[ETCartman]

вопрос относительно предела сжимающих напряжений. Почему то во всех российских источниках указана величина порядка 0,1...0,2 предела текучести - для подвижной нагрузки (то есть очень небольшая величина). В то время как в англоязычных берут в основном предел текучести целиком (по наиболее слабой части), или даже выше - с поправкой на трехосное состояние. По сути последний выбор более обоснован на мой взгляд - сжатие же, усталости нет, зачем снижать не понятно.
Сами формулы для определения напряжений естественно идентичны. Вообще успел привыкнуть к тому что почти все методики расчета и частные рекомендации в целом идентичны (физика же, не наций не границ!) а тут расхождение повергло в непонятки

[Laborant]

А шпонки рассчитывают на сжатие?

[ETCartman]

да - тут под сжатием имеется в виду поверхностное, то есть смятие. и вопрос по допуску на смятие. то что я мог найти - неоправданно мал. у строителей по снип смятие больше чем Ru
а тут что то мне не понятное.
http://www.detalmach.ru/spravka931.htm

В машиностроении принимают [σсм] = (0,3 ... 0,5) σт - для неподвижных соединений и [σсм] = (0,1 ... 0,2 )σт - для подвижных соединений,

мало же очевидно.

[Laborant]

Дело, очевидно, в условиях работы соединений.

[Bull]

Очевидно, для учета постоянного сжимающего усилия при вращении, которое уменьшает плотное прилегание шпонки и разбалтывает соединение. Других мыслей нет. А на западе всегда старались минимальный запас брать на все. Все равно же морально устареет прежде, чем физически износится. А у нас строили/творили как-бы навечно. ))

[ETCartman]

Сообщение от Bull А на западе всегда старались минимальный запас брать на все.

да особой разницы нет в запасах и прочем, все примерно одинаково. запасы всегда чем либо обусловлены. в данном случае допустим конечно сложное НДС, но отсутствие растяжения заставляет все таки думать что брать такое небольшое напряжение неоправданно.
в отношении запасов работает еще такой момент - по отношению к какой нагрузке. если к номинальной (которая в пару тройку раз меньше пиковой) - то само собой запасы формально получаются большие. при этом при пиковых напряжениях никакой разницы в НДС нет
Тут видимо в этом все и дело. В учебниках просто приводят допускаемое напряжение для ПТМ, где своя система подсчета нагрузок и запасов. в других отраслях по другому

[Малевич]

Формула шпоночного σ смятия выводится в том предположении, что давление на боковой поверхности одинаково по всей высоте. В реале же, в силу зазоров в соединении, эпюра имеет вид совсем иной - даже не треугольник, а кривая некоего порядка с максимумом на на дальней от центра стороне шпонки.
Вместо того, чтобы учитывать характер распределения напряжений, проще пользоваться заниженными величинами сигмы.
0,1...0, 2 от текучести это, вероятно, рекомендация для ответственных подвижных соединений, где боковые зазоры сравнительно велики и практически вся нагрузка ложится ближе к наружнему ребру. Для неподвижных соединений сгодится 100...150 МПа. К тому же надо учитывать и материал сопряжённых деталей, обладающий обычно более низкими характеристиками, нежели шпоночная сталь.
Собственно, если сравнивать, например, отечественые и зарубежные э/двигатели равных габаритов, шпонки обычно стоят одинаковые (проверять не стану!), так что шпоночного заговора не наблюдаю.

[Kot2012]

Сообщение от Малевич эпюра имеет вид совсем иной

Именно так.

Сообщение от Малевич для ответственных подвижных соединений

дополню: износ зависит от уровня сжимающих напряжений.

Сообщение от Малевич надо учитывать и материал сопряжённых деталей, обладающий обычно более низкими характеристиками, нежели шпоночная сталь.

Не верно, шпонка это как предохранительный механизм, перегрузка-срезалась, поставили новую.

[ETCartman]

вообще - да
даже беглое моделирование в голове или в каком нибудь ANSYS (нет скринов под рукой) показывает что напряжения рассчитываемые по формулам очень условны.
то есть это не напряжения а просто некоторая оценка внешней для шпонки нагрузки со стороны шестерни. сжимается не только грань которую рисуют на схемах но и верхняя тоже (касательная к окружности)
да и как такового разделения на сжатие или сдвиг тоже нет - сложное НДС там. Причем собственно разрушение всегда происходит через сдвиг.
При таких условностях понятно что и допускаемые напряжения делятся на 5, то есть в данную величину включен и запас по нагрузкам и коррекция самого расчета к реальным
напряжениям.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от ETCartman то есть это не напряжения а просто некоторая оценка внешней для шпонки нагрузки со стороны шестерни. сжимается не только грань которую рисуют на схемах но и верхняя тоже (касательная к окружности)

Не хватает еще одного аспекта, никто не учитывает что вал еще и скручивается, это может быть видно при определенно-правильном приложении нагрузки в системах МКЭ.

[Малевич]

Сообщение от Kot2012 Не верно, шпонка это как предохранительный механизм, перегрузка-срезалась, поставили новую.

Всё верно. Напряжения смятия берутся по менее твёрдой детали соединения и срез тут не при чём. Тот факт, что предпочтительнее делать слабым звеном именно шпонку, вовсе не отменяет сказанного. Можно найти достаточно примеров со шкивами из лёгких сплавов, сварными узлами с относительно мягкой ступицей и т.п. Собственно, в большинстве толковых справочников этот вопрос не оставлен без внимания.