Выбор шпонок и проверка их на прочность.

В соответствии с заданием на курсовую работу в конструкции редуктора применено три шпоночных соединения: зубчатое колесо – вал и выходные участки быстроходного и тихоходного валов для крепления элементов открытых передач и полумуфты.

Выбор сечения шпонки осуществляется по диаметру вала d. Длина шпонки выбирается на 5…10 мм короче длины ступицы сопрягаемой с валом детали из стандартного ряда, приведенного в таблице. Выбранная шпонка проверяется на смятие по условию прочности

, (65)

где – расчетное напряжение смятия, МПа, определяемое по формуле

, (66)

где – вращающий момент, Н × мм, передаваемый валом;

– размеры соединения, мм,;

– расчетная длина шпонки, мм,, которая для призматической шпонки с закругленными торцами равна

; (67)

–допускаемое напряжение смятия, которое для стальной ступицы равно 80 … 120 МПа, для чугунной ступицы – уменьшается вдвое.

В курсовой работе выбираются и проверяются все три шпонки. В качестве примера выберем и проверим на прочность шпонку под зубчатым колесом. Для диаметра тихоходного вала под колесом d_к = 50 мм по таблице выбираем сечение шпонки b x h = 14 мм x 9 мм. Глубина шпоночного паза в тихоходном валу редуктора t₁ = 5, 5 мм. Длина шпонки согласовывается с длиной ступицы колеса, которая равна 77 мм. Выбираем длину шпонки . Тогда по зависимости (103): мм.

Проверим выбранную шпонку на смятие

.

Видим, что действительное напряжение смятия меньше допускаемого. Значит, выбранная шпонка работоспособна. Если условие (65) не выполняется, то увеличиваем длину шпонки.