40
40
1.5.4. WAŁY
1.5.4.1. SIŁY OBCIĄŻAJĄCE WAŁY
1. ZĘBATE PRZEKŁADNIE WALCOWE (rys. 1.5.4.1)
1.1. Wartości sil obciążających wały:
- dla przekładni zamkniętych (1.5.2.1 p. 6),
- dla przekładni otwartych (1.5.2.4 p. 4).
1.2. Punkt przykładania sił - biegun zazębienia C.
1.3. Kierunek sił:
1.3.1. Siła obwodowa Ft - pod kątem 90° do promienia w biegunie zazębienia C, w kierunku
- przeciwnym do obrotu koła -dla koła napędzającego (zębnika), (wał 1) - siła Fn (rys. 1.5.4.2a),
- zgodnym z kierunkiem obracania - dla koła napędzanego (wał 2) -siła Fi2 (iys. 1.5.4.2b).
1.3.2. Siła promieniowaFr - po promieniu od bieguna zazębienia C do osi wału
- dla zębnika - siła iVi od C do Ox (rys. 1.5.4.2a),
- dla koła zębatego - siła Fn od C do 02 (rys. 1.5.4.2b).
1.3.3. Siła poosiowa Fa - wzdłuż osi wału.
Dla wyznaczenia kierunku poosiowej siły Fa musi być znany kierunek pochylenia zęba zębnika (prawy lub lewy) i koła zębatego (lewy lub prawy) (rys. 1.5.4.1). Półobwód zębnika (koła zębatego), na którym podany kierunek pochylenia zęba jest wydzielony linią grubą.
1.3.3.1. Dla wyznaczenia kierunku poosiowej siły Fa umownie przesuwa się koło zębate - rys. 1.5.4.3a (zębnik - rys. 1.5.4.3b) w pozycję, gdzie biegun zazębienia C będzie znajdował się na osi zębnika (koła zębatego) ze strony określającej kierunek pochylenia zęba i wydzielonej na rysunku linią grubą (w pozycję Cj).
1.3.3.2. Przykłada się w umownym biegunie zazębienia Ci siłę obwodową Ft wg zaleceń p. 1.3.1.
1.3.3.3. Poosiowa siła Fa będzie jedną składową wypadkowej si ły Fa' skierowanej pod kątem 90° do linii szerokości zęba w umownym biegunie zazębienia CL. Dragą składową siły F„ będzie siła obwodowa Ft skierowana wg pole ceńp. 1.3.3.2.
1.3.3.4. W taki sposób określona poosiowa siła Fa przenosi się w rzeczywisty biegun zazębienia C (rys. 1.5.4.3a i 1.5.4.3b).
Na podstawie tych rozważań składa się obliczeniowe schematy wałów 1 i 2 przekładni walcowej, które są obciążone siłami Ft, Fr i Fa w płasz czyznach XOZ i YOZ (rys. 1.5.4.4).
Rys. 1.5.4.1. Schemat przekładni walcowej
Rys. 1.5.4.2. Schemat sił Ft i Fr obciążających: a) zębnik (wał 1), b) koło zębate (wał 2)
a)
YOZ
xoz
b)
YOZ
XQZ
rs*ir c
j f (7 cosy
Frlsm/ «
- * SD C « | |
B ' : |
E S |
A 1 |
f Ft1s,ny |
1 |
’ l Fr) COS y |
-I | |
J 1 |
G ,3 |
* C| |
f cós7 c? |
Fa2 |
f Ffp sin 7 K; l Frp cos 7 £ |
J |
G >3 |
A |
c ± li |
Fa2
Rys. 1.5.4.3. Wyznaczanie kierunku działania siły Fa: a) dla zębnika, b) dla koła zębatego
Rys. 1.5.4.4. Obliczeniowe schematy: a) wału 1, b) wału 2
* Obciążenie wałów napędu od sprzęgieł siłą (1.5.4.1 p. 5).