ОСНОВ1ПЛМИ материалами дляваловслужатуглеродистыеилепфованные стали (табл. 10.2). Для болыиинства валов применяют термически обрабатываемые среднеуглеродистые и лепфованнью стали 45,40Х; для вьюоконапряженных валов шветственных машин -легированные стали 40ХН, 20Х, 12ХНЗА.

Табпида 10.2

Выполняют расчеты валов яа статвчесцю щючвость и на ом

усталости. Расчет проводят в такой последсжательности: по чертежу сборочной единшдл вала состаеяянт расчетщ/ю схему, на которую наносят все внсишие силы, нагружающие вал, приводя плоскост их действия к двум взаимно перпендикулярным плоскостям (горизонтальной Xи вертикальной Y). Затем определяют реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В этих же шоск.ост9а.строятэпюрыизгибающихмоментов МхК Му,отделъноэпюрукрутящего момента М. Проложительно устанавливают опасные сечения исходя из эпюр моментов, размеров сечений вала и концентраторов напряжений (обычно сечения, в которых приложены внешние силы, моменты, реакции опор или места изменений сечения вала, нагруженные моментами). Тюверяют прочность вала в опасных сечениях.

Расчет на статическую прочность. Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаггий в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывании предохранительного устройства).

Величина перегрузки зависит от конструкции передачи (привода). Так, при наличии хфсдохранителъной муфты величину перегрузки определяет момент, при котором зга муфта срабатывает. При отсутствии предо1фанителыюй муфты возможную перегрузку условно принимают рав1ЮЙ перегрузке при пуске приводного электродвигателя.

В расчете используют коэффициент перегрузки Kj, = ТТ, где 7 ии - максимальный 1фатковременно действующий вращающий момент(моментперег-рузки); Т-номинальный (расчетный) вращающий момент. Для большинства асинхронных электродвигателей К = 2,2 (см. табл. 24.8).

В расчете определяют нормальные о и касательные i напряжения в рассматриваемом сечегши вала при действии максимальных нагрузок:

а = WMW+ FA, т = 103jl/ max/

где Мин = . -суммарный изгибающий момент, Н-м; Л/1тах =

=?ах= -lфyтящиимoмeнг,H м;iш, = -осевая сила, Н; Wia В - моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мл; А - площадь поперечного сечения, мм.

Частные коэффа

I запаса гтноапи по нормальным и касательным напряжениям (пределы теести Oj и -Cj материала см. табл. 10.2):

Общий коэффициент запаса прочности по приеду текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений

Статическую прочность считают обеспеченной, если [iS], где = 1,3...2 - минимально допустимое значение общего коэффициента запаса по текучести (назначают в зависимости от ответственности конструкции и последствий разрушения вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления и контроля).

Моменты сопротивления W при изгибе, при 1фучении и площадь А вычисляют по негто-сечению:

для сплошного наглого сечения диаметром 1>.

для полого круглого сечения (рис. 10.13, о):

Ц, = вi/16;v4 = я(Я)/4,

где w= \-{d/Df -коэффициент пересчета:

dJD....... 0,4 0,42 0,45 0,48 0,5 0.53 0,5Й С,б 0,63 0, 7 0.71

....... 0,S74 0,969 0,959 0.947 0.938 0,9П 0,901 0,87 0,842 0,8 0,747

для вала с прямобочныш1 шлицами (рис. 10.13, б):

W= + bz(D-d)(Dd + rf)J/(32Zi), fV = 21V;A = + bj{D-d)p.-,

для вала с эвольвентными шлицами и для вала-шеспщяш в сечении по зубьям геометрические характеристики приведены в табл. 10.3, 10.4; для вала с одним иттоым пазам {жс. 10.13, в):

yV- n/n-bh{2d-hf/(\€d)-, Щ, = n/ie-bhild-hi/iied);

A = neF/4~bh/2.

Момент инерции при расчетах i жесткость (осевой)

Таблица 10.3

/=i[(Sjd-d*ii)/64,

гце Ы принимают по рис. 10.14, а в зависимости от коэффициента х смедценкя и числа z зубьев; d-диаметр делительной ©(фужности, do-диаметр центрального отверстия.

Момент сопротивления при расче-на штаб

1де (Ь, -диаметр вершин зубьев;

Площадь сечения при расчете t растяжение (сжатие)

iB-mecrepcH расчет ni

Значения моментов сопротивления приведены: для сечений с эвольвентными вшипами по ГОСТ 6033-80 -в табл. 10.4; с прямобочными ииицами по ГОСТ 11390 -втабл. 10.5; с пазом для призматичеосой шпонки по ГОСТ 23360-78 -в табл. 10.6.