Расчет муфты для передачи крутного момента меж валами

а) расчет болтов
Болты вставлены с зазором, поэтому расчет болтов сводится к расчету на растяжение с учетом скручивания затяжки, то есть Fрасч = 1,3 Fзах [8].
Определим нагрузку на один болт, Н

(3.3)

где Ft – нагрузка на один болт, Н;
Т – крутящий момент, Н ∙ м;
D – диаметр, на котором установлены болты, мм (D = 0,075 м);
z – количество болтов, шт (z = 4).

(3.4)

где N – мощность электродвигателя, Вт;
n – частота вращения ротора двигателя, об/мин.

(Н ∙ м)
Н

Определим усилие затяжки болтов, Н

(3.5)

где к – коэффициент запаса сцепления, к = 1,25…1,5 [8];
f – коэффициент трения в стыке деталей, f = 0,15…0,2 [8].

Н < [Fр]

Допустимое усилие затяжки [Fр] = 1500 Н. Усилие затяжки соответствует усилию затяжки.
Прочность болтов на растяжении определяем по формуле:

(3.6)

где d – диаметр болта, м. d = 0,008 м;
[σ] – допустимое напряжение, МПа ([σ] = 66 МПа [19]).

МПа < [σ] = 66 МПа.
б) Расчет шпоночного соединения
Т=7 Н ∙ м; d = 22 мм.

Расчет шпонки заключается в определении ее размеров. По ГОСТу 8788-68 при 20<d<25b = 6 мм, h = 4 мм, l = 3…30 мм.
Определяем окружную силу Ft

Н (3.7)

(3.8)

где h – высота шпонки, м;
l – длина шпонки, м;
[σсм] – допустимое напряжение на смятие, МПа.

Так как вал и ступица стальные, то [σсм] = 100…120 МПа.
Из формулы (3.8) выразим l и определим длину шпонки

м
Принимаем l = 15 мм.
Рассчитываем σсм:

(3.9)

МПа < [σсv] = 10 МПа.