Напряжений концентрация в пазах валов

Рис. 4. Распространенное стопорение круглой гайки. Внутренний усик стопорной шайбы заведен в паз вала. Один из внешних усиков загнут в шлиц гайки. Пазы вала выполняют пальцевой 1 и дисковой 2 фрезами. Фрезерование дисковой фрезой дает меньшую концентрацию напряжений и более технологично.

Для иллюстрации влияния формы выточки на концентрацию напряжений рассмотрим случай паза (шпоночной канавки) с резко очерченными углами (рис. 228). Опыты, проведенные с полым валом наружного диаметра d = 254 мм и внутреннего 4 = 147 мм, с глубиной паза h = 25,4 мм и шириной Ь = 63,5 мм при различных радиусах р выкружки в углах, показали, что наибольшие напряжения в закругленных углах равны наибольшим напряжениям в таком же валу без паза, умноженным на коэффициент концентрации а , значения которого приведены в табл. 15. [c.237]

Шпонки с закругленными концами обычно размещают па валу в пазах, обработанных пальцевой фрезой (рис. 9, а), плоские концы шпонок помещают вблизи деталей (концевые шайбы, кольца и т. д.), препятствующих осевому перемещению шпонок (рис. 9, б). При наличии таких ограничителей пазы можно обрабатывать дисковой фрезой, что технологичнее и дает меньшую концентрацию напряжений у вала (рис. 9, в). Отсутствие ограничителя недопустимо, так как может привести к повреждениям при напрессовке детали из-за заклинивания шпонки (рис. 9, г). Шпонки с плоскими концами удобно использовать для крепления против проворачивания на валу втулки (рис. 9, д). [c.372]

Б а р г М. А Концентрация напряжений кручения в валах со шлицами или шпоночными пазами.— Вестник машиностроения , 1971, № 5. [c.406]

При отнулевом цикле касательные напряжения = Ттах/2 = 4,3 МПа. Определяем коэффициенты концентрации напряжений вала в сечении 11 по формулам 15.5). В сечении /// концентратором напряжения является шпоночный паз. По табл. 15.1 К , = 1,9 и = 1,7. По табл. 15.2 /С = 0,87 при = 14 мм. По табл. 15.3 Кр = 1,0 для шлифованной поверхности. По табл. 15.4 = 1, так как поверхность не подвергнута упрочнению [c.190]

Шпоночный паз изготовляют пальцевой (рис. 10.4, а) или дисковой (рис. 10.4, б) фрезами. Изготовление дисковой фрезой более производительно, а сам паз вызывает меньшую концентрацию напряжений. Однако в этом пазу шпонка фиксируется менее надежно и, кроме того, увеличивается длина паза за счет нерабочих участков (выход фрезы). Длину участка выхода фрезы определяют расчетом или графически в зависимости от глубины паза и диаметра фрезы. Прн Ь 16 лгл )фр 70-4-90 мм. Участки выхода фрезы должны быть предусмотрены и в конструкциях валов с зубьями (шлицами) (рис. 10.5, а, б см. также табл. 13.13). [c.324]

Недостатки. 1. Шпоночные пазы существенно ослабляют прочность вала и ступицы. 2. Концентрация напряжений, возникающих в зоне шпоночной канавки, снижает сопротивление усталости вала. [c.233]

Шлицевые соединения обладают рядом преимуществ по сравнению со шпоночными они лучше центрируют насаживаемые на вал детали, вызывают меньшую концентрацию напряжений в сечении вала при динамических и переменных нагрузках шлицевые валы прочнее валов со шпоночными пазами. [c.304]

Находим эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении от шпоночного паза. По табл. 5.12 для вала из стали, имеющего Ов = 1000 МПа, со шпоночным пазом, выполненным пальцевой фрезой. Ко = = 2,27, Кх = 2,17. Масштабный коэффициент при изгибе и кручении для вала из стали 40 X диаметром = 60 мм (табл. 5.16) Бо = = 0,78. Коэффициент состояния поверхности при шероховатости Яа — 2,Ь мк (табл. 5.14) Ка=Кх — = 1,18. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала при изгибе и кручении в случае отсутствия технологического упрочнения (формулы 5.15) [c.188]

