РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

КРАНЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ШПОНОЧНЫЕ. МЕТОДЫ РАСЧЕТА

МОСКВА 1977

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ЕШ 24.090.16-76

краны тэшодъшшв

СОЕДИНЕНИИ ШПОНОЧНЫЕ.

МЕТОДЫ РАСЧЁТА

Министерство тяжелого я транспортного машиностроения

Москва

Стр. 8 ИМ 24.090.16-78

3. ШПОНКИ ШШЦШЬНЫЕ Расчет ведется на окну шпонку (на одну пару клиньев), т.к каждая шпонка передает крутящий момент только в одном направления.

л/

te*^s+ff)cL e.(A~c) * №й»_ггг/см*

ИДИ

f)cL£/>fa - c)[^]du tUX* ₍₈₎

me

€» - ореднее давление на боковых рабочих гранях шпонки, kp/om^j

М - расчетный крутящий момент, перепеваемый соединением, кгск;

об - диаметр вала в о тупице (ом. черт. 3), ом; топиина шпонки (см. табл. 4), ом;

- рабочая длина шпонки, ом;

£ * 0,12 - коэффициент трения медку шпонкой и сопрягаемыми деталями;

feJtuT ДООУОйаемое напряжение смятия на рабочих гранях шпонки, принимаемое пэ табл. 5;

[М]_м~ допуокаемПЙ соединением крутящий момент,

кг смр

С - ширина фаски на рабочей грани шпонки (ом. табл» 6), см.

FTM 24.090.16-76 Стр.9

Таблица 5 Допускаемые напряжения смятия С&7см кг/ом^ для ооединений тангенциллышми шпонками

Материал Легкий ( 1,2 ) Реькм ; Средний ( 2,3 ) работы Тяжелый ( 4,6 ) Весьма тяжелый < 6 ) Нагрузка знакопостоянная Сталь 0,306т 0,28 Gt 1 0,26 Of 1 0,24 6У Чугун 0,30 0,28 6/ 1 1 0,266V 1 1 0,24 6/ Нагрузка ударная Сталь 0,22 6V 0,20 6т 0,18 <5V 0,16 6т Чугун 0,22 6> 0,20 <об ----------- o.is ев 0,16 eg

Примечание. См примечание к табл*2.

FUR 24.090.16-75 охр. II ПРИЛОЖЕНИЕ!

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример I

Определить наибольшую величину крутящего момента, которым можно нагрузить неподвижное шпоночное соединение о однсЗ нестандартной призматической шпонкой шириной *= 1,8 см, толщиной кг = 1,6 ом и рабочей длиной А* 3,7 ом, установленной

п

нь валу диаметром & = 6,0 ом. Ступица чугунная, 6/ * 1500кг/см^й Предел текучести материала вала    3000    кг/см². Предел те

кучести материала шпонки G* * 3200 нг/см². Нагрузка знакопеременная . Режим работа тяжелый.

1.    Определяем допускаемое напряжение смятия.

По табл. 2 при неподвинном соединения я знакопеременной нагрузке для тяжелого режима работы имеем;

для стели: fcjf*- 0.36.    б£**=    0,36    б/» 0,36.3000 -

= 10Ю кг/см²

для чугуна    0,36.    64 = 0,36.1500 * 540 кг/см²

Принимаем [6f]m =»    =    540    кг/ом²

2.    Нахоцим наибольший крутящий момент из раочета на омятие;

_e *J*g^{t s}*B ₌ 3jy₀

3.    Определяем допускаемое напряженне среза.

По табл. 3 при неподвижном аеядннения я знакопеременной нагрузке для тяжелого режима работа имеем.'

0.3. 6fm 0,3.3200 = 960 кг/см²

4.    Находим наибольший крутящий момент яз расчета на срез-

__ J4000 игом

СтрДЗ РШ 24,090,16-76

5, Наибольшая величина крутящего момента определяется мень# ним значением двух полученных: крутящих моментов

* (мТ ом * 3820 кгсм.

Пример 2,

Определять наибольшую величину крутящего момента,которым можно нагрузить ««подвижное соединение с двумя стандартными японками шириной 4 * 1рт, толщиной ^ = £Иш и рабочей данной ip * 4р ем, установленными на валу диаметром cl - брсм. Все детали соединения стальные; наименьшее значение предела текучести 0У« 3000 кг/ом®» Нагрузка ударная. РежинГ работы Весьма тяжелый.

1,    Определяем допускаемое напряжение смятия.

По табЛ.2 при неподвижном соединении и ударной нагрузке для веоьма тяжелого режима работы имеем

£<&3т* 0,16 6г •    0*16.3000    *    880 кг/6#*

2,    Находим наибольший крутящий момент,передаваемый одной

«почкой* яп раочета на смятие

• * 2520 кгсм .

3,    Определяем наибольший крутящий момент передаваемый соединением

* 1,5 tMl _ом * 1,5 . 2520 * 3780 кгсм.

Пример 3,

Проверить допустимость Крутящего момента М = 100000 кгсм для Соединения вала диаметром d * 15,5 см одной клиповой шпонкой шириной 4 * 4*0 ом* толщиной ^ = 2,2 ом н рабочей длиной 4р * 16 СМ. Нагрузка знакопостоянная. Режим работы оредиий. Вое детали соединения отельные:, наименьшее значение вреде-

full 24.090.16-76 0Тр. t3

ла текучеоти &r = 3200 кг/ом²,

1.    Определяем напряжение смятия ни рабочих поверхностях шпонки

tZM    U-Шосо    ,    _а

^&<ы = -Ц ЩЩм} ^s    ~ ”30    хг/оч

где f = 0,2 - коэффициент трения между шпонкой и сопрягаемыми деталями.

2.    Определяем допускаемое напряжение смятия:

По табл. 4 для ехали и знакопостоянной нагрузки при среднем рркше рабою» С з имеем;

/6^ 0,4 6У * 0,4.3200 * 1280 Кг/ом²

3.    Сравниваем действующее напряжение смятия q допуонаемнм 6^,= ИЗО < 1280 « /"З^сы* следовательно< крутящий момент

М а 100000 крем для данного соединения допустим.

Пример 4

Определить наибольшую величину крутящего момента, которым можно нагрузить соединение вала диаметром 24,0 см тангенциальными шпонками толщиной h * 1,6 ом, рабочей длиной 4» ~ 32,0 ом, с фаской о * 0,2 ом. Нагруака ударная. Режим рабонн легкий . Все детали соединения стальные, наименьшее' значение предела текучеоти = 3000 хГ/см².

1.    Определяем допуокаемое напряжение смятия.

По табл. 5 для стали М ударной нечруакй црй легком рвИИШЙЫ работы имеем

0,22 0Т * 0.22.3000 « 660 кг/ом²

2.    Находим наибольший крутящий момент, передаваемый соединением.

Мс«    С H-'jrOc* =

» (0,46    0,12)24.32(1,6 - 0,2).660 - 362000 КГШ.

РАЗРАБОТАН Всесоюзным научно~ис следовательским я проекмиь конструкторским институтом подъемно-транонортного машиностроения, погрузочно-разгрузочного я склвдокого оборудования и контейнеров (ВНШТМАШ)

Директор

Заведующий оТдеЛйМ стандартизации

Руководитель теий

Воеооввшм заочным полит''хничеоким институтом (ВЗНИ)

'научной'райоте    ^вГ^5    Малиновский В.А.

руководитель теыа    W&ujr-    „    „    „

Руководитель я    П    лЬ а ^{Ивашков Й,И}’

Исполнитель    Аовадуров Д»0.

ВНЕСЕН Всесоюзным научно-исследовательским и проектно-конотруктороИМ Институтом нодьемно-транопортного машиностроения, погрувочно-разгру зочного и складского оборудования И контейнеров (ШЙШТМАШ)^-,

Директор    Комашенко АЛ.

ПОДГОГОВйЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Главным управлением подъемно-транснортноГо машиностроения.

иняенер

ПТИдаин Мяннстероч^ом тяжелого и транспортного отроения

Заместитель Министра

Письмом Министерства тяжелого а трековортного маииностроэ-ния от " $ *• я>е£/эвл4 _г 197в г.    дейт*    руководящий

материал утвержден в качестве рекомендуемого,

Настоящий РТМ раопроотраайетой на юионочнве аоедйненая валов о муфтами, зубчатыми кааеойа! й другою! де&шдо.

