перевіряють на зминання. Перевірку зубів на зріз не виробляють.

Мал. 9.14. До розрахунку прямобочного шліцьового з'єднання

При розрахунку припускають, що по бокових поверхнях зубів навантаження розподіляється рівномірно, але через неточності виготовлення в роботі бере участь тільки 75 % загального числа зубів (т. е. коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження між зубами (шлицами) Кшл = 0,75).

За аналогією з умовою (9.1)

 (9.3)

де Т - Момент, Н · мм; Кшл = 0,75; г - число зубів (вибирають в залежності від d по табл. 9.2); dcp = {D + d) / 2 - Середній діаметр з'єднання, мм; Асм = lp[(D - d) / 2 -f- r] - Площа зминання, мм2; /р - Робоча довжина зубів, мм; D, /, г (Див: рис. 9.14) - вибирають в залежності від d по табл. 9.2; [А]ш - Допустиме напруження на зминання бічних граней зубів з сталей, що мають ст "> 500 МПа ([а]см приймають по табл. 9.3).

Вибрати геометричні параметри для розрахунку довжини маточини прямо-милково зубчастого з'єднання, якщо розрахунковий діаметр валу d = 42 мм.

Таблиця 9.2. Зубчасті прямобочние з'єднання, розміри, мм

 номінальні розміри z х d х D b / г, не більше  серія
 6 х 26 х 30  0,3  0,2  Легка
 8 х 32 х 36  0,4  0,2
 8 х 36 х 40  0,4  0,3
 8 х 42 х 46  0,4  0,3
 8 х 46 х 50  0,4  0,3
 8 х 52 х 58  0,5  0,5
 6 X 11 X 14  0,3  0,2  Середня
 6x21 х 25  0,3  0,2
 6 х 26 х 32  0,4  0,3
 8 х 36 х 42  0,4  0,3
 10 х 16 х 20  2,5  0,3  0,2  важка
 10 х 18x23  0,3  0,2
 10x21 х26  0,3  0,2
 10x23x29  0,3  0,2
 10x26x32  0,3  0,2
 10x28x35  0,4  0,3
 10x32x40  0,4  0,3
 10x36x45  0,4  0,3
 10x42x52  0,4  0,3

Таблиця 9.3. Допустимі напруги зминання [ст]сі на робочих гранях зубів (шліців)

 з'єднання  Умови експлуатації [А]сі на робочих гранях зубів
 без термічної обробки  з термічною обробкою
 нерухоме  ТяжелиеСредніеЛегкіе  35-4060-10080-120  40-70100-140120-200
 рухоме ненавантажений  ТяжелиеСредніеЛегкіе  15-2020-3025-40  20-3630-4040-70
 Рухоме під навантаженням  ТяжелиеСредніеЛегкіе -  3-105-1510-20


Попередня   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   Наступна

Конструкції приводних ланцюгів і зірочок | Основні геометричні і кінематичні співвідношення, ККД передачі | Сили в гілках ланцюга і критерії працездатності ланцюгової передачі | Контрольна картка 7.2 | Глава 8 вали І ОСІ | Вкажіть найбільш поширені марки сталей, що застосовуються для виготовлення валів і осей. | Критерії працездатності та розрахунок валів і осей | Розрахунок осей на статичну міцність | Розрахунок осей і валів на жорсткість | З'єднання деталей з гарантованим натягом |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати