Упрощенный (приближенный) расчет шлицевых соединений по критерию смятия
Расчеты выполняют: а) по критерию смятия в качестве основного для большинства соединений, передающих только вращающий момент, и в качестве дополнительного для ответственных соединений, подверженных циркуляционной нагрузке, где, кроме вращающего момента, присутствуют изгибающий момент и поперечные силы, вращающиеся относительно соединения; б) по критерию износостойкости в качестве основного для соединений, подверженных переменной циркуляционной нагрузке, когда на соединение, кроме вращающих моментов, действуют радиальные силы и изгибающие моменты.
Соединения, нагруженные только вращающим моментом (муфты), на износ не рассчитывают. В случаях, когда износ не допускается, проводится дополнительный расчет на отсутствие износа при неограниченно большом числе циклов нагружении (расчет на безызносную работу).
После расчетов по этим критериям несущей способностью соединения считается меньшая из полученных.
Упрощенный (приближенный) расчет шлицевых соединений по критерию смятия является основным для шлицевых (зубчатых) соединений. При расчете по критерию смятия работоспособность соединения проверяют по условию: действующие напряжения смятия асм на рабочих поверхностях зубьев (шлицев) не должны превышать допускаемые [о]см . В приближенных расчетах напряжения смятия на рабочих поверхностях зубьев находят в предположении равномерного распределения напряжений смятия по рабочей поверхности зубьев (шлицев) при наибольшем вращающем моменте Τ из числа длительно действующих. Неравномерность распределения нагрузки между зубьями учитывают с помощью коэффициента к . Таким образом, основной расчет на
смятие рабочих поверхностей зубьев шлицевых соединений сводят к проверке условия
l
где Τ — расчетный вращающий момент (наибольший из числа длительно действующих), Н-м; к — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между парами зубьев из-за ошибок изготовления по шагу (рекомендуется принимать = 1,1.. .1,5); d — средний диаметр соединения, мм; h —
рабочая высота зубьев, мм; ! — длина соединения, мм; [σ],.Μ — допускаемые напряжения смятия, МПа (табл. 6.1). Для прямобочного профиля (см. рис. 6.7)
где D — наружный диаметр зубьев вала; d — внутренний диаметр втулки (ступицы); /—размер фаски.