skanuj0206 (5)

gdzie: fi_g, /?_s — współczynniki spiętrzenia naprężeń przy zginaniu i skręcaniu,

g — współczynnik wielkości przedmiotu.

6. Obliczenie ogólnego współczynnika bezpieczeństwa wg wzoru

(9.19)

5g-$s

W dokładnych obliczeniach wytrzymałości zmęczeniowej wału wartość S = 1,4 -T- 2,0 uznawana jest za wartość wystarczającą do zapewnienia bezpiecznej konstrukcji. Jeżeli w wyniku obliczeń otrzyma się dla określonego przekroju <5 < 1,4, należy powiększyć średnicę wału, zmniejszyć karb itd. Otrzymanie <5» 2 oznacza, że kształt wału w danym przekroju jest zaprojektowany ze zbyt dużym współczynnikiem bezpieczeństwa i w miarę możliwości należy zmniejszyć jego średnicę.

9.5. Sztywność osi i wałów

Ustalenie wymiarów wału (osi) z warunków wytrzymałościowych nie zapewnia jego sztywności, ponieważ założone naprężenia dopuszczalne (k_g0, k_Sj) dopuszczają ugięcie lub skręcenie wału w granicach odkształceń sprężystych. W wielu konstrukcjach prawidłowa praca urządzenia lub maszyny wymaga ograniczenia tych odkształceń do niezbędnego minimum i wówczas konieczne jest sprawdzenie sztywności wału lub osi.

Sztywność giętna. Ugięcie wału następuje pod wpływem obciążenia go siłami pochodzącymi od ciężaru elementów osadzonych na wale, od naciągu pasów, od sił międzyzębnych itp. Miarą odkształcenia giętnego jest wartość strzałki ugięcia / i kąta ugięcia /?, wyznaczanego w punktach podparcia wału (łożyskach). W najprostszym przypadku osi ruchomej, obciążonej jednym kołem umieszczonym pośrodku jej długości (rys. 9.10a), strzałkę ugięcia oblicza się z wzoru

/=

F-/³ 48 EJ_X

(9.20)

a kąt ugięcia

*⁼ ife ^{w rad    (921)}

Przy bardziej złożonych obciążeniach (np. przy większej liczbie sił działających na wał) obliczanie wartości strzałki ugięcia / oraz kąta ugięcia /? jest bardzo złożone i wymaga żmudnych rachunków lub ustalania tych wartości doświadczalnie.

Wartości dopuszczalnych ugięć wałów są ustalane doświadczalnie dla różnych maszyn i urządzeń. Na ogół przyjmuje się, że wartość strzałki

206