Методы расчета валов
63. Методы расчета валов. Ориентировочный и приближенный расчет валов
Валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебания.
Основные нагрузки: крутильные и изгибающие моменты.
Влияние сжимающих и растягивающих сил невелико и часто не учитывается.
Для выполнения расчета вала необходимо знать его конструкцию, места приложения нагрузок и так далее.
Разработка конструкции невозможна без предварительного определения диаметра вала, поэтому расчеты валов на прочность делят на ориентировочные, приближенные и уточненные( или проверочные).
Ориентировочный расчет
Ориентировочный расчет выполняют для предварительного определения диаметра вала. Расчет ведут на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям по формуле:
мм,
Рекомендуемые материалы
Т- Нм,
[tк] - МПа.
Р – мощность, кВт
n – частота вращения, об/мин.
[tк] = 12…20МПа , тогда с=169…130
мм.
Если редуктор или коробка скоростей соединяется с двигателем через муфту, то для возможности соединения диаметр конца входного вала следует принимать 
, где dЭ – диаметр вала электродвигателя.
Иногда ориентировочный расчет ведут по допускаемому углу закручивания вала - [j ] на 1 метр длины.
мм.
Часто принимают [j ]= 0,50 на 1 метр длины, то 
мм.
Рассчитанный диаметр длинных валов 
является минимальным, для коротких валов 
- средним.
Остальные диаметры валов назначают по конструктивным соображениям, исходя из удобства посадки на вал детали, восприятия осевых нагрузок.
Диаметры валов следует согласовать с диаметрами насаживаемых деталей.
Иногда диаметры валов назначают в функции от межосевых расстояний зубчатых передач.
,
То и другое значения относятся к местам посадки , соответственно, шестерни и колеса.
можно принять для промежуточного вала в месте посадки шестерни второй ступени. Имеются и другие эмпирические зависимости для ориентировочного расчета валов, например, диаметры шеек коленчатого вала принимают в зависимости от диаметра цилиндра, диаметры шпинделей станков – в зависимости от основного геометрического размера станка и так далее.
Продольные размеры валов уточняются при компоновке.
Приближенный расчет
Информация в лекции "15 Концепция социального государства" поможет Вам.
Приближенный расчет выполняют как проектный для предварительного определения диаметра вала. Намечаются места посадки колес подшипников и других деталей на вал, определяются опорные реакции, строятся эпюры крутящих и изгибающих моментов. По характеру эпюр устанавливается местоположение опасного сечения вала и определяется его диаметр по формуле:
мм,
МЭКВ – Нм,
[sи] - МПа.
- приведенный момент.
Для обеспечения необходимой жесткости [sи] принимается невысоким. Для сталей 35, 40,45, Ст5,6 [sи]= 50…60МПа.
