где - окружная сила, передаваемая шпонкой, Н;
,
- передаваемый крутящий момент, Н·мм;
- площадь смятия, мм2;
,
- рабочая длина шпонки, мм;
Если расчетное напряжение превышает допускаемое более чем на 5%, то применяют две шпонки, установленные под углом 180°. Постановка нескольких шпонок сильно ослабляет вал и ступицу, а также связана с технологическими затруднениями. В таких случаях шпонки заменяют шлицевыми соединениями.
Допускаемые напряжения смятия:
При спокойной нагрузке и стальной ступице 110…190 Н/мм2;
При спокойной нагрузке и чугунной ступице 70…100 Н/мм2;
При значительных колебаниях нагрузки напряжения следует снижать на 50%.
Задача №4
Расчет болтового соединения, нагруженного осевой силой.
Рисунок 4
В таком соединении болт испытывает срез и смятие.
Формулы проверочного и проектировочного расчетов болта на срез имеют следующий вид:
,
,
где - внешняя сила, Н;
- диаметр стержня болта, мм;
- число плоскостей среза;
- число болтов;
- допускаемое напряжения на срез, МПа;