Уточненный расчет валов

 

Уточненный расчет валов выполняется на сложное сопротивление от изгиба и кручения. В этом случае определяют диаметры валов в опасных сечениях, размеры отдельных участков вала и разрабатывают их конструкцию.

На основании эскизной компоновки составляется расчетная схема вала, на которой прикладываются все внешние силы, действующие на него, указываются реакции опор, которые затем определяются из условия статического равновесия. Затем строятся эпюры изгибающих и крутящих моментов, и по ним устанавливается опасное сечение вала, в котором вычисляют значение эквивалентного момента.

Значение диаметра вала при уточненном расчете определяют по формуле, полученной из условия прочности на изгиб

 

(3)

 

где - диаметр вала в опасном сечении, мм;

- допускаемое нормальное напряжение для вала при симметричном цикле изгиба, МПа;

- эквивалентный момент в опасном сечении вала, Н × мм.

Эквивалентный момент определяют по третьей теории прочности

 

, (4)

 

где - изгибающий момент в опасном сечении вала, Н×мм;

- крутящий момент в опасном сечении вала, Н×мм.

Если внешние силы, действующие на вал, имеют пространственное расположение, то изгибающий момент находится из моментов действующих в двух взаимно перпендикулярных плоскостях

 

, (5)

 

Так как опасное сечение, как правило, расположено в местах насаживания приводных элементов на валу, то в этих местах вал будет ослаблен шпоночным пазом. Поэтому после определения диаметра вала по формуле (3) его необходимо увеличить на (7-10%) и округлить до стандартного значения по таблице 2.

Далее приступают к детальной разработке конструкции вала.