skanuj0204 (5)

Wyprowadzona wartość liczbowa oraz jej jednostka oznacza, że w tym przykładzie rzędna na wykresie równa 1 cm odpowiada momentowi (M_g, M_s, M_z) równemu 150 N-m.

Rysujemy wieloboki sił (schematy d, g na rys. 9.7) oraz sporządzamy wykresy M _y i M_gx (wieloboki sznurowe — schematy e, h) — przenosząc odpowiednio promienie 1 -f- 4 i 1 -r- 3. Proste z, zamykające wieloboki sznurowe, przenosimy na wieloboki sił i wyznaczamy składowe reakcji.

Według zasady podanej na schemacie sporządzamy wykres M_g (schemat i). Obliczono rachunkowo wartości M'_s przeliczamy na wartości rysunkowe

M.

150

(M;₁)=^= —=lcm 150

90

(M'₂) —-= 0,6 cm

t    _15Q

6

(M'₃) ~-= 0,4 cm

V s3J _l50

Sporządzamy wykres M’_s (schemat j) i na podstawie wzoru 9.13 sumujemy geometrycznie momenty zginające (schemat i) oraz skręcające (schemat j), otrzymując wykres momentów zastępczych M, (schemat k).

Otrzymane wartości rysunkowe M, przeliczamy na wartości liczbowe, np. M_z1=_Km(M_z1)= 150-1 = 150 N-m oraz obliczamy średnice wału.

Wskazane jest obliczenie średnic również w przekrojach dodatkowych (np. w punktach 4    S). Obliczone wartości średnic nanosimy na schemat / (przyj

mując podziałkę średnic K_d= 1:2), otrzymując teoretyczny kształt wału; na jego podstawie wyznaczamy kształt wału schodkowego i ostatecznie projektujemy wał (rys. 9.8).

Metoda półwykreślna jest nieco mniej dokładna (w granicach niedokładności rysunkowych), natomiast jej zaletą jest przejrzysty układ obciążenia wału oraz mniejsza pracochłonność obliczeń.

9.4. Wytrzymałość zmęczeniowa osi i wałów

W obliczeniach wałów według wzoru 9.14 uwzględnia się wytrzymałość zmęczeniową w sposób przybliżony, przyjmując z tablic wartość naprężeń dopuszczalnych przy obciążeniach obustronnie zmiennych (k_go), wyznaczoną z zależności: k_go = Z_gJx_z. Dla wałów stalowych wartość współczynnika bezpieczeństwa przyjmuje się najczęściej w granicach x_z = 3,5 -f- 4.

Dla wałów pracujących w ciężkich warunkach są wymagane dokładniejsze obliczenia, uwzględniające szczegółowe wymiary wału oraz wpływ spiętrzenia naprężeń w miejscach karbów. Należy wówczas uwzględniać kształt i wielkość karbu (rys. 9.9), stan powierzchni (chropowatość), wrażliwość materiału na działanie karbu, twardość powierzchni, zależną m.in. od zastosowanej obróbki cieplnej lub cieplno-chemicznej, oraz inne czynniki decydujące o wytrzymałości zmęczeniowej.

Ustalenie wpływu większości podanych czynników na wytrzymałość zmę-

204