Упругие деформации валов и осей, как правило, оказывают неблагоприятное влияние на работу подшипников, зубчатых зацеплений, шпоночных и шлицевых соединений и т. д. Поэтому при проектировании валов (осей) следует рассчитать прогибы и углы поворота (перекоса) характерных сечений и сравнить их с допустимыми значениями. Прогибы и углы поворота вычисляют, используя интеграл Мора или правило Верещагина.
В качестве примера ниже приведены допускаемые значения прогиба для вала с зубчатым зацеплением и углом поворота для шарикоподшипников.
Рисунок 6.3 – Прогиб вала под зубчатым колесом
Допускаемый прогиб для цилиндрической зубчатой передачи составляет [y2]ц = 0,01m и конической зубчатой передачи – [y2]к = 0,005m, где m – модуль зацепления (мм). Допустимый угол поворота для шарикоподшипников однорядных составляет [θ1] = 0,005 радиан.
Вопросы к главе 6
1. Что такое вал и ось? В чем их отличие?
2. Как классифицируются валы и оси?
3. Какие деформации испытывают валы и оси в процессе эксплуатации?
4. Какие конструктивные элементы содержат валы и оси?
5. Какими основными критериями работоспособности характеризуются валы и оси?
6. Почему валы рассчитываются в три этапа – проектный, проверочный и расчет на сопротивление усталости (уточненный расчет)?
7. Какие факторы влияют на усталостную выносливость валов?
8. Как рассчитываются валы и оси на жесткость?
Введение к главе 7
Подшипники, это группа деталей, наиболее широко стандартизованных в международном масштабе, взаимозаменяемых и централизовано изготовляемых в массовом производстве. В первую очередь это относится к подшипникам качения. Основное назначение подшипников – поддерживать вращающиеся валы и оси в пространстве, обеспечивая им возможность вращения или качения, и воспринимать действующие на них нагрузки. Подшипники могут также поддерживать детали, вращающиеся вокруг осей или валов, например шкивы, шестерни и др.