stąd średnica wału pełnego
Dla wału drążonego uwzględniamy wuriość wskaźnika wytrzymałości
(3,22|
J Md*-di) w*—m~-
W celu wykonania wału możliwie lekkiego, projektujemy go jako wał kształtowy. o kształcie zbliżonym do kształtu wału o jednakowej wytrzymałości. W tyra celu konieczne jest obliczenie średnicy wału według wzoru (3.21) dla szeregu kolejnych przekrojów. Według tych średnic rysujemy zarys wału o stałej wytrzymałości. Zarys ten obrysowujemy zarysem schodkowym, dobierając średnice odcinkćn wału i ich długośd zależnie od wymiarów części osadzonych na walc.
Przebieg obliczeń przy zastosowaniu metody rachunkowo-wykreślnej przedstawimy na prostym przykładzie wału dwupodporowego, z osadzonymi na nim dwoma kolami zębatymi (rys. 3.5) Kolejność postępowania jest następująca:
I- Ustalamy obciążenia zewnętrzne. Są nimi w tym przypadku siły działające u kola zębate ze strony kół współpracujących. Siła P, leży w płaszczyźnie prostopadłą do osi wału i jest nachylona do osi pod kątem a,. Siła P2 tworzy z płaszczyzn* prostopadłą do osi wału kąt ft2, a jej rzut na tę płaszczyznę tworzy kąt a2 z osią (ryt 3.5a,b). Ponieważ siły P, i P2 nic leżą w jednej płaszczyźnie, rozkładamy je u składowe w kierunkach osi x, y i z. Składowe te mają w naszym przypadku wartości
Pit = P\ cosa,, Plf = P, sina,,
P2M = P2 sin pz, Plt = P2 cos co8*2, P2f = P2 cos j? 2 sin a2.
2. Suma momentów sił P, i P2 w ruchu ustalonym jest równa zeru
Ptsi-Pisi
Jeżdi dana jest jedna z sił, to drugą wyznaczymy z tego równania.
3. Obliczamy reakcje łożysk A i B. Wyznaczamy tylko ich składowe A,. At oni B,, Bt korzystając z równań równowagi. Składowe A, i Bz otrzymamy z równłit momentów względem osi y przechodzącej przez punkt A i równoległej do niej. przechodzącej przez punkt B, np.
BJ+PiA + PiĄ-O.
Analogicznie obliczamy At i Br układając równania momentów względem osi: B/-P2,/,.+ P„4+ P2,r2 m 0,
Poza reakcjami prostopadłymi do osi wału występuje reakcja wzdłużna
B, *1 P^r