Значения коэффициентов и берут из таблиц для ступенчатого перехода с галтелью (рис. 10.15, а — в) —табл. 10.10 для шпоночного паза—табл. 10.11 для шлицевых и резьбовых участков валов — табл. 10.12. Для оценки концентрации напряжений в местах установки на валу деталей с натягом используют отношения и А /А (табл. 10.13). [c.170]

Табл. 12,5. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений (К и К j для валов в месте шпоночного паза

Пазы не доводят до ближайших ступенек на расстояние х = 2 -ь 3. мм для валЬв диа.метром менее 30 мм, а для валов большего диаметра — на 4 — 5 мм. Врезание пазов в ступеньку увеличивает концентрацию напряжений. В концевых установках величину х недохода делают на 1 —2 мМ больше указанных цифр с целью увеличения прочности перемычки. [c.234]

Достоинства простота разборки и сборки надежность в эксплуатации компактность и простота конструкции. Недостатки ослабление вала и ступицы шпоночными пазами наличие концентрации напряжений в зоне шпоночных пазов, что ограничивает нагру-женность соединения необходимость удлинения ступиц колес для [c.295]

Шпоночные пазы на валах и осях обычно получают фрезерованием концевыми или дисковыми фрезами (рис. Ъ2, а, Следует отметить, что в первом случае эффективный коэффициент концентрации напряжений примерно на 20% больше, чем во втором случае вследствие более плавного выхода дисковой фрезы и менее резкого изменения поперечного сечения вала. Шпоночные пазы в ступицах обычно протягивают шпоночной протяжкой или долбят резцом. [c.50]

Недостаток — шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой на вал детали. Ослабление вала обусловлено не только уменьшением его сечения, но главное, значительной концентрацией напряжений изгиба и кручения, вызываемой шпоночным пазом. Шпоночное соединение трудоемко в изготовлении. [c.72]

При разработке конструкции вала или оси надо иметь в виду, что резкие изменения их сечений (резьбы под установочные гайки, шпоночные пазы, канавки, поперечные сквозные отверстия под штифты и отверстия под установочные винты и др.) вызывают концентрацию напряжений, уменьшая сопротивление усталости. [c.307]

Сложной задачей является соединение монолитных пластмассовых шестерен с валом зубчатого механизма. Соединение с помощью призматических или клиновых затяжных шпонок подходит только для передачи малых мощностей . При повышенных нагрузках и реверсивном характере работы зубчатой передачи целесообразно устанавливать несколько шпонок. В шпоночном соединении рекомендуется применять закругленные шпонки, уменьшающие концентрацию напряжений в шпоночном пазе шестерни. В составных металло-пластовых шестернях хорошо зарекомендовало себя применение металлических ступиц в виде запрессовок с зубчатыми выступами, облегчающими передачу крутящего момента с металла на пластмассу. [c.195]

Главное — шпоночные пазы ослабляют поперечное сечение вала, чем сильно снижают его прочность и жесткость. Мало того, острые углы вызывают сильную концентрацию напряжений, от них, как правило, начинаются усталостные разрушения. Валы и втулки со шпоночными пазами почти невозможно подвергать термообработке. После закалки в них часто образуются скрытые, трудно обнаруживаемые трещины, детали коробятся, искажают свою форму. [c.38]

При повышении температуры насадных деталей по сравнению с температурой вала посадка их будет ослабевать при понижении же температуры натяг будет увеличиваться и может вызвать недопустимые напряжения. Так, например, при появлении разности температур вала и диска в 100° натяг диска примерно удвоится, что при концентрации напряжений в углах шпоночного паза неоднократно приводило диск к разрушению. [c.226]

Концентрации напряжений возникают у галтели при переходе от одного сечения вала к другому, галтелей основания зуба шестерни, у дна канавки резьбы, шпоночного паза, около отверстий в деталях, у дна выточек и др. Фактическое снижение предела выносливости детали вследствие концентрации напряжений характеризуется коэффициентом [c.317]

Недостатки вал и ступица ослаблены шпоночными пазами в зоне шпоночного паза возникает концентрация напряжений, что снижает усталостную прочность деталей соединений трудно обеспечить их взаимозаменяемость, последнее вызывает необходимость ручной подгонки или подбора шпонки по пазу малонадежная работа соединений при действии ударных, реверсивных и циклических нагрузок. [c.130]

