Проверочный расчет на сопротивление усталости ведется по длительно действующей номинальной нагрузке без учета крат­ковременных пиковых нагрузок, число циклов нагружения кото­рых невелико и не влияет на сопротивление усталости.

Если в результате расчета получится s<[s] и увеличение размеров сечения вала невозможно, то наиболее эффективным способом повышения сопротивления усталости является приме­нение упрочняющей обработки (см. § 0.8).

Расчет валов на сопротивление усталости ведут в последова­тельности, изложенной в решении примера 22.2.

Расчет на жесткость. Проверочный расчет валов на жес­ткость выполняют в тех случаях, когда их деформации суще­ственно влияют на работу сопряженных с валом деталей.

Так, повышенный наклон упругой линии 1 вала под зубчатым колесом от прогиба (рис. 22.7) вызовет перекос колес, концентра­цию нагрузки по длине зубьев и преждевременный их износ или даже излом, а значительный угол наклона 0 цапф — защемление тел качения в подшипниках, повышенное трение и нагрев.

Различают изгибную и крутильную жесткость.

Изгибная жесткость валов оценивается углом на­клона 0, который определяется методами сопротивления материа­лов. Требуемая изгибная жесткость обеспечивается при соблюде­нии условия 0<[0]. Значение допускаемых углов наклона [0] зависит от назначения вала или оси.

Угол наклона цапф в подшипниках скольжения рекомендует­ся [θ]=0,001 рад, в радиальных шарикоподшипниках [0]« «0,0012 рад, в конических роликовых [0]= 0,0003 рад.

Крутильная жесткость валов оценивается углом закручивания φ на единицу длины вала [1]. Для многих валов передач крутильная жесткость не имеет существенного значения, и такой расчет не производят.

Пример 22.2. По данным примера 22.1 проверить тихоходный вал редуктора на сопротивление усталости (см. рис. 6.2 и 22.8, а). Делитель­ный диаметр зубчатого колеса d₂ = 143,39 мм; силы в зацеплении колеса: окружная /^ = 2640 Η, радиальная F_r = 980 Η, осевая F_a = 570 Η. Сила давления цепной передачи на вал F_n = 2713 Η и направлена под углом θ= = 38° к горизонту. Нагрузка на вал нереверсивная. Работа спокойная. Зубчатое колесо вращается по ходу часовой стрелки, если смотреть на него со стороны звездочки. Материал вала сталь 45, для которой по табл. 8.4: σ_Β = 890 Н/мм^[2]; σ_τ = 650 Н/мм^[3]; σ_ι=380 Н/мм²; τ_ι = 0,58σ_ι = = (0,58 · 380) Н/мм² = 220,4 Н/мм².