Нагрузки от зубчатых колес, шкивов, звездочек и других насаженных на валы и оси деталей
Нагрузки от зубчатых колес, шкивов, звездочек и других насаженных на валы и оси деталей передаются на валы и оси через поверхности контакта и являются распределенными. Характер распределения показан на рис. 16.7, е и ж. В расчетных схемах валов и осей эти нагрузки для упрощения заменяют сосредоточенными и приложенными в середине ширины ступицы, а сечения вала или оси в этом месте принимают за расчетные (рис. 16.7, е). Более точно положение расчетных сечений следует принимать на расстоянии (0,2... 0,25)/ от торцов ступицы (рис. 16.7, ж).
|
|
Предварительное определение диаметра вала. Средний диаметр вала или оси предварительно оценивают с помощью эмпирических зависимостей, рекомендаций по опыту проектирования подобных машин или по простейшим расчетным формулам. Например, диаметр ведомого вала ступени цилиндрического зубчатого редуктора принимают равным 0,35-0,4 межосевого расстояния ступени.
При отсутствии надежных эмпирических зависимостей и относительно небольшом влиянии изгиба для оценки среднего диаметра d, мм, вала можно использовать условный расчет на кручение при пониженных допускаемых напряжениях:
где Τ — вращающий (крутящий) момент, Η ■ м ; [τ] — условные допускаемые напряжения при кручении, обычно принимают [τ] = 15-30 МПа.
Оценить диаметр d вала можно, ориентируясь на диаметр того вала, с которым он соединяется: например, если вал вращается непосредственно электродвигателем, то диаметр его можно принять равным или близким диаметру d] выходного конца вала электродвигателя, т. е.
Диаметр осей, для которых обычно преобладающими являются напряжения изгиба, можно оценить из расчета на изгиб, занижая допускаемые напряжения.
После предварительного определения диаметра вала или оси разрабатывают в первом приближении конструкцию вала (оси) - эскизный проект, обеспечивая условия технологичности изготовления и сборки (см. [10,22]), и составляют расчетную схему.
Основной расчет валов н осей на статическую прочность. Проверку статической прочности выполняют при условии отсутствия пластических деформаций, т. е. обеспечивают требуемый коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести материала вала или оси; поэтому на статическую прочность валы и оси рассчитывают по наибольшей кратковременной нагрузке, повторяемость которой мала и не может вызвать усталостного разрушения; например, такой нагрузкой может быть нагрузка в период пуска установки.