РТМ оодержвт методику pa one та негюдвйжкмх й подвижных оое-диненвй при помошя призматячеоййх шпонов (век стандартных. Так я нестандартных), а также неподвижных при ЬоМощй клиновых (Врез-ных я на лыске) и тангенциальных шпонок,

1. ШПОНКИ ПРИЗШВДЕОКЙЕ

I.I. Шпонки призматические отвндартвых размеров (ой. Табл Л) рассчитываются на смятие боковых рабочих граней.

Для призматических шпонок нестандартных размеров проводятся два вида расчета:

-    расчет на смятие боковых рабочих граней ашонкяЦ

-    расчет шпонки по напряжению среза.

Нагрузочная способность соединения определяется меньшим из двух значений крутящего момента, полученных расчетом на смятие и на срез. При шпоночном соединении а помощью двух призматических шпонок, которое следует располагать под углом 180° Друг

к другу, принимается, что обе шпонки могут передать только полуторный крутящий момент но отношению к крутящему моменту, передаваемому одной шпонкой.

1.2. Расчет на смятие производится по формуле

***    ^iPSjcu    *^г/ен*    Ш

^Ш /AfL, -    ^_CA<

^s (2)

Таблица I

Шпонки призматические обыкновенные (выборка из ГОСТ 8788-68 и 8709-68). Шпонки клиновые (выборка из ГОСТ 8791-68, В792-68 И 8793-68). Шпонки призматические высокие (Выборка из ГОНТ 107    >.

Диаметр вала.	Ширина шпонки.	Толщина шпонки.		Длина шпонки.
11	i	/1 обнкно-	высокой	Р
		венной
От 6 ДО в	2	2		От 6 до 20
ов. 8" 10	3	3	-	" 6 " 36
" 10 " 12	4	4	-	" 8 и 45
* 12 " 17	5	5	-	" 10 " 56
• 17 " 22	6	6	-	" 14 " 70
" 22 " 30	8	7	-	" 18 " 90
• 30 " 38	10	8	9	" 22 " ПО
“ 38 " 44	12	8	II	" 28 " 140
• 44' " 50	14	9	12	" 36 " 160
" 50 “ 58	16	10	14	” 45 " 180
н 58 * 65	18	II	16	" 50 " 200
" 65 " 75	20	12	18	”56и220
" 75 ” 85	22	14	20	"63 " 250
" 85 " 95	25	14	22	" 70 " 280
" 95 ” НО	28	16	25	" 80 ” 320
" ПО " щ	32	18	28	•’ 90” 360
“ 130 * 150	36	20	32	" 100 " 400
" 150 " 170	40	22	36	" [00 " 400
" 170 " 200	45	25	40	" 110 " 450

РМ 24.090Д6-76 етр. 3

сЪ    - среднее давление на боковых рабочих гранях шношш, кг/ом^

М - расчетный крутящий момент, передаваемый соединением,кг ти; /

^ - диаметр вала в отупице, ем;

^ - толщина шнонка, см;

- рабочая длина шпонка, (ем, черт. 1), ом;

[&]_ш- допускаемое напряжение смятия, принимаемое по табя. 2. кг/см**;

Кг допускаемый соединением крутящий момент (для одной шпон 1Ш), кг см»

I 3. Расчет на срез (для нестандартных ыяонок) производится по формуле

П* 2М _г ^

dSZa    щ?/см^й;

г Mi =

L    2    кг|йм

где X “ Сиднее напряжение среза шпонки,⁴ кг/ом*Ч M,d,    - см. пояснения к формулам (I) и (2);

S - ширина шпонки (см. черт. I), см;

допускаемое напряжение среша, принимаемое по табл» 3,

о

кг/см ;

/fllJcp ~ допускаемый соединением крутящий момент (для Одной шпонки), кгсм.

