makita hr2470

Расчет на прочность

Боковые поверхности зубьев шлицевого соединения работают на смятие, а основа­ние их - на изгиб и срез.

рисунок

Рис. 25

Для применяемых соотношений эле­ментов шлицевых соединений основным является расчет на смятие:

формула

где Тmах - наибольший допустимый вращающий момент, передаваемый соединением, Н·м;

φ = (0,7…0,8) - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузок по рабочим поверхностям зубьев; обычно принимают φ=0,75;

F - площадь всех боковых поверхностей зубьев с одной стороны на 1мм длины, мм2/мм;

формула для прямобочных (прямоугольных) зубьев;

здесь z - число зубьев; Dв - наружный диаметр зубьев вала, мм; da- диаметр от­верстия шлицевой втулки, мм; f- размер фаски, мм; r - радиус закругления, мм; F = 0,8mzдля эвольвентных зубьев; m- модуль, мм;

F = (Dв - da)/2 для треугольных зубьев;

l - рабочая длина зуба, мм;

rср = (Dв + da)/4 для прямобочных (прямоугольных) зубьев;

rср = 0,5daдля эвольвентных и треуголь­ных зубьев;

см] - допускаемое напряжение на смятие, МПа (табл. 40).

40. Допускаемые напряжения на смятие боковых поверхностей зубьев шлицевых соединений

Соединение

Условия эксплуатации

Специальная термообработка рабочих поверхностей зубьев

не производится

производится

см], МПа

Неподвижное

а

б

60-100

100-140

в

80-120

120-200

Подвижное без нагрузки

а

15-20

20-35

б

20-30

30-60

в

25-40

40-70

Подвижное под нагрузкой

а

3-10

б

5-15

в

10-20

a - тяжелые условия эксплуатации: нагрузка знакопеременная с ударами в обоих направлени­ях; вибрации большой частоты и амплитуды; условия смазки (для подвижных соединений) плохие; небольшая твердость деталей соединения; невысокая точность соосности ступицы и вала, б - средние условия эксплуатации; в - легкие условия эксплуатации.

рисунок

Рис. 26. Номограмма для определения параметров зубчатых (шлицевых) эвольвентных соединений

Испытание на скручивание вала с пря­моугольными зубьями и плоским дном впадины показывает, что его прочность эквивалентна прочности гладкого вала, диаметр которого несколько меньше внут­реннего диаметра шлицевого вала.

Практически шлицевый вал рассчиты­вают на прочность так же, как гладкий вал, диаметр которого равен внутреннему диа­метру шлицевого вала.

Для определения допускаемого вра­щающего момента по заданным параметрам или для определения параметров по задан­ному вращающему моменту в зубчатых (шлицевых) эвольвентных неподвижных соединениях для расчетов можно пользо­ваться номограммой (рис. 26).

Расчетная формула к номограмме:

формула

где φ=0,75 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения сил по рабочим поверхностям зубьев;

z - число зубьев;

F= 0,8m; rср = 0,5mz.

Допускаемые напряжения смятия [σсм]:

50,0МПа для поверхности с твердостью 240…300НВ; 120,0МПа для поверхности с твердостью ≥50HRC.

Условные изображения зубчатых валов, отверстий и их соединений. Окружности и образующие поверхностей выступов зубьев вала и отверстия показывают сплошными основными линиями.

Окружности и образующие поверхно­стей впадин на изображениях зубчатого вала и отверстия показывают сплошными тонкими линиями (рис. 27), при этом сплошная тонкая линия поверхности впа­дин на проекции вала на плоскость, парал­лельную его оси, должна пересекать линию границы фаски (см. рис. 29, 30)

Образующие поверхности впадин на продольных разрезах вала и отверстия по­казывают сплошными основными линиями (см. рис. 27, 31, 32).

На проекции вала и отверстия на плос­кость, перпендикулярную его оси, а также в поперечных разрезах и сечениях окружно­сти впадин показывают сплошными тонки­ми линиями (см. рис. 31, 32).

Делительные окружности и образующие делительных поверхностей на изображени­ях деталей зубчатых соединений показыва­ют штрихпунктирной тонкой линией (см. рис. 29, 32).

Границу зубчатой поверхности вала, а также границу между зубьями полного профиля и сбегом показывают сплошной линией (см. рис. 27, 30).

На изображениях, полученных проеци­рованием на плоскость, перпендикулярную оси зубчатого вала и отверстия, изображают профиль одного зуба и двух впадин.

Допускается изображать большее число зубьев и впадин.

На этих изображениях фаски на конце зубчатого вала и в отверстии не показыва­ют.

Если секущая плоскость проходит через ось зубчатого вала и отверстия, то на разре­зах и сечениях валов зубья условно совме­щают с плоскостью чертежа и показывают нерассеченными (см. рис. 27), а на разрезах и сечениях отверстий впадин зубья условно совмещают с плоскостью чертежа (см. рис. 32).

При изображении зубчатого вала или отверстия в разрезе или сечении линии штриховки проводят:

в продольных разрезах и сечениях - до линий впадин (см. рис. 27, 31, 32);

в поперечных разрезах и сечениях - до линий выступов (см. рис. 27, 32).

Если секущая плоскость проходит через ось зубчатого соединения, то при его изо­бражении на разрезе покапывают только ту часть поверхности выступов отверстия, ко­торая не закрыта валом (рис. 33).

рисунок

Рис.27

рисунок

Рис.28

рисунок

Рис.29

рисунок

Рис.30

рисунок

Рис.31

рисунок

Рис. 32

рисунок

Рис. 33

рисунок

Рис. 34

Радиальный зазор между зубьями и впа­динами вала и отверстия не показывают (рис. 34).

Правила выполнения чертежей зубчатых валов и отверстий. Чертежи деталей зубча­тых соединений должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД и настоящими дополнениями.

На изображениях зубчатых валов, полу­ченных проецированием на плоскость, па­раллельную оси, указывают длину зубьев полного профиля l1 до сбега (см. рис. 27).

Допускается дополнительно указывать полную длину зубьев или наибольший ра­диус инструмента R, или длину сбега l2 (см. рис. 28-30).

На чертеже детали стандартизованного зубчатого соединения указывают в техниче­ских требованиях или на полке линии-выноски условное обозначение вала или отверстия по соответствующему стандарту.



« Назад [Расчет на прочность] Далее »

Если статья Вам понравилась или была полезной, поделитесь ней, пожалуйста, в социальных сетях: