Проверочный расчет валов по эквивалентному моменту

Для выполнения расчета необходимо иметь эпюру эквивалентного момента по длине вала. Как известно из курса сопротивления материалов:

,

где М _изгΣ – суммарный изгибающий момент, действующий на вал;

Т – крутящий момент вала.

Для построения эпюр необходимо знать значения всех внешних силовых факторов (активных и реактивных), оказывающих воздействие на вал. К активным силам относятся усилия в зацеплениях, муфтах, от шкивов ременных и звездочек цепных передач. Реактивными силами являются реакции в опорах (подшипниках).

Величина реакций определяется из условий равновесия вала. Для составления условия равновесия необходимо вычертить схему нагружения вала с изображением векторов действующих сил (рис. 3.6), [1– 6]. Обозначения сил: F_r – радиальная, F_а – осевая, F_t – окружная (обычно усилия в зацеплениях); R_Аг, R_Ав, R_Вг, R_Bb – реакции опор в точке А в горизонтальной и вертикальной плоскостях и точке В в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно, F _м – нагрузка на валы от муфт и т. д.

В обозначениях усилий зубчатых зацеплений дополнительно применяют цифровые индексы. Первый индекс обозначает номер колеса, со стороны которого действует сила; второй – номер колеса, на которое действует сила (см. рис. 3.6).

По характеру построенных эпюр устанавливают положение опасного сечения вала и находят диаметр вала в данном сечении:

где [σ_-1] – предел выносливости материала вала при действии симметричного цикла нагружений.

Рис. 3.6. Расчетная схема и эпюры моментов вала

и эпюры действующих моментов