Достоинства профильных соединений: отсутствие кон­центраторов напряжений кручения; хорошее центрирование деталей соединения; повышенная надежность по критерию прочности соединения по сравнению с соединениями с натягом.

Недостатки соединений: сложность изготовления про­фильной поверхности (для изготовления отверстий в ступицах и шеек валов с профильными поверхностями нужны специальные станки); при передаче соединениями вращающих моментов возни­кают значительные распорные силы, деформирующие ступицы.

Передаваемый соединением вращающий момент может быть определен по условию прочности на смятие поверхностей кон­такта. Рассмотрим в качестве примера расчет профильного со­единения квадратного сечения (рис. 8.8). Для упрощения расчета предполагаем, что соединение беззазорное и ненапряженное, а возникающие от вращающего момента Τ напряжения а_см смятия

(давление) распределяются на гранях по закону треугольника (рис. 8.9). Из условия равновесия приложенного к соединению вращающего момента Τ и момента равнодействующих R напряже­ний смятия (давления) получаем, что максимальный вращающий момент [7], который может передавать это соединение, равен

где ζ = 4 — число граней; [а]_см — допускаемые напряжения смятия для более слабого материала, которые можно принимать по табл. 6.1; а — рабочая ширина грани, равная половине шири­ны грани b (a-bj2); I — рабочая длина соединения (см. рис, 8.8).

Расчет на прочность деталей профильных соединений ана­логичен проверке на прочность деталей соединений с натягом (см. гл. 5).