5 Расчет шлицевых соединений

НА ПРОЧНОСТЬ

Расчет основан на определении напряжений смятия, которые испытывают боковые поверхности зубьев. В сечениях у оснований возникают напряжения среза и изгиба, пропорциональные напряжениям смятия; поэтому последние можно рассматривать как критерий подобия.

Расчет ведут по формуле:

_см = 2 Т_к/ (d_ср zhl)  [_см] (7)

где d_ср - средний диаметр соединения;

z - число зубьев;

h и l - соответственно высота и длина поверхности контакта зубьев;

 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения

давления в соединении ( = 0,7 …0,8);

[_см] - допускаемые напряжения на смятие на боковых поверхностях

зубьев (таблица 6).

Таблица 6 - Допускаемые напряжения смятия

для шлицевых соединений

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

Высоту и длину поверхности контакта определяют по следующим формулам.

Для прямобочных зубьев (рисунок 3)

h = [(D – d) / 2] – 2f; d_ср = (D + d) / 2 (8)

Для эвольвентных зубьев (рисунок 4)

h = m; d_ср = d = mz (9)

где  = 1 - при центрировании по боковым поверхностям;

 = 0,9 - при центрировании по наружному диаметру;

m - модуль шлицев;

d - диаметр делительной окружности.

Для треугольных зубьев (рисунок 5):

h = (D - d_а) / 2; d_ср = d = mz (10)

Предельный момент, передаваемый соединением:

Т_к.пр = [_см] zhld_ср /2 (11)

Рисунок 5 - Шлицевое соединение с треугольными зубьями

6. ШТИФТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Штифты в основном предназначены для точной фиксации деталей, а также для передачи небольших нагрузок. Иногда штифты используют и как предохранительное звено, работающее на срез.

Цилиндрические штифты (ГОСТ 3128-70, СТ СЭВ 238-75 и

СТ СЭВ 239-75) устанавливают в отверстиях с натягом (рисунок 6-а); иногда концы штифтов расклепывают (рисунок 6-б).

Рисунок 6 - Соединения с цилиндрическими штифтами

Рисунок 7 - Соединения с коническими штифтами

Конические штифты (ГОСТ 3129-70, СТ СЭВ 240-75) выполняют с конусностью 1:50, обеспечивающей самоторможение и центрирование деталей. Применяют штифты простые, устанавливаемые с натягом в отверстия (рисунок 7-а); с резьбой для извлечения при разборке (рисунок 7-б); с резьбой для предохранения от ослабления натяга (рисунок 7-в).

Изготовляют штифты из сталей 45 и А12; при необходимости проводят поверхностную закалку до твердости 45 – 55 HRC.