Расчет вала на прочность

Валы рассчитываются на динамическую прочность и на жесткость. Диаметр вала, полученный при расчете на прочность, по величине бывает меньше, чем при расчете на жесткость. Поэтому расчет валов на динамическую прочность считается приближенным.

При расчете вала на прочность строится эпюра изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также эпюра крутящих моментов. Затем для опасного сечения вала находится момент сопротивления по формуле, мм³:

, (56)

где, , – максимальные изгибающие моменты в горизонтальной и вертикальной плоскости опасного сечения вала, Н×мм;

М_кр – максимальный крутящий момент в опасном сечении вала, Н×мм;

[s_из] – допускаемое напряжение, МПа.

Момент сопротивления W » 0,1d³.

Диаметр вала из среднеуглеродистой стали (Ст5, Ст6, Сталь 45) приближенно можно определить по следующим формулам:

– для коротких валов с постоянной нагрузкой

; (57)

– для малых изгибающих моментов с переменной нагрузкой или средних изгибающих моментов с постоянной нагрузкой

; (58)

– для средних изгибающих моментов с переменной нагрузкой или значительных изгибающих моментов с постоянной нагрузкой

, (59)

где d - диаметр вала, мм;

Р - передаваемая мощность, кВт;

n -частота вращения вала, мин^-1.