Конструктивные особенности валов, осей и опор
Тема № 12
Конструктивные особенности валов, осей и опор. Их расчет.
Вращающиеся детали машин устанавливают на осях или валах. Валы всегда вращаются вместе с деталями и передают крутящий момент; оси же, вращаются ли они вместе с деталями или остаются неподвижными, момента не передают и только поддерживают детали. Поэтому оси нагружены только изгибающими усилиями, а валы еще и крутящими моментами.
Валы бывают гладкие, ступенчатые, коленчатые. Когда диаметр червяка или шестерни близок к диаметру вала, их изготовляют как одно целое, например вал с червяком, вал с зубчатой шестерней. Для соединения валов с деталями применяют шпонки или шлицы.
При расчете валы и оси рассматривают как балки на шарнирных опорах и рассчитывают на прочность. Определяют величины изгибающих и крутящих моментов в опасных сечениях. Если нагрузки действуют в разных плоскостях, то их обычно раскладывают на две взаимно перпендикулярные плоскости. Результирующий изгибающий момент, кгс·м (Н·м),
,
где Мг — момент от сил, действующих в горизонтальной плоскости; Мв— момент от сил, действующих в вертикальной плоскости.
Величина крутящего момента Мк определяется по формуле (1.21). Приведенный момент для расчетных сечений, кгс·м (Н·м),
.
Рекомендуемые материалы
Диаметр валов, работающих на изгиб и кручение,
Лекция "8 Технологический процесс разборки" также может быть Вам полезна.
.
Диаметр осей, работающих только на изгиб (т. е. когда Мк = 0),
где [σ] = στ /k; στ, — предел текучести; k — запас прочности.
Валы и оси проверяют также на жесткость. Эмпирически установлено, что величина максимальных прогибов не должна быть больше 0,0003 от расстояния между опорами.
Угол закручивания не должен превышать определенных величин. Его выбирают в зависимости от длины вала и условий работы. Для валов строительных машин этот угол составляет 15'—30' на 1 м длины вала .При расчете на выносливость валов и осей учитывают характер напряжений, усталостные характеристики материалов, влияние концентрации напряжений, качество изготовления и т.д.
