skanuj0193 (6)

•    obciążenia zmieniające swoje położenie (w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału) wraz z obrotem wału — np. siły odśrodkowe, które wywołują naprężenia stałe.

Osie nieruchome oblicza się na wytrzymałość statyczną, a osie ruchome i wały — na wytrzymałość zmęczeniową. Zwrot „obliczenie na wytrzymałość...” oznacza dokonanie (drogą obliczeń) takiego wyboru kształtu, wymiarów i rodzaju materiału części, aby mogła ona — z uwzględnieniem odpowiedniego współczynnika bezpieczeństwa — pracować bez obawy uszkodzenia w określonych warunkach obciążeniowych.

Projektowanie osi i wałów obejmuje:

•    Obliczenia wstępne, umożliwiające ustalenie kształtu i przybliżonych wymiarów osi lub wału. Obliczenia te wykonuje się w zasadzie na wytrzymałość statyczną, uwzględniając jednak wpływ zmienności obciążeń przez przyjęcie odpowiednich naprężeń dopuszczalnych (np. k_gj, k_go).

•    Obliczenia dokładne (sprawdzające), uwzględniające czynniki decydujące o wytrzymałości zmęczeniowej (m.in. działanie karbów) oraz sztywność giętną i skrętną wału.

Ruch obrotowy wału (lub osi ruchomej) jest wywołany siłami działającymi na obwodzie elementu napędzającego osadzonego na wale (koła zębatego, pasowego itp.) i jest przekazywany np. na inne wały za pośrednictwem kół napędzanych. Dla ustalenia wpływu działania siły obwodowej F na wał, w jego osi zaczepia się tzw. układ zerowy sił, tj. dwie siły F, których suma jest równa zeru (rys. 9Aa). Z otrzymanego układu sił wynika, że wał jest obciążony momentem skręcającym (równym momentowi obrotowemu) oraz siłą F,

Rys. 9.4. Przykłady obciążenia wałów i osi [21]

wywołująca zginanie wału. Na rysunku 9Ab, c, d podano przykłady obciążenia wałów i osi. Ponieważ sposób obliczania sił składowych (F, F_r, F_w, F₁, F₂), działających na obwodach poszczególnych kół, będzie omówiony w późniejszych rozdziałach (11 do 15), dlatego przy wstępnym obliczaniu wałów uwzględnia się tylko wartość siły obwodowej F (pomijając wpływ

193