Прочность вала зависит от его конструкции, особенно в местах перехода от одной ступени к другой и в местах, имеющих шпоночные пазы, шлицы, отверстия. В таких местах возникает концентрация напряжений изгиба и кручения, в результате которой напряжения оказываются значительно большими (рис. 2). [c.309]

Выносливость вала в большой степени зависит от конструктивного оформления мест перехода от одного диаметра к другому и мест расположения шлицев, пазов, отверстий и др. Это объясняется тем, что в указанных местах возникает концентрация напряжения изгиба и кручения. [c.314]

Прочность вала при действии переменных напряжений в большой степени обусловлена его конструктивными формами на участках перехода между ступенями, размещения шлицев, пазов, отверстий, проточек и др., в которых возникает концентрация напряжений изгиба и кручения. Для повышения сопротивления [c.30]

Отрицательные свойства соединение ослабляет вал и ступицу шпоночными пазами концентрация напряжений в зоне шпоночной канавки снижает сопротивление усталости вала прочность соединения ниже прочности вала и ступицы, в особенности при переходных посадках или посадках с зазором. Поэтому шпоночные соединения не рекомендуют для быстроходных динамически нагруженных валов. Технологическим недостатком призматических шпонок является трудность обеспечения их взаимозаменяемости, т. е. необходимость пригонки или подбора шпонки по пазу, что ограничивает их применение в крупносерийном и массовом производстве. Пригонкой стремятся обеспечить устойчивое положение шпонки в пазах, так как перекос (выворачивание) шпонки значительно ослабляет соединение. Сегментная шпонка с глубоким пазом в этом отношении обладает пре-имуп],еством перед простой призматической шпонкой. Ее предпочитают применять при массовом производстве. [c.78]

Большой практический интерес при кручении круглых валов представляет концентрация напряжений у продольных пазов, предназначенных для помещения шпонок. Если шпоночный паз имеет прямоугольное сечение (рис. 150, а), то в выступающих углах т касательные напряжения равны нулю, а во входящих углах п напряжения теоретически бесконечно велики (практически же их величина ограничена пределом текучести ). Как показали исследования, коэффициент концентрации напряжений для паза при заданных глубине его и размерах вала зависит главным образом от кривизны поверхности по дну паза. Поэтому углы п необходимо скруглять, причем с увеличением радиуса скругления концентрация напряжений будет уменьшаться. Так, с увеличением р1адиуса от 0,1 до 0,5 глубины паза коэффициент к снижается более чем в. 2 раза. [c.218]

Вал, рассчитанны на сложное сопротивление, проверяется нз усталость, так как он испытывает переменные напряжения. Поверочный расчет на усталость производят с учетом концентрации (местного повышенпя) напряжений, возникающих в местах изменения формы вала (галтель, резьба, отверстие, шпоночный паз и т. п.) и в неровностях поверхности. Величина концентрации напряжения зависит от абсолютных размеров сечення вала. Влияние указанных факторов на величину концентрации напряжения учитывается соответствующими коэффициента.ми, приведенными в табл. 7, 8 и 9. [c.377]

Если в сеченпи вала действует несколько коииеитраторов напряжений, например галтель, шпоночный паз пли посадка с натягом, то в расчет вводится только тот из них, который имеет наибольший коэффициент концентрации. Запас прочности до.чжен быть не менее 1,5. [c.426]

После онределення диаметров и д. шн участков вала, а также его кон-структивтах з.. )ементов производят расчет вала иа выносливость (см. 10.3). Надо иметь в виду, что шпоночные пазы, резьбы иод установочные гайки, поперечные сквозные отверстия НОД штнфт1)1 и 1и отверстия иод установочные винты, канавки, а также резкие изменения сечений вала вызывают концентрацию напряжений, уменьшающих еп) усталостную прочность. Поэтому, если вал имеет небольшой запас уста- [c.143]

Шпонки используют в малонагружеиных соединениях, преи.мушест-венно в изделиях мелкосерийного производства. РЗедостатки шпоночных соединений малая несущая способность, ослабление вала шпоночным паза.м концентрация напряжения из-за неблагоприятной формы шпоночных пазов низкая технологичность. [c.230]

