Ориентировочный расчет и конструирование валов

Ориентировочный расчет валов производится на первой стадии проектирования, когда изгибающие моменты еще не определены. Расчет выполняют на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям [ ], затем определяют диаметры отдельных ступеней валов.

Основным материалом для валов служит термически обрабатываемая среднеуглеродистая сталь марок 35, 40, 45 или легированная сталь марок 40Х, 40ХН и др.

1.6.1. Входной вал

Диаметр концевого участка вала (рис. 1.5)

, (1.10)

где Т₁ – вращающий момент на валу (см. подразд. 1.2), Н×мм;

[t_К] = (20 - 25) МПа – допускаемое напряжение кручения для среднеуглеродистой стали марок 35, 40, 45.

Диаметр d₁ округляется до стандартного (табл. П.3; [2, табл. 24.28; 3, табл. 24.30]).

Рис. 1.5. Вал входной

Диаметр вала под уплотнение:

, (1.11)

где t – высота буртика (табл. П.4; [2, с. 46; 3, с. 25]).

Значение диаметра d_упл согласовать с данными, приведенными в табл. П.5 и источниках [2, табл. 24.26; 3, табл. 24.29].

Диаметр вала d_п в месте посадки подшипника может быть равен диаметру вала под уплотнением или больше его, но должен быть кратным пяти, т. е. .

Между подшипником и шестерней на том же диаметре, что и подшипник, располагают разделительное кольцо. Диаметральные размеры кольца определяются из условия контакта его торцов с колесом и внутренним кольцом подшипника.

Диаметр кольца со стороны подшипника , где r – координата фаски подшипника (см. табл. П.4; [2, с. 46; 3, с. 25]).

Значение d_б.п округлить до стандартного (табл. П.6; [2, табл. 24.1; 3, табл. 24.1]).

Диаметр вала под шестерней d_б.п ³ d_к > d_п.

Значение d_к принять из табл. П.6, [2, табл. 24.1; 3, табл. 24.1].

Диаметр разделительного кольца со стороны шестерни , где f – размер фаски (см. табл. П.4; [2, с. 46; 3, с. 25]).

Значение d_б.к округлить до стандартного (см. табл. П.6; [2, табл. 24.1; 3, табл. 24.1]).

1.6.2. Промежуточный вал

Диаметр вала под колесом и шестерней (рис. 1.6)

, (1.12)

где Т₂ – вращающий момент на промежуточном валу (см. подразд. 1.2), Н×мм;

[t_К] = (10 - 13) МПа.

Значение d_к округлить до стандартного (см. табл. П.6; [2, табл. 24.1]).

Диаметр вала в месте посадки подшипника

, (1.13)

где r - координата фаски подшипника (см. табл. П.4; [2, с. 46; 3, с. 25]).

Значение d_п округлить до величины, кратной пяти.

Диаметр разделительного кольца со стороны подшипника

, (1.14)

со стороны колеса и шестерни -

, (1.15)

где f – размер фаски (см. табл. П.4; [2, с. 46; 3, с. 25]).

Рис. 1.6. Вал промежуточный

Значения d_б.п и d_б.к округлить до стандартных (см. табл. П.6; [2, табл. 24.1; 3, табл. 24.1]).

1.6.3. Выходной вал

Диаметр концевого участка вала (рис. 1.7) -

, (1.16)

где Т₃ – вращающий момент на валу (см. подразд. 1.2), Н×мм;

[t_К] = (20 - 25) МПа.

Значение d₃ округлить до стандартного (см. табл. П.3; [2, табл. 24.28; 3, табл. 24.30]).

Диаметр вала под уплотнение , где t - высота буртика (см. табл. П.4; [2, с. 46]).

Значение диаметра d_упл согласовать с данными, приведенными в табл. П.5 и источниках [2, табл. 24.26; 3, табл. 24.29].

Рис. 1.7. Вал выходной

Диаметр вала d_п в месте посадки подшипника может быть равен диаметру вала под уплотнением или больше его, но должен быть кратным пяти, т. е. .

Диаметр разделительного кольца со стороны подшипника , где r – координата фаски подшипника (см. табл. П.4; [2, с. 46; 3, с. 25]).

Диаметр вала под колесом d_б.п ³ d_к > d_п.

Значения d_к принять из табл. П.6, [2, табл. 24.1; 3, табл. 24.1]).

Диаметр разделительного кольца со стороны колеса , где f – размер фаски (см. табл. П.4; [2, с. 46; 3, с. 25]).

Значения d_б.п и d_б.к округлить до стандартных (см. табл. П.6; [2, табл. 24.1; 3, табл. 24.1]).

Дата добавления: 2015-07-13