Раздел 8. Расчет валов и шпинделей

Количественная оценка надежности работы валов и шпинделей ведется с учетом их циклической прочности, жесткости и виброустойчивости. Методики расчета валов и шпинделей изложены в специальной литературе по деталям машин [17]. Ниже приведены основные положения расчета.

Напряжения в валах

Основным видом напряжений, действующих в валах при их кручении и изгибе, являются касательные и нормальные напряжения. Во вращающемся вале эти напряжения переменные, величина их периодически меняется от наименьшего значения s_min до наибольшего s_max (рис. 20).

Среднее напряжение цикла

. (49)

Амплитуда переменных напряжений:

(50)

Цикл называется симметричным, если s_min и s_max равны по величине, но противоположны по знаку.

Коэффициентом асимметрии цикла называют отношение

.

Для асимметричного цикла s_max = - s_min и r = -1, тогда среднее напряжение s_m = 0, а амплитуда напряжения

(51)

Приведенные соотношения справедливы и для касательных напряжений t.

Предел выносливости сталей