Чугунный маховик передает валу, диаметр которого d = 65 мм, вращающий момент М =

Чугунный маховик передает валу, диаметр которого d = 65 мм, вращающий момент М = 2000 Н·м при помощи призматической шпонки со скругленными торцами. Длина ступицы колеса 100 мм. Подобрать стандартную шпонку и проверить прочность соединения.

Размеры призматической шпонки со скругленными торцами (исполнение I), регламентируются ГОСТ 23360-78 «Соединения шпоночные с призматическими шпонками».
356235-127000
Учитывая, что длина шпонки должна быть короче длины ступицы на 8…10 мм и учитывая стандартные размеры длин шпонок, регламентируемые ГОСТ, для вала d = 65 мм, принимаем шпонку: шпонка 18х11х90 ГОСТ 23360-78, размеры которой:
b = 18мм, h = 11мм, l = 90 мм, t1 = 7 мм, t2 = 4,4мм.
Принимаем допускаемые напряжения с учетом рекомендаций (для чугунной сту- пицы) : на смятие - [σ]см = 90 МПа (Н//мм2); на срез - [τ]ср = 75 МПа.
Примечание . Приняты средние значения напряжений, так как не известен режим работы соединения.
Проверяем шпонку на смятие по формуле:
σсм = 2·М/[d·(h - t1)·(l - b)] = 2·2·106/[65·(11 - 7)·(90 - 18) = 213,68 Н//мм2 > [σ]см
Проверяем шпонку на срез по формуле:
τср = 2·М/[d·b·(l - b)] = 2·2·106/[65·18·(90 - 18) = 47,48 Н//мм2 < [τ]ср
Вывод: Выбранная шпонка не обеспечивает требуемую прочность по критерию смятия.
Принимаем решение увеличить длину шпонки до длины ступицы, т.е

. Приняты средние значения напряжений, так как не известен режим работы соединения.
Проверяем шпонку на смятие по формуле:
σсм = 2·М/[d·(h - t1)·(l - b)] = 2·2·106/[65·(11 - 7)·(90 - 18) = 213,68 Н//мм2 > [σ]см
Проверяем шпонку на срез по формуле:
τср = 2·М/[d·b·(l - b)] = 2·2·106/[65·18·(90 - 18) = 47,48 Н//мм2 < [τ]ср
Вывод: Выбранная шпонка не обеспечивает требуемую прочность по критерию смятия.
Принимаем решение увеличить длину шпонки до длины ступицы, т.е