Продолжение таблицы 39

1			2
3 Запас прочности по касательным напряжениям , где ; - для механизмов, работающих в реверсивном режиме; - для обычных механизмов		Не выполняется
Проверка статической прочности валов и вращающихся осей (расчет дополнительный и проводится при условии, что )
, ;	Проверка статической прочности не-вращающихся осей (расчет основной) ;

17.3.2 Расчет валов на жесткость

Упругие перемещения вала отрицательно влияют на работу связанных с ним деталей: подшипников, зубчатых колес и т.п. От прогиба вала в зубчатом зацеплении возникает концентрация нагрузки по длине зуба. При больших углах поворота в подшипнике может произойти защемление вала. Допускаемые упругие перемещения зависят от конкретных требований к конструкции и определяются в каждом отдельном случае. Введение общих норм едва ли возможно и целесообразно. Некоторые из приближенных рекомендаций указаны в табл. 40.

Таблица 40 – Рекомендованные значения стрелы прогиба и углов поворота в подшипниках

Место применения	Стрела прогиба	Угол поворота
Для зубчатых передач: цилиндрических; конических, гипоидных, глобоидных	; , где - модуль зацепления	- для подшипника скольжения; - для радиального шарикоподшипника
Для валов общего назначения	, где - расстояние между опорами	___

Перемещения при изгибе в общем случае целесообразно определять, используя интеграл Мора и способ Верещагина (см. курс «Сопротивление материалов»). Для простых расчетных случаев используют готовые решения приведенные в справочной литературе [9].

17.4 Расчёты трансмиссионных валов

Особенности конструкции. Форма: длина до 7 м. Материал: Ст.4, Ст.5. Алгоритм расчета трансмиссионного вала приведен в табл. 41.

Таблица 41 - Алгоритм расчета

КР – жесткость	КР – прочность
1	2
РН - , Где	РН - , где
РУ -	РУ -

Продолжение таблицы 41

1	2
РФ - ;	РФ - ;

17.5 Конструирование валов и осей

Переходные участки валов между двумя ступенями разных диаметров выполняют такими способами.

1 С канавкой для выхода шлифовального круга или для выхода резьбонарезного инструмента (если есть на валу резьбовые участки). Зачастую канавки имеют ширину более 3 мм и глубину более 0,25-0,30 мм. Канавки должны иметь максимально возможные радиусы закругления для уменьшения концентрации напряжений. Канавки выполняют на валах, диаметры которых определяются из условия жесткости и на концевых участках валов, в сечениях которых возникают незначительные изгибающие моменты (рис.59,а).

2 С переходной поверхностью – галтелью постоянного радиуса . Радиус галтели выбирается меньше радиуса закругления или радиального размера фаски детали . Для шеек под подшипники качения рекомендуется (рис.59,б).

3 Для уменьшения концентрации напряжений целесообразно выполнять галтель с изменяемым радиусом кривизны, при этом наибольший радиус кривизны должен находиться в зоне перехода к ступени меньшего диаметра. Эти галтели со сменным радиусом существенно повышают стойкость вала против усталостного разрушения (рис. 59, в).

4 Эффективным методом повышения усталостной прочности валов на переходных участках является выполнение разгружающих канавок на малонагруженных участках или сверление отверстий в ступенях большого диаметра.

Такие мероприятия обеспечивают более равномерное распределение напряжений и уменьшение концентрации напряжений.

а

б в

Рисунок 59 - Варианты выполнения переходных участков валов

Высоту буртика , координату фаски подшипника и размер фаски принимают в зависимости от диаметра посадочной поверхности (табл. 42).

Таблица 42 – Рекомендации по выбору высоты буртика , координаты фаски подшипника и размера фаски в зависимости от диаметра посадочной поверхности

	17...24	25...30	32...40	42...50	52...60	62...70	71...85
	2	2,2	2,5	2,8	3	3,3	3,5
	1,6	2	2,5	3	3	3,5	3,5
	1	1	1,2	1,6	2	2	2,5

Пример построения схемы загрузки вала и эпюр изгибающих и крутящих моментов приведен на рис. 60.

Вертикальная плоскость

Горизонтальная плоскость

Рисунок 60 – Пример построения схем загрузки вала, эпюры изгибающих и крутящего моментов