Jak wynika z treści rozdziału 9.1, osie oblicza się na zginanie, a wały — na skręcanie z równoczesnym zginaniem lub (w nielicznych przypadkach) — tylko na skręcanie.
Obliczanie wytrzymałości osi i wałów polega na:
• wyznaczeniu metodami statyki wszystkich sił czynnych (obciążeń) i biernych (reakcji podpór lub utwierdzeń) działających na oś lub wał;
• obliczeniu wartości momentów zginających (dla osi i wałów) oraz skręcających i zastępczych (dla wałów) co najmniej dla punktów przyłożenia sił zewnętrznych i dla punktów podparcia (łożysk);
• obliczeniu średnic wału w podstawowych przekrojach i ustaleniu kształtu wału (osi);
• wykonaniu (w razie potrzeby) obliczeń sprawdzających (np. z u-względnieniem osłabienia wału lub osi karbami) i uzupełniających, polegających na obliczeniu sztywności wału itp.
Obliczanie osi dwupodporowych na zginanie. Oś oblicza się jako belkę podpartą na dwóch podporach (łożyskach) i obciążoną siłami skupionymi. Reakcje w podporach wyznacza się na podstawie warunków równowagi. W przypadku osi obciążonej tylko jedną siłą poprzeczną F (rys. 9.6a, b) reakcje oblicza się z zależności
b a
Ra = F~, Rb = F-
77$ |
a |
T |
t |
i_ _ |
Ja lF | ||||
* a _ |
b | |||
t |
Oś ruchoma
Rys. 9.6. Obliczanie osi na zginanie: a) schemat osi, b) schemat obciążenia, ć) wykres momentów zginających, d) oś gładka, e) teoretyczny kształt osi o równej wytrzymałości, f) rzeczywisty kształt osi schodkowej (wg di na rys. e)
Maksymalny moment zginający wynosi
(9.4)
Mg = RA -a lub Mg = Rb b
Na podstawie warunku wytrzymałościowego na zginanie oblicza się minimalną średnicę osi
53* 195