30. Критерий
работоспособности шлицевых
соединений. Метод расчета шлицевых
соединений.
Критерии: 1) смятие 2) износ 3) возможен срез зубьев
Основными видами отказов шлицевых соединений являются смятие и износ рабочих поверхностей. Износ является следствием работы сил трения при взаимных микроперемещениях контактирующих поверхностей в процессе работы. Особенно большой износ в шлицевых соединениях наблюдается при скудной загрязненной смазке, больших напряжениях смятия. Износостойкость соединения повышают с помощью увеличения твердости контактирующих поверхностей закалкой, уменьшения зазоров между зубьями, а также применяя смазочный материал и хорошее уплотнение от загрязнения.
Расчет шлицевых соединений ведется по двум критериям: 1) смятие (если только присутствует вращающий момент) 2) износостойкость (если еще изгибающий момент и радиальные силы).
Упрощенный расчет на смятие:
где kPH –
коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями
из-за ошибок изготовления, h – рабочая высота зубьев,
l – рабочая длина зубьев.
Для прямобочного профиля:
где f – величина
фаски.
31. Выбор допускаемых напряжений
для шпоночных и шлицевых соединений. Расчет
на прочность.
Для шпонок:
Неподвижная стальная ступица [σ]см=130..200 МПа
Неподвижная ступица из чугуна или стального литья [σ]см=80..110 МПа
Подвижное, без нагрузки, стальная ступица [σ]см=20..40 МПа
Большие значения принимает при постоянном нагружении, меньшие – при переменном и работе с ударами, при реверсивной нагрузке вообще снижают [σ]см в 1.5 раза.
Допускаемое напряжение на срез шпонок [τ]ср=70..100 МПа
Для шлицевых соединений:
Неподвижное, при <350HB [σ]см=60..100 МПа, при >40HRC [σ]см=100..140 МПа
Подвижное без нагрузки (блок шестерен коробки передач), при <350HB [σ]см=20..30 МПа, при >40HRC [σ]см=30..60МПа
Подвижное под нагрузкой (соединение карданного вала), при <350HB [σ]см=не используют, при >40HRC [σ]см=5..15МПа
