33. Общие сведения и классификация шпоночных соединений. Материалы шпонок и допускаемые напряжения. Расчет шпоночных соединений.

Шпоночные соединения служат для передачи вращающего момента от вала к установленным на нем деталям или наоборот.

Шпоночные соединения осуществляются при помощи шпонок, которые устанавливаются в пазах вала и ступице колеса. Стандартные шпонки изготавливают из углеродистой или легированной стали.

Достоинства: простота разборки/сборки, надёжность в эксплуатации.

Недостатки: ослабление вала шпоночными пазами, высокая концентрация напряжений.

Шпоночные соед-я бывают: Ненапряжённые (не вызывают деформации вала - призматические и сегментные); Напряжённые (клиновые, тангенциальные)

1 – вал

2 – ступица колеса

3 – призматическая шпонка

4 – распорная втулка

b – ширина шпонки

h – высота шпонки

t1 – глубина шпоночного паза

t2 – глубина шпоночного паза на ступице.

Длина шпонки выбир-ся из станд ряда. Шпонка подбирается по диаметру вала. Рабочая длина – длина шпонки по горизонталь-му участку.

Обычно рассчитывают по напряжениям смятия.

В продольном сечении возникают напряжения среза.

С егментная шпонка глубже посажена в вал. Предохраняет от выворачивания, но при этом глубина паза на валу больше, это ослабляет вал.

Используют для передачи небольших моментов или просто для укрепления деталей на валу.

Проверка и по смятию и по срезу.

34. Общие сведения и классификация шлицевых соединений. Расчет шлицевых соединений по критерию смятия.

Для соединения ступицы с валом помимо шпонок и натяга часто используют выступы на валу, называемые шлицами (зубьями), которые входят в соответствующие пазы ступицы. Такое соединение ступицы с валом называется шлицевым или зубчатым и предназначено для передачи вращающего момента между валом и деталью. Шлицевые соединения относятся к разъемным; размеры соединений, а также допуски на них стандартизованы.

Шлицевые соединения можно представить как многошпоночные, у которых шпонки выполнены заодно с валом.

Достоинства: большая нагрузка, более надёжны в динамических нагрузках (удар).

Н едостатки: сложная технология изготовления, высокая стоимость.

Основные геометрические параметры: число шлицов; ширина шлица – b; внутренний диаметр – d; наружный диаметр – D

По форме шлица: прямобочные – эвольвентные - треугольные

Серии: Лёгкая (для неподвижных соединений и передачи небольших моментов); Средняя (для неподвижных); Тяжёлая (подвиж., и неподвиж. соединений и передачи больших моментов)

Принцип центрирования:

1. По боковым граням (по ширине b) - Равномерно распределяют нагрузку между шлицами. Применяют в тяжелонагруженных соединениях. Сложно выдержать соосность.

2. По наружному диаметру - При этом выдерживается соосность вала и колеса. Невысокая твёрдость вала НВ<350.

3. По внутреннему диаметру (НВ>350).

Проверка ведётся по напряжениям смятия:

Т- вращающий момент, SF – удельный статический момент,

l – длина шлица.

[σCM] зависит от условий работы соединения.

Напряжения изнашивания:

[σИЗН] зависит от термообработки

0,032 – улучшение

0,03 – закалка.