Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ижевский Государственный Технический Университет»

Ю.С. Верпаховский

А.У. Ибрагимов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по расчету валов редукторов

для механических и машиностроительных специальностей,

специальности 340100 «Управление качеством»

Ижевск – 2005

УДК

Рецензент

Канд. техн. наук, профессор Н.С. Голубков

Ю.С. Верпаховский, А.У. Ибрагимов. Методические указания по расчету валов редукторов для механических и машиностроительных специальностей, специальности 340100 «Управление качеством»

Методические указания предназначены для студентов высшего профессионального образования очной формы обучения для механических и машиностроительных специальностей, специальности «Управление качеством». Содержит введение, методические пояснения, рекомендации по расчету валов, справочный материал и пример расчета.

Введение

Методические указания предназначены для студентов механических и машиностроительных специальностей. Ими могут также воспользоваться студенты не механических специальностей. Как правило, они проводят только проверочный расчет вала – расчет запаса прочности уже для сконструированного вала при известных нагрузках. Для этого им следует воспользоваться материалом, изложенным в п. 4.3 и примером расчета вала.

В методических указаниях изложен расчет валов. Для конструирования и создания рабочих чертежей валов следует воспользоваться дополнительной литературой. В методических указаниях помещены краткие справочные данные, относящиеся к расчету валов.

1. Методы расчета валов и исходные данные для расчета.

Валы предназначены для поддержания насажанных на них тел вращения (зубчатые и червячные колеса, червяки, шкивы, звездочки) и передачи крутящего момента вдоль вала.

Расчет валов производится с целью обеспечения их прочности, жесткости и отсутствия недопустимых колебаний. В редукторах, вследствие сравнительно небольшой частоты вращения вала (обычно до 1500 об/мин) и небольших расстояний между опорами, расчет на жесткость и колебание обычно не проводят и, таким образом, основным расчетом является прочностной расчет вала. Исключение составляют лишь червяки в червячных редукторах, у которых расстояние между опорами по отношению к диаметру вала достигает существенных размеров и их необходимо дополнительно рассчитывать на жесткость.

В настоящее время наибольшее распространение получил расчет на прочность по допускаемым напряжениям или по запасу прочности. В последнее время получает распространение вероятностный метод расчета валов. Этот метод представлен в справочной литературе и может быть использован как материал для НИРС [6].

Чтобы произвести расчет вала из условия его прочности и жесткости, необходимо иметь следующие исходные данные:

• величину, место положения и взаимное расположение в пространстве действующих на вал нагрузок;

• межопорное расстояние (расстояние между опорами);

• материал вала и его термическую обработку;

• некоторые дополнительные данные, как-то: технологию изготовления, форму и размер элементов вала и др., необходимые на заключительном этапе расчета вала.