ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет валов и осей из "Техническая механика. Детали машин " Для окончательного расчета вала необходимо знать его конструкцию, тип и расположение опор, места приложения внешних нагрузок. Вместе с тем подбор подшипников можно осуществить только когда известен диаметр вала. Поэтому расчет валов выполняется в два этапа предварительный (проектный) и окончательный (проверочный). [c.213] Так как промышленность изготовляет подшипники качения с диаметром отверстия 35, 55, 65, 70 мм в указанном диапазоне, то разрешается использовать для цапф валов и осей эти дополнительные размеры. [c.214] При проектировании редукюров диаметр выходного конца ведущего вала можно принять равным диаметру вала электродвигателя, с которым вал редуктора будет соединен муфтой. [c.214] После установления диаметра выходного конца вала назначается диаметр цапф вала (несколько больше диаметра выходного конца) и производится подбор подшипников. Диаметр посадочных поверхностей валов под ступицы насаживаемых деталей для удобства сборки принимают больше диаметров соседних участков. В результате этого сгупенчатый вал по форме оказывается близок к брусу равного сопротивления. [c.214] Радиальные реакции подшипников, а следовательно, и условные опоры полагают расположенными следуюгцим образом (рис. 12.4) а — у подшипников скольжения на расстоянии 0,3...0,4 его длины от внутреннего торца, так как вследствие деформаций валов и осей давление по длине подшипника распределено неравномерно б — у радиальных подшипников качения в середине их ширины в, г—у радиально-упорных подшипников качения в точках О пересечения с осью вала норма ш к площадке контакта в ее середине (размер а, определяющий расстоя1гае точки О от клейменого торца подшипника, вычисляется по формулам в зависимости от размеров подшипника). [c.215] Окончательный расчет валов. Проверочный расчет валов выполняется на усталость и жесткость (расчеты на колебания мы рассматривать не будем). [c.216] Если проверяемое сечение вала ослаблено шпоночной канавкой, то расчетный диаметр вала следует увеличить на 7... 10%. [c.217] Приведенные для проектного и проверочного расчета валов формулы и рекомендации используются и для расчета осей с учетом только нормальных напряжений изгиба, так как М = 0. Допускаемое напряжение [a ] для невращающихся и [ст-1и] — для вращающихся осей выбирают по табл. 12.1. [c.217] На рис. 12.6 показаны основные концентраторы напряжений в валах и осях а — галтель, б — выточка, в — поперечное отверстие, г — шпоночная канавка. [c.217] Расчет валов и осей на жесткость. Под действием приложенных активных и реактивных сил валы изгибаются и скручиваются. Деформации валов при изгибе характеризуются прогибом у и углами поворота 0 поперечных сечений (рис, 12.7). [c.218] Максимальный прогиб вала или оси называется стрелой прогиба и обозначается / Деформация кручения вала характеризуется углом закручивания ф. [c.218] В результате прогиба и поворота сечений вала изменяется взаимное положение зубчатых венцов передач (рис. 12.7) и элементов подшипников, что вызывает неравномерность распределения нагрузок по ширине венцов зубчатых колес и длине подшипников скольжения, перекос колец подшипников качения. Деформация кручения валов вызывает неравномерность распределения нагрузки по длине шлицев в шлицевых соединениях, по длине венцов валов — шестерен, может быть причиной потери точности ходовых винтов токарно-винторезных станков и причиной возникновения крутильных колебаний валов. [c.218] Деформация валов мало влияет на работу ременных и цепных передач, поэтому валы таких передач на жесткость не проверяют. Короткие валы, например валы редукторов, на жесткость обычно не проверяют, так как прогибы и углы закручивания таких валов невелики и жесткость их обеспечена. [c.219] Пример 12.1. Рассчитать ведущий вал цилиндрического редуктора с косозубыми колесами, расчетная схема которого представлена на рис. 12.5, а. Дано диаметр делительной окружности шестерни /, = 100мм, ft = 50 мм, с = 90мм, радиальная сила F, = 960 Н, осевая сила / = 370 Н, вращающий момент на валу Г=131 Н-м. [c.219] Принимаем диаметр цапф d= i5 мм в соответствии со стандартом на подщипники качения. [c.219] Диаметр свободных участков вала примем равным 40 мм, а посадочный диаметр вала под шестерню равным 45. мм. [c.219] Так как в месте посадки шестерни на валу будет шпоночный паз, то, увеличив расчетный диаметр на 10 /), в результате получим 7р = 26,8мм. Сравнивая расчетный диаметр с приияты.м из конструктивных соображений, видим, что сопротивление усталости вала обеспечено со значительным запасом. [c.220] Еще более прочной будет конструкция, если шестерню изготовить за одно целое с валом. Конструкцию вала -шестерни, соответствующую 1то,му примеру, см. на рис. 13.21. [c.220] Вернуться к основной статье