Bilim.techО проекте

Ищет по всем темам: названиям, разбору формул и терминам.

Например:

    Шпоночное и шлицевое соединение

    Почему шестерня на валу не проворачивается, а муфта на шлицах может ездить вдоль вала? Разбери вал со шпонкой, шестерней и шлицевой муфтой и посмотри, что держит ступицу от поворота, а что от сдвига.

    01 Что это такое

    Шпонка и шлицы не дают ступице провернуться на валу: момент передают их боковые грани.

    Ступица сидит на валу с небольшим натягом, но трением большой момент не передать. Поэтому в валу и в ступице прорезают пазы и закладывают шпонку: момент идет через ее боковые грани. Вдоль вала шпонка ступицу не держит: с одной стороны ступица упирается в бурт, с другой ее прижимает торцевая шайба. Расчет шпонки на смятие разобран в теме «Шпонки и шлицы».

    Шлицы похожи на несколько шпонок, сделанных заодно с валом. Граней больше, нагрузка на каждую меньше, а ступица центрируется по валу точнее. Главное, шлицевая ступица может ездить вдоль вала под нагрузкой: так ходят муфты переключения в коробке передач, а карданный вал меняет длину, когда мост качается на подвеске.

    b × h
    Сечение шпонки: ширина на высоту. Его берут по диаметру вала: для вала от 22 до 30 мм шпонка 8 × 7, а длину по ступице.
    6 × 28 × 34
    Прямобочные шлицы: число шлицев, внутренний и наружный диаметры в миллиметрах. Ширину шлица, 7 мм, пишут четвертой.
    σсм
    Напряжение смятия. Сила на грани шпонки, деленная на площадь рабочей части грани. Для стальной ступицы обычно допускают от 80 до 150 МПа, меньше при ударной нагрузке.
    02 Модель
    Крути, разбирай, нажимай на детали. 3D-МОДЕЛЬ · 7 ДЕТАЛЕЙ
    СОЕДИНЕНИЯ ВАЛА СО СТУПИЦЕЙ

    Как ступица передает момент валу

    Рис. 3D.2
    Крути пальцем или мышью, приближай двумя пальцами или колесикомНажми на деталь
    ВИД

    Модель Bilim.techМодель построена для сайта в открытой библиотеке build123d: вал 30 мм с призматической шпонкой 8 × 7 по ГОСТ 23360, прямобочные шлицы 6 × 28 × 34 × 7 по ГОСТ 1139, шестерня модуля 2,5 с 30 зубьями, торцевая шайба на болте М8.

    03 Детали по одной

    Что делает каждая деталь

    Нажми «Показать на модели»: деталь подсветится, а остальные станут полупрозрачными.

    1. 01

      Вал

      Зачем. С одной стороны гладкий участок с пазом под шпонку, с другой шесть прямобочных шлицев. Между ними бурт, в который упирается ступица шестерни. В торце резьба под болт торцевой шайбы.

      Из чего. Сталь 45 или 40Х, улучшенная. Шлицы фрезеруют и шлифуют.

      Износ. Смятие граней паза и шлицев. При кручении трещины идут от углов паза: паз ослабляет вал.

    2. 02

      Призматическая шпонка

      Зачем. Брусок 8 × 7 мм со скругленными концами. Нижняя часть сидит в пазу вала, верхняя в пазу ступицы. Момент передают боковые грани шпонки, а по верху остается зазор.

      Из чего. Сталь 45 или Ст6. Шпонку делают мягче вала: при перегрузке сминается она, а не вал.

      Износ. Смятие граней: шпонка разбивает пазы, и ступица стучит на валу. Разбитый паз в ступице прорезают заново, со сдвигом по кругу.

    3. 03

      Шестерня

      Зачем. Сидит на валу с небольшим натягом. От поворота ее держит шпонка, от сдвига вдоль вала бурт с одной стороны и торцевая шайба с другой.

      Из чего. Легированная сталь, зубья закалены.

      Износ. Если шпонка разбила паз, шестерня болтается на валу, и зубья входят в зацепление с ударом.

    4. 04

      Торцевая шайба

      Зачем. Прижимает ступицу шестерни к бурту. Вал на пару миллиметров короче ступицы, поэтому шайба давит на ступицу, а не на торец вала.

      Из чего. Сталь.

      Износ. Если болт ослаб, шестерня уходит вдоль вала, и пятно контакта на зубьях сползает к краю.

    5. 05

      Пружинная шайба

      Зачем. Разрезная пружинная шайба: ее острые концы врезаются в головку болта и в торцевую шайбу и мешают болту открутиться.

      Из чего. Пружинная сталь 65Г.

      Износ. Сплющенная шайба больше не пружинит, поэтому при разборке ее меняют.

    6. 06

      Болт

      Зачем. Ввернут в резьбу в торце вала и притягивает торцевую шайбу.

      Из чего. Сталь, класс прочности 8.8.

      Износ. Откручивается от вибрации, если под ним нет пружинной шайбы или фиксатора резьбы.

    7. 07

      Шлицевая муфта

      Зачем. Ступица с внутренними шлицами. Момент она передает сразу шестью гранями и при этом может ездить вдоль вала. Снаружи канавка под вилку, которая двигает муфту.

      Из чего. Легированная сталь, шлицы закалены.

      Износ. Износ граней и ступенька на шлицах вала там, где муфта стоит чаще всего: муфту начинает заедать.

    04 Где стоит и как ломается

    Где стоит

    Как ломается и как это заметить

    Темы сайта про этот узел

    Модель Bilim.techМодель построена для сайта в открытой библиотеке build123d: вал 30 мм с призматической шпонкой 8 × 7 по ГОСТ 23360, прямобочные шлицы 6 × 28 × 34 × 7 по ГОСТ 1139, шестерня модуля 2,5 с 30 зубьями, торцевая шайба на болте М8.

    Еще в направлении «3D-модели»

    Все темы направления «3D-модели» →