logo
Курс лекций по ДМ

§ 4. Подбор гибких валов

Допускаемый вращающий момент для каждого раз­мера вала установлен ГОСТ 13226-80 и др. Он соответствует такому направлению вращения вала, при котором витки на­ружного слоя вала будут закручиваться и уплотнять внутрен­ние слои проволоки.

При вращении вала в направлении витков внешнего слоя допускаемый вращающий момент не должен превышать поло­вины вращающего момента, допускаемого при вращении вала в направлении, противоположном направлению витков внеш­него слоя.

При работе вала с неискривленной осью допускаемый вращающий момент может быть увеличен в 3 — 7 раз.

Таблица 24.7. Расчет запасов прочности вала

Значения

параметров для

сечения

Параметры

по рис

24.8, а

1-1

2-2

3-3

4-4

Диаметр вала, мм

32

35

32

40

Момент сопротивления, мм3:

Wи10-3

2,73

4,21

3,22

3,5

wкio-3

5,94

8,42

6,43

7,0

Изгибающий момент Ми, Н * м

71

101,5

86,6

28,5

Крутящий момент Т, Н • м

78

78

78

78

Напряжение, МПа:

Оии изгиба

25,2

23,7

24,1

8,2

тк кручения

13,2

9,25

12,1

11,1

Эффективный коэффициент кон-

центрации напряжений:

нормальных ка

1,75

1,76

1,93

2,0

касательных кТ

1,54

1,3

1,45

1,75

Коэффициент, учитывающий масш-

табный эффект:

при изгибе Ео

0,88

0,88

0,88

0,85

при кручении ЕТ

0,77

0,76

0,77

0,73

Коэффициент запаса:

no

5,0

5,25

6,0

13,75

nт

5,75

9,7

6,6

5,71

Запас прочности п

3,78

4,63

4,44

4,74

Рисунок 1

Долговечность вала зависит от рабочего радиуса кривизны гибкого вала, оцениваемого наименьшим допускаемым радиу­сом кривизны брони.

Пример. Произвести проверочный расчет вертикального вала пнев-моражлирного механизма ткацкого станка (рис. 24.8, а). Вал изготовлен методом резания из стали 45 (оп = 650 МПа, от = 470 МПа, О-1 = = 275 МПа; Т-1 = 160 МПа).

Вращающий момент на водило механизма передается валом от конического зубчатого колеса. Из кинематического и силового расче­тов известно, что вращающий момент, изменяющийся по пульсирую­щему циклу, достигает наибольшего значения Тмах = 78 кН *м, когда центробежная сила Rmах = 800 Н составляет с осью x угол 37° (рис. 24.8, б), проекции усилий на коническое колесо при этом состав­ляют (см. рис. 24.8,6) Ft = 2000 Н, Fr = 360 Н, Fа = 1600 Н.

Эпюры изгибающих моментов, действующих на вал, в плоскостях хОz и хОу показаны на рис. 24.8, в. В табл. 24.7 приведены резуль­таты расчета запасов прочности в четырех наиболее нагруженных сечен:иях с концентраторами напряжений. Расчет проведен по описан­ной выше методике.

Из табл. 24.7 видно, что запасы прочности во всех сечениях достаточно высокие.

1 ГЛАВА 25

МУФТЫ