В этой статье расскажем, как выполнить расчёт шпонки, приведём конкретный пример расчёта с произвольными параметрами.
Основным расчетом для соединений с призматическими шпонками, является вычисление смятия и среза. Силы, действующие на шпонку, считают равным радиусу валового элемента — для упрощения подсчетов.
Допускаемое напряжение на смятие равно удвоенному крутящему моменту, деленному на перемноженные значения — диаметра вала, длины шпонки и справочного размера по ГОСТу для вычисления смятия.
Пример расчета шпоночного соединения
Как подобрать шпонки в соответствии с ГОСТом и произвести проверку на прочность:
Диаметр вала равен 32 мм — d=32 мм
Длина ступицы равна 50 мм — L=50 мм
Вращающий момент равен 200 Hм — T=200 Hм
Сталь, использованная для вала — 45
Марка стали для ступицы колеса — 40Х
Смотрим госстандарт и находим соответствие шпонки указанным размерам, получаем 10х8х45
Проверка соединения на смятие будет считаться по формуле:
Qсм = 2T/dlK
В цифрах это будет: 2х200/0,032х0,045х0,0033 = 78,5х106
Qсм = 78,5х106Па = 78,5 МПа<Qсм = 150МПа
Проверка на срез производится по формуле:
Tс = 2T/dlb
Расшифровка: d — диаметр вала; l — длина ш.; b — ширина ш.
В цифрах: 2х200/0,03х0,045х0,001 = 29,6х106
Тс = 29,6х106Па = 29,6 МПа<Тс = 80МПа
Вот так, достаточно просто рассчитывается шпоночное соединение. Если у вас остались вопросы по материалу статьи, задавайте их в комментариях.