2. ШПОНКИ КЛИНОВЫЕ Расчет ве >ется на смятие рабочих граней шпонки по фор

мулам

(5)

PM 24.090.16 -76 Cl'p.S

Таблица 2 Допускаемые напряжения смятия ЛЗ^дг/см2 для соединений призматическими шпонками

соединения Материал |[егш^ Режим °те? работы Т^желы^ ГОесьма тяжелый Неподвижное Сталь Чугун Нагрузи 0.656V С,65 а знакоп 0,6 <3*т 0,6 6* оотоянная 0,556V 0,55 6* 0,б6г 0,5 в* Подвижное Сталь 0,22 6V 0.2 6V 0,18 6V 0,16 6V Неподвижное Сталь Чугун Нагрузи 0,43бг 0,43 <3* а знакоп 0,46V 0,4 6* временная 0,36<3г 0,36 6* 0,836V 0,33 Подвижное Сталь 0,17 6> 0,166V 0,15 6V о,14б; Неподвижное Сталь Чугун Нагрузи 0,22 6> 0,22 бд а ударна 0,2 6Т 0,2 6* Я 0,18 6V 0,18 6* o,i66v 0,16 6* Подвижное Сталь 0,1з€'г 0,126V 0,116V 0.1 вг

Примечания: т. Допускаемые напряжения омятая выбира&тоя

по материал; наименее прочкой детали (отопила» вале ,шпонки),

2.    GV - предел текучести стали.

3,    - предел прочности при растяжении чугуна.

I, В скобках указаны примерные режимные группы no PC 5138-75 "Техника безопаопооти,КраШ1 грузоподоьемные .Классификация режимов работы механизмов".

Стр. 6 РТМ 24,090.16-76

Таблица 3 Допускаемые напряжения среза lY]c/,Kr/cifi

Вид соединения Материал Легкий ( 1,2 ) Режим ра Средний ( 2,3 ) боты Тяжелый ( 4,5 ) Весьма Фяжелый ( 6 У Неподвижное Стаяь Нагрузка знакопостоянная IOvSoSt 10,466V 1 0,436V I 0,40бт Подвижное чисто тянутая для шпонок |0,16 6т 1 1 0,15 6т 1 1 0,14бт| 1 0,13 6Т Нвподниьшое; Нагрузка знакопеременная Ю.Зббг I 0,32 6г I 0.30 6т 1 0.286т Подвижное ГОСТ |о,12бт I 1 0,116т j I одо sy 1 0,09 6'г Неподвижное 8787-68 Нагрузка у, 10,22 6т дарлая 0,20 6т 0.18 6V 0.16 6т Подвижное |0,08 6V 0,07 6V 0,06 6*- 0,05 St

Примечание. См . примечание к табл.2

Таблица 4 Допускаемые напряжения смятия    кг/см^ для соединений клиновыми шпонками

............. ж Материал Легкий ( 1.2 ) Режим работы Средний | Тяжелый 1 ( 2,3 ) j ( 4,5 ) | Весша тяжелый ( С ) Сталь Нагрузка знакопостоянная 0,436т | 0,40 6т | 0,36 6т | 0,33 6'г Чугун 0,43 6/ | 0,40 6# | 0,36 6# | ~ 0,33 Стали Нагрузка знакопостоянная 0,30 6т 1 0,286г | 0,26 6т | 0,24 6т Чугун 0,30 6* | 1 0,28 Gf | 0,26 ве \ 1 0,24 &е Сталь Нагруа 0,22 6т ika ударна; 0,20 6т я 0,18 6т 0,16 6т Чугун. 0,22 0,20 б^г 0,18 6g 0,16 6>

Примечание. См. примечание к табл.2

FM 24.090Л6-76 отр. 7

где

б' - расчетное напряжение смятия на рабочих гранях шпонки, кг/см²;

М - расчетный крутящий момент, передаваемый соединением, кг,см ;

& - ширина шпонки (ом. та$8. Т), cmj

Вр - рабочая длина шпонки, ем;

ct - диаметр вале в ступице,(ем, черт. 2), см»

/ = 0,12 - коэффициент трегча маияу шпонкой и сопрягаемыми деталями;

допускаемое напряжение смятия на рабочих гранях шпонки, принимаемое по табл. 4;

[М]_м- допускаемый соединением крутящий момент, кг см.