На рис. 1.7, й показано распределение напряжений в поперечном сечении, проходящем через надрезы в растянутой пластине. Наибольшие напряжения возникают у краев надрезов и они значительно превышают номинальные. Концентрация напряжений имеет резко выраженный местный характер, поскольку с удалением от концентратора напряжения быстро падают. Она зависит от вида и геометрических размеров концентратора (от толщины, ширины и глубины надрезов пластины). При изгибе ступенчатого вала (рис. . 1,6) в зоне галтели возникает концентрация напряжений, значение которой зависит в первую очередь от радиуса закругления г. При посадке подшипника качения на вал с натягом (рис. 1.8) в кольце подшипника и цапфе вала возникает концентрация напряжений. При этом наибольшее их значение будет у краев напрессованного кольца. На рис. 1.9 показана концентрация напряжений в зоне ппюночного паза. [c.20]

Значения эффективных коэфф ии1ентов концентрации для валов со илюночным пазами представлены в табл. 18 для изгиба и в табл. 19 —для кручения. При использовании значений и k , приведенных в табл. 18 и 19, номинальные напряжения следует вычислять по нетто-сечению. Данн1)1е таблицы относятся как к валам с одной шпонкой, так и к вала с диумя шпонками. [c.459]

Вибрация в опасных пределах должна быть предупреждена правильным назначением размеров диска. Чрезмерный посадочный натяг мэжет привести к появлению трещины от угла шпоночного паза. Даже при нормально посаженном диске натяг во время работы может стать чрезмерным, если произойдет резкое его охлаждение. Если первоначальный натяг составлял около 0,001 d, то при охлаждении диска относительно вала примерно на 80°С этот натяг удвоится. При натяге, равном 0,001 d, напряжение в диске при тонких ступицах составляет около 1300 кг см , да еще надо учесть концентрацию напряжений в шпоночном пазе и возможность его перекоса в валу и в диске. [c.23]

Осевое фиксирование шпонки на валу наиболее просто осу-шествляют применением глухого паза, изготовляемого концевой (пальцевой) фрезой (рис. 6.3, а). Предпочтительно изготовление шпоночного паза на валу дисковой фрезой (рис. 6.3, б), при этом достигается более высокая точность выполнения размера Ь шпоночного паза и меньшая концентрация напряжений однако осевая фиксация шпонки менее надежна. Пазы в ступице выполняют долблением (строганием) или протягиванием одношлицевой протяжкой. [c.131]

Отрицательные свойства соединение ослабляет вал и ступицу шпоночными пазами концентрация напряжений в зоне пшоночной канавки снижает сопротивление усталости вала прочность соединения ниже прочности вала и ступицы, в особенности при переходных посадках или посадках с зазором. Поэтому шпоночные соединения не рекомендуют для быстроходных динамически нагруженных валов. Технологическим недостатком призматических шпонок является трудность обеспечения их взаимозаменяемости, т. е. необходимость пригонки или подбора шпонки по пазу, что ограничивает [c.94]

По формулам (15.8) определяем коэффициенты концентрации K ,D и В сечении I — I концентраторами напряжений являются посадка шестерни на вал с натягом и шпоночный паз. Дтя посадки с натягом Ка1К,1а=К АГ2 А з = 3,063 1,355 0,86 = = 3,57 (см. стр. 320), A ,=0,38 -l,481gг =0,38-(-I,481g65 = 3,063 АГ2 = 0,305-(- [c.328]

Если по конструктивным соображениям нельзя сделать галтель с достаточно большим радиусом, рекомендуется применять поднутрение вала в тело уступа (рис. 3, а), или в тело уступа и вала (рис. 3, б) ставить дистанционное кольцо К (рис. 3, в) или вводить дополнительные разгружающие выточки В (рис. 3, г). При выполнении шпоночного паза 1 пальцевой фрезой (рис. 3, д) переход получается резким и коэффициент концентрации напряжений изгиба достигает 3. Когда паз 2 выполняют дисковой фрезой, переход имеет плавИую форму и коэффициент концентрации снижается до 1,5—2. [c.310]

Г. Н. Дубнер [561 исследовала концентрацию напряжений иа дно продольных круговых пазов при произвольном заглублении их в тело скручиваемого вала. Автор приводит аналитические зависимости, позволяющие определить коэффициенты концентрации, величина которых определяется соотношениями размеров вала и концентратора напряжений. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...