25458 Skrypt PKM 1 00112

224

7. OSIE I WAŁY

7.1. Wstęp

Zgodnie z przyjętymi definicjami osią lub wałem nazywać będziemy element podparty w łożyskach, wykonujący ruch obrotowy lub wahadłowy Oś może być stała lub obrotowa. Przenosi głównie naprężenia gnące. Warunki, jakie powinna spełniać oś. dadzą się sprowadzić zasadniczo do dwóch:

— warunek wytrzymałościowy

- warunek sztywności - kąty i ugięcia (najczęściej na podporach) nic powinny przekraczać wartości dopuszczalnych, które zależą od rodzaju i funkcji urządzenia.

Wały obciążane momentem skręcającym nazywać będziemy lekkimi, a momentem gnącym i skręcającym - wałami ciężkimi lub maszyno w’ymi. Wały lekkie liczymy z warunku wytrzymałościowego

oraz z warunku na sztywność

!— ^CJ°__ )

W konstrukcjach ogólnomasz.ynowych dopuszczalny kąt skręcenia ^<0,0044 [rad/mb].

Wały ciężkie liczymy z warunku na naprężenie zastępcze

y/a) + (atTj² ^ k_rj

przyjmując dla obciążeń statycznych

dla obciążeń zmiennych (np. dwustronne zginanie i jednostronne skręcanie)

Średnica wałka

dZ

gdzie

L

W wielu konstrukcjach maszynowych o średnicy wałka decyduje sztywność giętna, a nic wytrzymałość.

Z przybliżonego równania linii nagięcia wałka

d,’    MM

ST ^±~£T

otrzymamy

y = idx\^dx + Cx + D^f^.

gdzie:

f_Ao_P - dopuszczalne ugięcie wałka łub

tgfi3 0-[^dx + Cś/l*_t.

gdzie:

P_Ao? - dopuszczalny kąt ugięcia osi wałka.

Stałe całkowania wyznaczamy z warunków brzegowych.