Суммарный угол поворота сечения вала на опоре А (см. схемы в табл. 16.3) от сил зацепления равен
а
суммарный прогиб точки В оси вала от тех же сил определяют по формуле
где θ
At, ΘΑ/,, θ Λα — углы поворота сечения вала на опоре А соответственно от сил Ft, Fr, Fa (согласно табл. 16.3); bBt, 6Br,
ЪВа — прогибы (радиальные смещения) точки В оси вала соответственно от сил Ft, Fr, Fa (согласно табл. 16.3). Аналогично определяют угол
поворота сечения вала на опоре С
(рис. в табл. 16.3).
Таблица 16.3
Формулы
для определения углов поворота сечений и прогибов оси двухопорного вала
Примечания.
Угол поворота θ сечения и прогиб δ от силы Fr определяют как от силы
/^заменяя Ft на F,. 2. EJ —жесткость
сечения вала при изгибе.
Общие суммарные углы поворота
сечений и прогибов вала получают суммированием соответствующих перемещений от
сил зацепления и от консольной силы; они не должны превышать допускаемых.
Допускаемые перемещения (прогибы и
углы поворота) сечений вала зависят от требований, предъявляемых к
конструкции, и особенностей ее работы.
Допускаемые значения углов поворота
(в радианах) сечения вала в опорах ориентировочно можно принимать, если в
опорах установлены:
Подшипники качения [Θ]
Шариковые однородные....................................................................................
0,0050
Шариковые сферические....................................................................................
0,0500
С цилиндрическими роликами......................................................................... 0,0025
С коническими роликами................................................................................... 0,0016
Подшипники скольжения.................................................................................. 0,0010
Допускаемые прогибы валов в месте
посадки цилиндрических зубчатых колес составляют 0,0\т (т — модуль зацепления)
и 0,005ш — для конических, гипоидных и глобоидных передач.
Расчет валов (осей) переменного сечения
(ступенчатых) можно выполнить интегрированием дифференциального уравнения
изогнутой оси балки. В упрощенных расчетах жесткость реального вала длиной I
оценивают по условной эквивалентной модели постоянного сечения с диаметром
1
где
/ — номер участка вала длиной I, и диаметром dt.
Крутильная жесткость и угол
закручивания валов в различных машинах имеют неодинаковое значение. В
тех случаях, когда с одного трансмиссионного вала движение синхронно
передается нескольким взаимозависимым исполнительным механизмам, например, в
механизмах крановых мостов и порталов, поперечин тяжелых станков и т. п., угол
закручивания вала должен быть небольшим — порядка 15' на метр длины вала. В
точных металлорежущих станках и устройствах автоматического управления и
контроля углы закручивания должны быть еще меньше, порядка 5' на метр длины. В
других машинах, таких, как автомобили, тракторы, морские и речные суда, главные
приводные валы могут иметь значительно большие углы закручивания без ущерба
для работы машины; в подобных конструкциях угол закручивания валов часто
вообще не проверяется.
|
