. Ry% 9..V Rodzaje aopm •m S „ [częściowo 21]
taeęsy wymagają dokładnej obróbki, dlatego ich średnice należy dobierać m rrurr— normalnych (PN-'S M-0204I). Czopy walów i osi oraz otwory c2ęsc aa ak nasadzanych powinny być pasowane zgodnie z PN-EN 20286--2;l99t* i PN-ISO !$29:1996 Wymiary swobodne wałów (np. średnice me z ranymi elementami) mogą być niezgodne z wymiarami normtl-ayait. jeneli wpłynę to korzystnie np. na ułatwienie montażu.
Materiały stosowane na wały i osie. Dobór materiałów zależy od pili ma wilia wałów oraz ich wymaganej sztywności i wytrzymałości. Własności wybranego materiału decydują o wymiarach wału i pośrednio: łożysk, i iii n i ii—Inmyrii aa srak, wielkości urządzenia, a także o jego sprawności Osie i waty wyfcomge aę najczęściej ze stali węglowej zwykłej jakości iSU-Sthk wyzsej jakości (35.45. 55) lub ze stali konstrukcyjnej stopowej do sil jwsan aepłnego. Suie konstrukcyjne stopowe do nawęglania stosuje się w przypadkach gdy bardziej istotna jest twardość powierzchni niż wytrzymałość nfanua wala Należy podkreślić, że stosowanie stali o wysokich własnościach witrryrmtoiciowych nie jest celowe wówczas, gdy o wymiarach walu decydować bpdac jego wymagana sztywność.
Odfewane wałów ze staliwa lub żeliwa modyfikowanego albo sfcroidal-■ego stOHge aę rzadko — głównie do wykonywania wałów wykorbionych.
Podstawą obliczana wytrzymałości osi lub wału jest wyznaczenie wszystkich lit i aowKntow działających na wał (oś). Rozróżnia się:
• o&nążfiwa zmteone co do wartości i kierunku, wywołujące naprężenia <ą emtamc
• obaa/cnia stale (statyczne!, wywołujące w osiach nieruchomych.napręzcnia stade, a w odach ruchomych i wałach — naprężenia zmienne;
I obciążenia juhicńinjącc swoje położenie (w płaszczyźnie prostopadłej do osi walu) wraz r obrotem walu 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 wytrzyma-k»ć." 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 walów obejmuje:
• Obliczeniu 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. k0j, k ).
• Obliczenia dokładne (sprawdzające), uwzględniające czynniki decydujące o wytrzymałości zmęczeniowej (m.in. działanie karbów) oraz sztywność giętną i skrętną walu.
Ruch obrotowy walu (lub osi ruchomej) jest wywołany silami działającymi ni 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 psi zaczepia się tzw. układ zerowy sił, tj. dwie siły F. których suma jest równa zeru (rys. 9.4a). Z otrzymanego układu sił wynika, że wał jest obciążony momentem skręcającym (równym momentowi obrotowemu) oraz siłą F,
Rys. 9.4. Przykłady obciążenia watów i oo [21]
wywołująca zginanie wału. Na rysunku 9.4b, c, d podano przykłady obciążenia wałów i osi. Ponieważ sposób obliczania sił składowych (F. Fr. F., F|. F,), działających na obwodach poszczególnych kół. będzie omówiony • późniejszych rozdziałach (II do 15), dlatego przy wstępnym obliczaniu wałów uwzględnia się tylko wartość siły obwodowej F (pomijając wpływ