Расчет валов и осей на жесткость.

Для правильной работы передач и подшипников оси и валы должны быть достаточно жесткими. Жесткость на изгиб осей и валов обеспечивает равномерное распределение давления по длине контактных линий зубьев червячных и зубчатых колес, колес фрикционных передач и роликов роликоподшипников; равномерное распределение давления по длине контактных поверхностей подшипников скольжения; отсутствие недопустимого перекоса колец шарикоподшипников. Параметры, характеризующие степень жесткости на изгиб осей и валов: Θmax — угол наклона поперечного сечения вала или оси и ymах — наибольший прогиб оси или вала.

Равномерное распределение давления по длине

Для обеспечения жесткости на изгиб оси или вала необходимо, чтобы действительные значения Θ и y не превышали допускаемых значений [Θ] и [y]:

Theta<=delim {[}{Theta}{]}

y<=delim {[}{y}{]}

Действительные значения прогибов осей и валов и углов наклона их упругой линии определяют по соответствующим формулам сопротивления материалов. Для упрощения расчетов рекомендуется пользоваться готовыми формулами сопротивления материалов, предполагая, что ось или вал имеют постоянное сечение приведенного диаметра. Для наиболее часто встречающихся случаев нагружения двухопорных валов и осей такие формулы наклона приведены в табл.

Существуют следующие нормы допускаемых прогибов и углов наклона поперечных сечений осей и валов: прогиб — максимальный [y]≤(0,0002...0,0003)l, в месте установки зубчатого колеса [y]≤(0,01...0,03)m, где l - расстояние между опорами (см. рис. к табл.), a m - модуль зубьев зубчатых колес; угол наклона под шестерней [Θ]≤0,001 рад, в подшипниках скольжения [Θ]≤0,001 рад, в радиальном шарикоподшипнике [Θ]≤0,01 рад, в сферическом шарикоподшипнике [Θ]≤0,05 рад.

Расчет осей и валов на жесткость производят только после расчета их на прочность, когда форма и все размеры их известны. При небольшом расстоянии между опорами и относительно большом диаметре оси или вала, когда деформация изгиба оси или вала оказывает малое воздействие на работу передач, как, например, в случае ременных и цепных передач, жесткость осей и валов при изгибе обычно не определяют.

нормы допускаемых прогибов вала

Для большинства валов жесткость на кручение не имеет существенного значения и такой расчет не производят. В тех случаях, когда деформация кручения валов должна быть ограничена определенными пределами, определяют жесткость на кручение по формуле

phi=T/{GI_0}<=delim {[}{phi}{]}

где φ — действительный угол закручивания для единицы длины вала, рад;
[φ] — допускаемый угол закручивания для единицы длины вала, рад;
Т - крутящий момент вала;
G - модуль сдвига материала вала;
I0 - полярный момент инерции площади сечения вала;
I0=0,1d4 для вала круглого сечения диаметром d.
Нормы допускаемых углов закручивания в различных областях машиностроения: в станкостроении для длинных ходовых валиков тяжелых станков [φ]≤5′ на 1 м длины валика; для трансмиссионных валов механизмов передвижения мостовых кранов [φ]≤15...20′ на 1 м длины; для карданных валов автомобилей [φ] достигает нескольких градусов на 1 м длины.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.