skanuj0196 (5)

stąd

(9.5)

Osie nieruchome często wykonuje się jako gładkie (rys. 9.6d), o średnicy wynikającej z obliczeń wytrzymałościowych.

Podczas projektowania osi drążonych (o przekroju pierścieniowym) wstępnie zakłada się stosunek średnicy otworu do zewnętrznej średnicy osi: / = djd; najczęściej przyjmuje się /? — 0,4 -^-0,6, jeżeli średnica otworu nie jest uzależniona od wymagań związanych z przeznaczeniem osi. Dla osi drążonej wskaźnik wytrzymałości przekroju przy zginaniu wynosi

Średnicę osi oblicza się wg wzoru

(9.6)

(9.7)

Z wykresu momentów zginających (rys. 9.6c) wynika, że w przypadku stosowania osi gładkiej (o stałym przekroju poprzecznym — rys. 9.6d) własności materiału są w pełni wykorzystane tylko w przekroju niebezpiecznym, natomiast w przekrojach, w których M_g < M_gmax, materiał osi jest niedociążo-ny. W celu właściwego wykorzystania materiału ustala się teoretyczny kształt osi (wału), odpowiadający belce o równomiernej wytrzymałości na zginanie (rys. 9.6e); wartości średnic w poszczególnych przekrojach oblicza się wg odpowiednich wartości momentów zginających. Na podstawie teoretycznego kształtu ustala się rzeczywiste kształty osi lub wału. Najczęściej wykonuje się osie i wały schodkowe, projektowane w taki sposób, aby kształt rzeczywisty był opisany na kształcie teoretycznym (rys. 9.6/). Naprężenia rzeczywiste w każdym przekroju poprzecznym będą wówczas mniejsze od naprężeń dopuszczalnych o stosunkowo niewielką wartość przy osi gładkiej.

Osie stałe (nieruchome) i ruchome (obracające się) oblicza się wg tych samych wzorów, przyjmując odpowiednie wartości naprężeń dopuszczalnych wg tabl. 1.4. Osie stałe przenoszą przeważnie obciążenia statyczne lub rzadziej — tętniące, zatem do wzoru 9.5 lub 9.7 podstawia się wartości naprężeń dopuszczalnych na zginanie: k_g (lub k_gj). Osie ruchome są zawsze obciążone wahadłowo — nawet przy obciążeniach statycznych — dlatego do ich obliczeń przyjmuje się wartości k_go.

Na rys. 9.6e podano przykładowo teoretyczny kształt osi o wymiarach średnic obliczonych dla osi stałej (przy k_g) oraz osi ruchomej (przy k_go). Z porównania uzyskanych wartości wynika, że należy dążyć do stosowania

196