Расчет шпоночных соединений оси натяжного устройства

Основным для соединений с призматическими шпонками является условный расчет на смятие.

Шпонка под ступицами оси: для оси диаметром по ГОСТ 23360-78 предназначена шпонка со следующими размерами: ширина шпонки ; высота шпонки ; глубина паза на валу ; длина шпонки .

Если принять для упрощения, что нормальные напряжения в зоне контакта распределены равномерно и плечо главного вектора давления равно , то

,

где – рабочая длина шпонки; – глубина врезания шпонки в ступицу колеса; – допускаемое напряжение смятия для шпонки, изготовленной из стали 45 [1, с. 89].

Принимаем длину шпонки равную в соответствии с длиной ступицы. Тогда . По формуле проверяем напряжения в зоне контакта.

≤ ,

Проверку прочности шпонок на срез обычно не проводят, так как это условие соблюдается при использовании стандартных сечений шпонок.

Расчет натяжного устройства

Применим грузовое натяжное устройство

Усилие в натяжном устройстве определяется по формуле:

Масса натяжного груза грузового натяжного устройства определяется по формуле

кг

Ход в натяжном устройстве равен

Разгрузка зубчатой передачи

Принимаем зубчатую передачу с передаточным числом i=5. Принимаем диаметр шестерни в, тогда диаметр колеса

Межосевое расстояние

Ширина шестерни

Ширина колеса

Назначаем нормальный модуль по соотношению

Принимаем

Для изготовления колес применим марку стали 40, с твердостью зубьев колес

Допустимое контактное натяжение

где - предел выносливости по контактным напряжениям,

- коэффициент безопасности

- коэффициент долговечности

- эквивалентная частота нагружения

для зубчатых колес

Допускаемое напряжение

где

- коэффициент запаса

, ,

т. к. , то

Проверка передачи на контактную выносливость зубьев: