3. Wały i osie
Podstawiając do wzoru (3.8)
3. Wały i osie
i At, ze wzoru (3.5). otrzymamy
stąd
« 0,0735
i 0,001-32// Vir-8lT)00w- 0,004
Za pomocą wzorów (3.6) i (3.9) otrzymamy jednakowe średnice wtedy, gdj spełniony będzie warunek
W przypadku gdy przyjmiemy określony materia! walu, możemy obliczyć wartość Nin, przy której średnice obliczone ze wzoru (3.9) i ze wzoru (3.6) będą jednakowe (op dla stali 15 km = 20,0, a obliczone N/n = 0,0582). W tym przypadku otrzymam; jednakową średnicę d = 11,5 cm z obydwu wzorów. Dla d< 11.5 decyduje waniad na dopuszczalny kąt skręcenia, a dla d> 11,5 warunek wytrzymałościowy [tok (3.6)]. Z powyższych rozważań wyciągamy następujący konstrukcyjny wniojd W przypadku gdy decyduje dopuszczalny kąt skręcania (dla średnic małych), nie warto stosować stali o dużej wytrzymałości, natomiast przy średnicach dużych należ; stosować materiały o dużej wytrzymałości. Obliczenia powyższe są przybliżone, gdp pominęliśmy zginanie walów. W przypadku gdy momenty gnące są duże w porównaniu ze skręcającymi, wtedy posługując się wzorami (3.6) i (3.9) możemy dobrać zby małą średnicę walu i spowodować awarię. Aby nie dopuścić do nadmiernego zginani) walu, należy odpowiednio dobrać rozstawienie podpór. Proponuje się przyjramtó rozstawienie podpór / według następujących zaleceń:
-rWSsfd cm, gdy wały są słabo obciążone,
135 i/d era, gdy wały są mocno obciążone.
Podpory należy rozmieścić tak, aby kola pasowe, zębate lub inne części zginające wal znajdowały się możliwie blisko podpór.
Wały dwupodporowe obliczamy na zginanie i skręcanie. W dowolnym przekroją wału panuje naprężenie normalne wywołane zginaniem
m 9*mn£ |
(3.11) |
oaz styczne wywołane skręcaniem | |
91 |
Bili) |
| W | |
Naprężenia zastępcze obliczamy według hipotezy Hubera największej energii od* | |
kształcenia postaciowego | |
at = y/oi+2xj . |
ai3) |
Naprężenia gnące w wałach są z reguły obustronnie zmienne, a naprężenia skręcają* ce — jednostronnie zmienne. Licząc według wzoru (3.13), otrzymujemy zbyt duży upał bezpieczeństwa. Biorąc pod uwagę powyższy fakt. możemy naprężenia tnące | |
wstawić do wzoru zmniejszone w takim stosunku jak kti!km. przyjmujemy naprężenia zastępcze |
W związku z tym |
o» - . |
(3.14) |
gdzie zredukowane naprężenie | |
(3.15) | |
Przekształcając ten wzór do postaci | |
i -m |
(3.16) |
piat | |
(117) | |
możemy obliczyć moment zastępczy | |
13J8) | |
W przypadku jednoczesnych naprężeń zginających i skręcających obowiązuje wzór | |
0.13) oraz wynikający z niego wzór na moment zastępczy | |
M. * y/Mf+MP . |
(3.19) |
1 Warunek wytrzymałości dla danego przekroju ma postać | |
M. i |
G3J20) |