Проектни схеми на валове и оси. Критерии за изчисляване

За да се изчисли вал за сложно съпротивление, е необходимо да се изготви неговата конструктивна схема: поставете точките, в които се намират условните опори, определете величината и посоката на силите, действащи върху вала, както и точките на тяхното приложение.

Приблизителното разположение на лагерите и колелата се установява в резултат на предварителното проектиране на валовете и по време на оформлението на диаграмата на редуктора.

В повечето случаи се използват валове с двоен лагер. Опора, която възприема радиални и аксиални натоварвания, се счита за шарнирно закрепена, опора, която поема само радиални натоварвания, се смята за шарнирно подвижна. В случай на използване на един сачмен или ролков радиален лагер в опората, изчислената опорна точка се намира в средата на ширината на лагера (фиг. 18, а).

С единичен ъглово контактен лагер (фиг. 18, б, в), радиалната реакция се счита за приложена към вала в точката на пресичане на геометричната му ос и права линия, изтеглена през центъра на топката или средата на ролката под ъгъл (90 о -α) спрямо оста на лагера, където α е контактният ъгъл, посочен в каталозите на лагерите (виж таблицата).

Разстоянието а между точката на приложение на реакцията и широкия край на външния пръстен на лагера (фиг. 18, б, в) може да бъде приблизително намерено по формулите:

a = 0,5 [B + 0,5 (d + D) tanα];

- за конусен валяк

където B е ширината на лагера; T - височина на монтаж; d - диаметър на отвора на вътрешния пръстен; D - външен диаметър; α е номиналният ъгъл на контакт; д - коефициентаксиален център на натоварване.

Когато два лагера са монтирани в опора (фиг. 18, г), основната реакция се възприема от разположения лагерот страната на натоварения пролет [1]. Ако външният лагер не е разположен близо до вътрешния, тогава в него може да възникне реакция, насочена в обратна посока. Следователно е по-точно да подравните опората на условния шарнирен вал с вътрешния лагер или да го поставите на една трета от разстоянието между лагерите по-близо до вътрешния. Точното изчисление се извършва, като се вземе предвид съвместната работа на вала с лагеритеопорна греда на еластични опори.

За валове, въртящи се в ъглово-контактни дву- или четириредови лагери или в ъглово-контактни двойни лагери с ъгли на контакт, насочени в различни посоки (схеми O или X), конвенционалната основа е разположена в средата на ширината на лагера (или комплекта) [ 7]. При инсталиране на двойни ъглови контактни лагери с контактни ъгли, посокав една посока (схема Т- "тандем", фиг. 18, д):

a = 7B/6 + 0,25 (d + D) tga

За валовете, въртящи се в самонастройващи се плъзгащи лагери (фиг. 18, д), налягането по дължината на лагерите поради деформация на валовете се разпределяе неравномерно. Конвенционалният шарнирен лагер се намира на разстояние (0,25. 0,3) l (но не повече от половината от диаметъра на вала d) от края на лагера отстрани на натоварения пролет. Точното изчисляване на такива шахти се извършва, като се вземе предвид съвместната работа с лагери като греди върху еластична основа.

Обикновено, при съставяне на схеми за проектиране, вземанече частите, монтирани на вала, пренасят фокусасили и моменти към вала в средата на неговата ширина. Възможни усъвършенствания се дължат на отчитане на закона за разпределение по дължината на контакт на силите на взаимодействие между главините и шахтите, когато те работят заедно. В този случай силите върху валовете се приемат за концентриране в участъците на разстояние (0,2 .0,3) l от краищата на главината (фиг. 18, g): по-малки стойности за твърди главини и смущения приляга, по-големи стойности за добивизходни главини, преходни кацания и кацания с хлабина. Разпределението на въртящия момент в шлицовата връзка с дължината на контакта на свързващите се части, по-големи от диаметъра на шлицовите кухини, се взема съгласно закона на триъгълник с връх в края на главината.

Критерии за изчисляване. За повечето шахти, модерниустойчивостта на умора е критична. Умората с нисък цикъл може да възникне при работа с големи претоварвания. За валове с ниска скорост, изработени от нормализирани, закалени и закалени с високо закаляващи се стомани, ограничаващ критерий може да бъде и статичната товароносимост при пикови натоварвания (без недопустими остатъчнидеформации). За шахти от крехки и нископластични материали (чугуни, ниско закалени стомани) при ударни натоварвания и ниски температури - устойчивостснизхождение към крехко унищожаване.

Възможна е правилна работа на зъбни колела и лагерина с ограничени еластични измествания, което изисква изчисляване на шахтите според критерия за твърдост и съвместното участие на шахтите с монтиранивърху тях с детайли във вибрациите, наблюдавани при високоскоростни машини, според критерия за вибрационна устойчивостНовини.

По този начин за повечето валове основните критерии за ефективност са якост, твърдост и устойчивост на вибрации.

Разстояния между опорите на вала.За да се определят реакциите на опорите и да се начертаят диаграмите на моментите, е необходимо да се знаят разстоянията между опорите, както и разстоянията между частите на вала (зъбни колела, ролки, звездички, съединители и др.) И поддържа.

1. Цилиндрична едностепенна скоростна кутия (фиг. 1.15).

Разстояние между опорите на вала

(1.1)

където е дължината на главината на зъбното колело, която може да бъде равна на ширината на зъбното колело или mm; x - пролуката между зъбните колела и вътрешните стени на корпуса на редуктора: x = 8 ... 15 mm; ω е ширината на стената на корпуса на мястото, където са монтирани лагерите (препоръчваме стойностите на ω вижте таблица 1.9, на същото място - стойностите на f - разстоянието от средата на лагера до средата на секцията за кацане на изходния край на вала).

Знакът на приблизителното равенство във формули (1.1) ... (1.6) означава, че при необходимост разстоянието l може да бъде взето по-малко или повече.

За втория вал разстоянието между опорите трябва да бъде същото като за първия вал.

2. Цилиндрична двустепенна скоростна кутия (фиг. 1.16).

Разстоянието между опорите на междинния вал, на което са разположени зъбните колела от първия етап и зъбните колела от втория етап,

(1.2)

където е дължината на главината на колелото от първи етап; дължина на главината на зъбния колел от втори етап.

Разстоянията между опорите на задвижващия и задвижващия вал се вземат същите, както при междинния вал.

3. Едностепенна конусна скоростна кутия (фиг. 1.17).

Разстоянието e, u (mm) за задвижващия вал, както и f и ω могат да бъдат взети от таблицата. 1.9 (а също и ако задвижваното колело е конзолно на вала - виж фиг. 1.1) в зависимост от предавания момент T.

Разстояние между опорите на задвижвания вал

(1.3)

където е дължината на главината на колелото, която може да се вземе приблизително b е дължината на зъба.