§ 22.5. Проверочный расчет валов

При проектировании редукторов диаметр выходного конца быстроходного вала иногда принимают равным (или почти рав­ным) диаметру вала электродвигателя, с которым он будет соеди­нен муфтой.

Окончательно форму и размеры вала определяют после подбора подшипников, когда выявятся необходимые размеры цапф.

Пример 22.1. Рассчитать тихоходный вал одноступенчатого цилин­дрического косозубого редуктора привода ленточного транспортера (см. рис. 6.2). Вращающий момент на валу Т= 189,5 Н-м. Ширина венца зубчатого колеса Ь₂ = 36 мм.

Решение. 1. Материал вала принимаем сталь 45. Учитывая, что вы­ходной конец вала помимо кручения испытывает изгиб от натяжения цепи (см. рис. 6.2), принимаем [τ]_κ = 25 Н/мм².

2.  Диаметр выходного конца вала при М_К = Т [формула (22.1)) По стандарту принимаем d = 34 мм (см. § 22.4).

3.  Разработка конструкции вала и оценка его размеров по чертежу (см. рис. 22.8, а).

Диаметр вала в месте посадки звездочки d = 34 мм получен расчетом. Диаметр в месте посадки подшипников принимаем d_n ⁼ 40 мм. Диаметр
в месте посадки колеса берем d_K = 45 мм, чтобы колесо прошло свободно через посадочное место подшипника. Радиусы галтелей принимаем г = = 1,5 мм. Конструктивно назначаем /ι = 50 мм, /₂ = /₃ = 40 мм.

§ 22.5. Проверочный расчет валов

Проверочный расчет валов производится на сопротивление усталости и жесткость, а в отдельных случаях на колебания [1]. Выполняется после конструктивного оформления вала на основе проектировочного расчета и подбора подшипников.

Проверочный расчет вала выполняют по его расчетной схеме. При составлении расчетной схемы валы рассматривают как прямые брусья, лежащие на шарнирных опорах.

При выборе типа опоры полагают, что деформации валов малы, и если подшипник допускает хотя бы небольшой наклон или перемещение цапфы, его считают шарнирно-неподвижной или шарнирно-подвижной' опорой. Подшипники качения или скольжения, воспринимающие одновременно радиальные и осе­вые силы, рассматривают как шарнирно-неподвижные опоры (рис. 22.6, а), а подшипники, воспринимающие только радиаль­ные силы,— как шарнирно-подвижные (рис. 22.6, б).

На схеме центр шарнира опоры принимают в середине под­шипника качения (рис. 22.6, а) или на расстоянии 0,3...0,4 длины подшипников скольжения [2] со стороны нагруженного пролета (рис. 22.6, б).