16.3 Расчет цилиндрических фрикционных передач

Таблица 38 – Алгоритм расчета фрикционных передач

Название параметра	Обозначение	Формулы для расчета
1	2	3
Геометрические и кинематические параметры
Межосевое расстояние, мм
Диаметры катков, мм		;
Передаточное число		Поскольку очень маленький, то его не учитывают.
Окружная скорость колес, м/с

Продолжение таблицы 38

1	2	3
Прочностные расчеты. Контактные напряжения
Сила прижатия катков, Н
Сила, действующая на валы, Н
Рабочие контактные напряжения, МПа
Межосевое расстояние, мм

17 Валы и оси

17.1 Назначение, конструкция и материалы валов и осей

Валом называют деталь (как правило, гладкой или ступенчатой цилиндрической формы), предназначенную для поддержания установленных на ней шкивов, зубчатых колес и для передачи вращающего момента. Вал воспринимает радиальные и осевые силы (нормальные напряжения) и передает к детали вращающий момент (касательные напряжения). Валы всегда вращаются, т.е. напряжения: изгиба - знакопеременны, напряжения растяжения (сжатия) - постоянны, кручения - зависят от характера момента. Некоторые валы не поддерживают вращающиеся детали и работают только на кручение. Вал 1 (рис. 57) имеет две или большее число опор, называемых подшипниками 2. Часть вала, охватываемую опорой, называют цапфой. Концевые цапфы именуют шипами 3, а промежуточные — шейками 4 [1-8].

Осью называют деталь, предназначенную только для поддержания установленных на ней деталей. Ось воспринимает и передает только радиальные и осевые силы, т.е. испытывает только нормальные напряжения (вращающиеся – знакопеременные напряжения изгиба, не вращающиеся - постоянные во времени напряжения изгиба).

Рисунок 57 - Конструкция вала

17.2.1 Машинные валы и оси

Валы. Форма: сложная конфигурация, обилие концентраторов напряжений. Материалы: Ст.5; Ст.6; стали 35, 40, 45; 40ХМА, 30ХГТ, 40Х, 20Х, 20, 12ХМЗ, 18ХГТ и др.

Оси. Материалы: Ст. 4, Ст. 6, стали 40, 45, 50 (термическая и термохимическая обработка применяется редко). Контролируемые диаметры принимаются из стандартного ряда чисел.

17.2 Классификация валов и осей

По назначению валы делят на валы передач (на них устанавливают детали передач) и коренные валы (на них устанавливают дополнительно еще и рабочие органы машины). Валы передач бывают:

F

X

специальные; трансмиссионные; машинные.

По геометрической форме валы делят: прямые (см. рис.57); кривошипные (рис. 58,а); коленчатые (рис. 58,в); гибкие (рис. 58,б); телескопические (рис. 58, г); карданные (рис. 58, д). Кривошипные и коленчатые валы используют для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (поршневые двигатели) или наоборот (компрессоры).

а б

в г

д

Рисунок 58 – Конструкции валов