Расчёт валов на жёсткость

Рисунок 30 - Прогиб валов и повороты их сечений под зубчатыми колёсами и в подшипниках.

1) Изгибная жёсткость валов оценивается как f и q: f£[f], q£[q].

f и q определяются методами сопромата.

- зубчатые передачи;

- червячные передачи.

рад – подшипники качения;

рад – подшипники скольжения.

В большинстве случаев валы редукторов на жёсткость не проверяют. Исключение составляют валы червяков, которые всегда проверяют на изгибную жёсткость (из-за большого расстояния между опорами)

,

где l – расстояние между опорами, мм;

P – окружное усилие червяка, Н;

T – радиальное усилие червяка, Н;

E – модуль упругости материала, E=2×10⁵ Н/мм²;

J – приведённый осевой момент инерции сечения, мм⁴.

2) Крутильная жёсткость вала оценивается углом закручивания j на единицу длины

,

где M_к – крутящий момент, Н×м;

G – модуль сдвига, Н/м² (для стали G=8×10⁸ Н/м²);

J_p – полярный момент инерции, м⁴ (для круглого поперечного сечения J_p=0,1×d⁴);

[j₀] – допускаемый угол закручивания вала на 1 м длины, рад/м (для стали [j₀]=(5…22)×10^-3 рад/м).

Подшипники

Подшипники являются опорами валов и вращающихся осей. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу, и передают их на корпус машины. Качество подшипников определяет надёжность и долговечность машины.

В зависимости от рода трения подшипники делятся на:

а) подшипники скольжения;

б) подшипники качения.

В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки подшипники бывают:

а) радиальные – воспринимают радиальные, т. е. перпендикулярные валу нагрузки;

б) упорные – воспринимают осевые нагрузки;

в) радиально-упорные – воспринимают радиальные и осевые нагрузки.