6.3. Уточненный расчет валов.

Уточненный расчет валов производится после того, как завершен расчет зубчатых колес и известны все их параметры, намечены места

посадки колес, подшипников и прочих деталей на валы, т.е. когда известна компоновка развертки коробки передач. Целью такого расчета является проверка приближенно определенных диаметров валов с учетом изгибающих и крутящих моментов от всех сил, действующих на вал в различных сечениях. В записке приводится схема свертки валов привода с передачами, оказывающими наибольшее влияние на деформацию валов (Рис.6.6). Расчет валов ведется в следующем порядке:

а) рассчитываются усилия, действующие в передачах. Так, например, для цилиндрических прямозубых передач окружная и радиальная составляющие, действующей в зацеплении силы, соответственно равны

(6.9)

(6.10)

где M_k - крутящий момент, кгс·см;

D_н - диаметр начальной окружности зубчатого колеса, установленного на рассчитываемом валу, см;

 - угол зацепления;

б) составляется схема нагружения вала по типу (рис.6.7). Для этого действующие силы на вал раскладываются на горизонтальные и вертикальные составляющие и по уравнениям курса сопротивления материалов, подсчитываются изгибающие момента в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

в) строятся эпюры изгибающих моментов в обеих плоскостях;

г) определяется суммарный изгибающий момент в различных сечениях вала по формуле:

(6.11)

д) строится эпюра суммарного изгибающего момента;

е) строится эпюра наибольшего крутящего момента;

ж) определяется приведенный момент по четвертой теории прочности

(6.12)

и строится эпюра приведенного момента;

з) по анализу эпюр определяется опасное сечение вала. Составляется уравнение прочности

(6.13)

где [] - допускаемое напряжение, кгс/см²;

W - момент сопротивления в опасном сечении, см³.

Для круглого сплошного сечения

(6.14)

Для круглого полого сечения

, (6.15)

где d - наружный диаметр вала, см;

d₀ - диаметр отверстия вала, см.

Подставив выражение (6.14) в уравнения прочности (6.13), определяют диаметр вала в опасном сечении

(6.16)

Допускаемые напряжения [_и ] берутся из табл.6.3.

Примечание. Действие сил и моментов можно рассматривать не в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а в любых двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

В записке приводится полный расчет одного из валов привода, а результаты расчета остальных валов сводятся в табл.6.4 с приведением в ней схем нагрузок.

Таблица 6.4

№ вала	Схема нагрузок (расчетная схема)	Rя2	Rяв	Rв2	Rвb	Мк	Ми	Мпр	d вала расч.	d вала прин..