Проектировочный расчет валов

Проектировочный расчет валов выполняют на статическую прочность с целью ориентировочного определения диаметров отдельных ступеней.

На стадии технического предложения известен только вращающий момент Т. Изгибающие моменты М можно определить только после разработки конструкции вала, когда становятся известны его длина и места приложения нагрузок. Поэтому проектировочный расчет вала выполняют условно только на кручение, но по пониженным допускаемым напряжениям [τ], исходя из формулы τ = T / W_p £ [τ], где W_p = πd³/16 – полярный момент сопротивления, мм³; T , Н·м. Отсюда

d' > 10[T / (0,2[τ])]^1/3, мм,

где [τ] = (0,025…0,03)σ_В; σ_В – временное сопротивление материала, МПа.

Расчетный диаметр d' округляют в большую сторону по ГОСТ 6636-69.

Для валов редукторов d' обычно соответствует диаметру конца входного (выходного) вала, местам под зубчатыми колесами на промежуточных валах. Диаметры других участков назначают при разработке конструкции вала с учетом их функционального назначения, технологии изготовления и сборки.

По рассчитанному диаметру d разрабатывают эскизную конструкцию вала, устанавливают тип опор, ориентировочно выбирают подшипники и проводят проверочные расчеты вала на статическую прочность, на сопротивление усталости, на жесткость и на виброустойчивость. Подробные рекомендации по разработке конструкции валов см. в [5…10].