Пример расчета клиновой, призматической шпонкой и с помощью зубчатого соединения.
Задача.
Определить допускаемую величину крутящего момента Т для соединений клиновой и призматической шпонками, а также для зубчатого соединения при одинаковых размерах вала и ступицы: d=100 мм, l=150 мм, [σсм]=1000 кгс/см2 для всех соединений.
Решение.
По стандарту для d=100 мм находим b=28 мм, h=16 мм. Размеры b и h одинаковы для клиновой и призматической шпонок.
Для соединения клиновой шпонкой по формуле
![delim{[}{T}{]}={delim{[}{sigma_{с м}}{]}bl(fd+{1/6}b)}/2=](../img/math_965_3fa8983abdfb5d034820d66c9cc1d7f4.png "delim{[}{T}{]}={delim{[}{sigma_{с м}}{]}bl(fd+{1/6}b)}/2=")
Здесь принято f=0,15.
Для соединения призматической шпонкой по формуле
![delim{[}{T}{]}={delim{[}{sigma_{с м}}{]}hl_p d}/4=](../img/math_965_bfc4ca1873b890b9deb98c214931d7b1.png "delim{[}{T}{]}={delim{[}{sigma_{с м}}{]}hl_p d}/4=")
Для зубчатого соединения Т определяем по формуле
![T=delim{[}{sigma_{с м}}{]}Kzhlr_{cp}.](../img/math_965.5_7b745d1a7517e978289329bb050ddbd4.png "T=delim{[}{sigma_{с м}}{]}Kzhlr_{cp}.")
Приняв прямобочные зубья средней серии с центровкой по внутреннему диаметру, по стандарту находим: z=10, D=102 мм, d=92 мм, f=0,5 мм;
![delim{[}{T}{]}=1000*0.8*10*0.4*15*4.8 approx 230000~к г с*с м.](../img/math_986.5_c0061da7f4aea9dbf953960a51a2a607.png "delim{[}{T}{]}=1000*0.8*10*0.4*15*4.8 approx 230000~к г с*с м.")
Таким образом, самым прочным является зубчатое соединение. Оно прочнее в данном случае соединения призматической шпонкой в 3,9 раза и в 5,6 раза — соединения клиновой шпонкой.
