На примере муфты фланцевой

Ведущая и ведомая полумуфты с помощью шпоночного (шлицевого и т.д) соединения нагружаются крутящим моментом. Можно принять равномерное увеличение момента по длине ступицы, как это показано на эпюре Т, и полагать, что к месту перехода втулки во фланец (сечение 1-1) момент На примере муфты фланцевой - №1 - открытая онлайн библиотека будет полностью переведен с вала на полумуфту или наоборот (см. эпюру Т на рис. 4.1 а). Очевидным критерием работоспособности полумуфт будет крутильная прочность, математическую модель условия соблюдения которого можно записать как

На примере муфты фланцевой - №2 - открытая онлайн библиотека или На примере муфты фланцевой - №3 - открытая онлайн библиотека , (4.1)

где На примере муфты фланцевой - №4 - открытая онлайн библиотека – полярный момент сопротивления втулки полумуфты в принятом опасном сечении 1-1;

На примере муфты фланцевой - №5 - открытая онлайн библиотека – допускаемые напряжения кручения;

На примере муфты фланцевой - №6 - открытая онлайн библиотека – диаметр посадочного отверстия и вала соответственно;

На примере муфты фланцевой - №7 - открытая онлайн библиотека – наружный диаметр ступицы.

Полярный момент сопротивления втулки полумуфты в сечении 1-1 в ориентировочных расчетах обычно определяют без учета шпоночного паза.

Силовым элементом полумуфты также является рабочая поверхность шпоночного паза. Его боковая поверхность нагружена тангенциальной силой На примере муфты фланцевой - №8 - открытая онлайн библиотека (рис.4.1 б), которая определяется из условия равновесия шпонки на валу или в ступице

На примере муфты фланцевой - №9 - открытая онлайн библиотека (4.2)

В качестве плеча силы без заметной погрешности принимают радиус посадочного отверстия d/2. Сила На примере муфты фланцевой - №8 - открытая онлайн библиотека реализуется как равнодействующая давления по боковой поверхности шпоночного паза. На рис. 4.1 б показаны фактическая (сверху) и условно принимаемая в расчетах (снизу) эпюры распределения силы давления по высоте рабочей боковой поверхности паза. Природа фактического распределения обусловлена снижением деформаций волокон паза с удалением их от оси поворота шпонки относительно паза при нагружении. Эпюра распределения силы На примере муфты фланцевой - №8 - открытая онлайн библиотека по длине паза считается равномерной. Сила На примере муфты фланцевой - №8 - открытая онлайн библиотека приводит к смятию рабочих участков боковых поверхностей шпонки и пазов вала и ступицы, а также к срезу шпонки по сечению, обозначенному на рис. 4.1 б. С позиций работоспособности полумуфты необходимо устранить опасность смятия опорной поверхности паза. Условие обеспечения работоспособности в случае применения, к примеру, призматической шпонки имеет вид

На примере муфты фланцевой - №13 - открытая онлайн библиотека , (4.3)

где На примере муфты фланцевой - №14 - открытая онлайн библиотека – площадь смятия;

На примере муфты фланцевой - №15 - открытая онлайн библиотека – расчетная длина шпонки;

h – высота шпонки;

На примере муфты фланцевой - №16 - открытая онлайн библиотека – глубина паза на валу;

допускаемые напряжения На примере муфты фланцевой - №17 - открытая онлайн библиотека принимают по материалу полумуфты.