Формулы для расчета характеристик эвольвентных шлицев в метрических единицах

Передаваемый крутящий момент

Где:

 

P

передаваемая мощность [кВт]

 

n

скорость [мин -1 ]

Давление на опорной поверхности паза

1. внутренний диаметр вала d h > 0

а)

б) если d min d h -> d min = 1,1 d h [мм]

в) если d min 1,5 d h -> d min = 1,5 d h [мм]

2. внутренний диаметр вала d h = 0

Где:

 

d min

минимальный диаметр вала [мм]

 

d h

внутренний диаметр вала [мм]

 

T

крутящий момент [Нм]

 

K a

коэффициент внешней динамической нагрузки

 

K f

коэффициент усталостной выносливости

 

S v

необходимый запас прочности

 

τ Al

Допустимое напряжение среза

Минимальная длина шлица для передачи крутящего момента

1. Фиксированное соединение:

2. Гибкое соединение:

Где:

 
 

T

крутящий момент [Нм]

 

K a

коэффициент внешней динамической нагрузки

 

K f

коэффициент срока службы до полного износа

 

K w

коэффициент внешней динамической нагрузки

 

K m

коэффициент распределения нагрузки

 

S v

необходимый запас прочности

 

d s

средний диаметр = (D + d) / 2 [мм]

 

D

наружный диаметр участка с пазом [мм]

 

d

внутренний диаметр участка с пазом [мм]

 

N

количество канавок [-]

 

h

высота канавки = (D - d) / 2 [мм]

 

s

фаска [мм]

 

h st

высота соединения h st = h - 2 s [мм]

 

p Dmin

допустимое давление на опорной поверхности вала или канавки [МПа]

Допустимое давление

1. Фиксированное соединение:

2. Гибкое соединение:

Где:

 
 

T

крутящий момент [Нм]

 

K a

коэффициент внешней динамической нагрузки

 

K f

коэффициент срока службы до полного износа

 

K w

коэффициент внешней динамической нагрузки

 

K m

коэффициент распределения нагрузки

 

S v

необходимый запас прочности

 

d s

средний диаметр = (D + d) / 2 [мм]

 

D

наружный диаметр участка с пазом [мм]

 

d

внутренний диаметр участка с пазом [мм]

 

N

количество канавок [-]

 

h

высота канавки = (D - d) / 2 [мм]

 

s

фаска [мм]

 

h st

высота соединения h st = h - 2 s [мм]

 

l f

активная длина шпонки [мм]

Проверка прочности

p min p ds

p min p dh

Где:

 

p min

минимальное расчетное давление h/2 [МПа]

 

p ds

допустимое давление в вале [МПа]

 

p dh

допустимое давление в ступице [МПа]

Расчет с использованием метрических единиц согласно стандарту CSN 01 4950

Напряжение изгиба

Где:

s sf

толщина ножки зуба вала по хорде

s sf = 2,17 м

 

h

высота зубьев вала

h = 1,1m - 0,05

с центрированием по стенкам зуба, плоское дно канавки

   

h = 1,28m - 0,05

с центрированием по стенкам зуба, скругленное дно канавки

   

h = 1.2 m

с внешним центрированием

Давление на опорной поверхности паза

Где:

 

h n

высота шлица, принимающего нагрузку

h n = 0,9 m - 0,05

Минимальная длина шлица

L min = max {L 1 , L 2 } [мм]

Где:

Рекомендуемые значения: L = (0,8 - 1,6) D

Проверка шлица

p p d и σσ d

Где:

 

P

передаваемая мощность [кВт]

 

n

скорость [мин -1 ]

 

z

количество зубьев [-]

 

p D

допустимое давление на поверхностях соприкосновения зубьев [МПа]

 

σ D

допустимое напряжение при изгибе [MПa]

 

L

рабочая длина шлица [мм]

 

D

номинальный диаметр шлица [мм]

  ϕ

коэффициент бокового контакта шлицев