3. Расчет соединений.

6.1 Шпоночные соединения.

Для соединения деталей машин с валами, когда к точности центрирования соединяемых деталей не предъявляется повышенных требований, применяют шпоночные соединения. Они распространены благодаря простоте, удобству сборки-разборки и экономичности. Вследствие смятия и среза шпонок, ослабления сечения валов и втулок пазами и образования концентратов напряжения шпоночные соединения не могут передавать большие крутящие моменты.

В конструкции редуктора будем использовать сегментную шпонку, которая является разновидностью призматической шпонки. Соединение сегментной шпонки ненапряженное, т.е. в соединении не образуется напряжения до приложения внешней нагрузки. Глубокая посадка шпонки обеспечивает ей более устойчивое положение.

Момент передается с вала на ступицу боковыми узкими гранями шпонки (см. рис). При этом на них возникают напряжения смятия а_см, а в продольном сечении шпонки напряжения среза τ.

Рассматривая равновесие вала и ступицы при определенных допущениях можно получить условие прочности [2,89]

;

Сегментная шпонка ГОСТ 24071-80

Диаметр вала, мм	Размер шпонки Ь х Ь х с!	Глубина				Фаска
		Вал, 11		Втулка, 1[		не менее	не более
		номин. значение	предел, отклонение	номин. значение	предел, отклонение
8	2x3,7x10	2,9	+0,1	1	+0,1	0,08	0,16
10	3x5x13	3,8		1,4

Стандартные шпонки изготовляются из чистотянутых стальных прутков углеродистой или легированной стали с σ_B<500МПа и σ_T>350 МПа.

для вала-червяка:

- длина шпонки;

для выходного вала:

6.2. Посадки шпоночных соединений.

В любом шпоночном соединении имеется две разные посадки: посадка шпонки в паз вала и посадка ее в паз втулки, что предопределяет применение системы вала.

3. 

   Посадки подшипников качения.

вал- шестерня, выходной вал вал- червяк

3. Посадки гладких соединений. Допуски и посадки штифтовых соединений

гладкие соединения штифтовые соединения

3. Расчет на прочность стержня винта (болта) и штифта.

В качестве примера расчета рассмотрим винт М5 предназначенный для крепления крышки к корпусу. Это соединение относится к незатянутым, так как винт поставлен без зазора. Такая установка болта в отверстие соединяемых деталей обеспечивает восприятие внешней нагрузки стержнем болта. При расчете прочности соединения не учитывают силы трения в стыке, так как затяжка болта в принципе не обязательна (в реальных конструкциях затяжка винта имеет место).

В общем случае винт можно заменить штифтом. Стержень штифта рассчитывают по напряжениям среза и по напряжениям смятия.

условие прочности по напряжениям среза

где i - число плоскостей среза. При соединении только двух деталей i = 1;

допускаемое напряжение среза для стали [т] = 0.4 • а_т.

Закон распределения напряжения смятия по цилиндрической поверхности трудно установить точно. Поэтому расчет на смятие производится по условным напряжениям. При этом условие прочности по напряжениям смятия имеет вид

Допускаемые напряжения:

, при статической нагрузке;

Допускаемые напряжения определяют по более слабому материалу болта или детали. Наименьшим пределом текучести обладает материала крышки АЛ2 ГОСТ 2685-75, для которого (материал винта, штифта сталь 45).

При этом внешняя нагрузка должна удовлетворять условиям:

Если предположить худшее, что только на один винт действует весь вес крышки массы m = 15.5гр Р = 152.83Н, то условия прочности будут выполняться с большим запасом (масса крышки рассчитана в прикладных программах).