Расчет валов и осей.Предварительный расчет: Часть вала с насаженной муфтой работает лишь на кручение. Условие прочности такого участка диаметром dм имеет вид: , где τк- напряжение при кручении, МПа; Т – крутящий момент приложенный к валу, Н*мм; [τк]- допускаемое напряжение при кручении, МПа; Находим диаметр вала под соединительную муфту: Диаметр вала dп под подшипники и dк под зубчатое колесо (или шестерню) определяют конструктивно с учетом технологических и монтажных удобств: dп=(1,15…1,4)dм; dк=(1,15…1,4)dп; или dп=dм+(0,5…3)мм; dк=dп+(0,5…3)мм. Если вал не имеет участка под муфту, то расчет ведется на кручение: Иногда важно рассчитать крутильную жесткость: , где l – длина валика; G – модуль упругости при сдвиг, МПа; [θ]- допустимый угол закручивания на единицу длины. Проверочные расчет. Этапы: определение нагрузок, составление расчетной схемы вала, определение опорных реакций валов и т.д. Расчет оси отличается только тем, что на оси нет напряжения кручения. Точкой приложения сил от зубчатых механизмов можно считать полюс зацепления P. В общем случае рассматривают действие на валы окружной Ft, радиальной(распорной) Fr и осевой Fx сил, которые являются составляющими полного нормального давления Fn. Итак, условие прочности вала в опасном сечении имеет вид: , где σпр- приведенное напряжение, МПа; σи- напряжение изгиба, МПа где Мp – расчетный изгибающий момент, Н*мм; W – осевой момент сопротивления сечения вала,мм(в кубе); σc - напряжение сжатия(растяжения). МПа τк - напряжение кручения, МПа , где T – крутящий момент, Н*мм; Wр – полярный момент сопротивления сечения вала, мм(в кубе). Расчетный изгибающий момент в общем случае пространственного изгиба балки круглого сечения: , где выражение под корнем – изгибающие моменты в соответствующий расчетных плоскостях.
|