Проектний розрахунок валів та їхнє конструювання

Під час виконання проектного розрахунку на початковому етапі відомі лише деталі, що розміщуються на валу, та діючі зовнішні навантаження. Виходячи з умов роботи вала, вибирають матеріал для його виготовлен­ня. Надалі орієнтовно визначають діаметр валаза умовою міцності на кручення

τ = T / W_p ≤ [τ]. (20)

Беручи полярний момент опору перерізу W_p = πd³/16, в якому діє крутний момент Т, із умови (20) можна визначити потрібний діаметр вала:

. (21)

Діаметр вала за умовою (21) визначають для його перерізів, у яких діє тільки крутний момент, для стале­вих валів допустиме напруження беруть [τ]=(35...40)МПа. Напри­клад, у конструкції вала на рис. 31.12,a ділянка вала діаметром d₁ зазнає тільки деформації кручення, тому значення цього діаметра по­передньо можна оцінити за умовою міцності на кручення.

У деяких випадках, наприклад у конструкції проміжного вала зубчастого редуктора (рис. 31 12, б), немає перерізів, що зазнають тільки деформації кручення. Між опорами вал зазнає згин у всіх перерізах, а ділянка вала між зубчастими колесами додатково скру­чується.

Тут також діаметр d під зубчастим колесом попередньо мож­на оцінити з умови міцності на кручення [див. формулу (21)], беручи заздалегідь занижене допустиме напруження [τ] = (25...30) МПа.

Маючи розміри деталей, що розміщуються на валу, надалі роз­робляють усю конструкцію вала. При цьому слід забезпечувати міні­мальні перепади діаметрів сусідніх ступенів вала, але достатні для створення упорних буртиків, потрібних для осьової фіксації деталей. Радіуси галтелей слід брати достатньо великими для зменшення кон­центрації напружень, їхнє значення повинно бути однаковим, бо при цьому зменшується номенклатура різців для обробки вала. Якщо для вала передбачено кілька шпонкових пазів, то їх слід розміщувати на одній лінії. Під час конструювання вала треба приділяти значну ува­гу технологічності та економічності виготовлення з урахуванням об­сягу виробництва. На цьому етапі назначають також посадки деталей на вал.

У результаті попередньої розробки конструкції вала дістають роз­міри всіх його конструктивних елементів. За цими розмірами викону­ють перевірні розрахунки. Якщо результати розрахунків будуть неза­довільні, то розміри вала слід коректувати.

Дата добавления: 2014-01-05