Диаметр цапфы вала подшипника
(2)
где
-
высота заплечика (рис.1, а,
в).
Диаметр
под колеса
(3)
где r - координата фаски подшипника (рис.1, а, б, в).
Высоту заплечика, координату r фаски подшипника принимают в зависимости от диаметра d (мм):
d……..17-22 24-30 32-38 40-44 45-50 52-58 60-65 67-75 80-85 90-95
…..…
3 3,5 3,5 3,5 4 4,5 4,6
5,1 5,6 5,6
…..…1,5
1,8 2,0 2,3 2,3 2,5 2,7
2,7 2,7 2,9
r…………1,5 2 2,5 2,5 3 3 3,5 3.5 3,5 4
Для вычерчивания конструкции и составления расчетной схемы вала можно принимать (см. рис. 1):
● длину
посадочного конца вала
;
● длину
ступицы колеса
где
- диаметр отверстия в ступице;
● длину
промежуточного участка тихоходного
вала
быстроходного вала цилиндрической
передачи
,
червячной передачи
конической передачи
.
Окончательные
размеры
выявляют
после расчета шпоночного (шлицевого)
соединения или после подбора посадки
с натягом.
Окончательные
размеры
и
определяют при конструировании крышек
подшипников, после выбора типа уплотнения
и при конструировании корпусной детали.
Окончательные
размеры
и
получают после выбора муфты, размеров
шкива, звездочки, расчета шпоночного
(шлицевого) соединения.
Для наружной резьбы конических концов валов принимают:
диаметр резьбы
;
длину
резьбы в зависимости от диаметра
мм…..12…24
27 30 36…42 48…64
,
мм….. 1,2
1,1
1,0
0,8
0,7
Выполняют проверочный расчет выбранной конструкции на сопротивление усталости и на статическую прочность.
Расчет
выполняют в такой последовательности:
по чертежу сборочной единицы вала
составляют расчетную схему, на которую
наносят все внешние силы нагружающие
вал (кроме консольной силы
),
приводя плоскости их действия к двум
взаимно перпендикулярным плоскостям
(горизонтальной Х и вертикальной Y).
В
общем случае
-
для входных валов редукторов и выходных
валов одноступенчатых редукторов;
-
для выходных валов многоступенчатых
редукторов. На конце вала может быть
установлена не только муфта, а шестерня,
звездочка или шкив.
Вектор силы расположен в плоскости смещения рассчитываемого и присоединяемого к нему валов, положение которой на стадии расчетов определить невозможно.
Расчетную
схему вала (рис.2, а)
представляем в виде трех отдельных схем
– см. рис.2, б,
в, г, где
,
и
приведены к оси вала. На рис 2, б
изгибающий момент
,
а на рис 2,
крутящий момент
(в сечении I
– I)
являются результатом такого приведения.
Рис.1
Здесь
- делительный диаметр шестерни.
Расчетную схему вала (рис.2, а) представляем в виде трех отдельных схем – см. рис.2 б, в, г, где , и приведены к оси вала. На рис 1, б изгибающий момент , а на рис 2, д крутящий момент (в сечении I – I) являются результатом такого приведения. Здесь - делительный диаметр шестерни.
Под каждой из трех расчетных схем построены эпюры изгибающих моментов, действующих в трех указанных плоскостях. По этим эпюрам можно определить суммарные изгибающие моменты в любом сечении вала.
Например, для сечения I – I запишем
(4)
где
Рис.2