17

n — 800 obr/min. Obciążenie od kok zębatego F= 4 kN. Wymiary walka;

/ = 400 mm, I] = 280 mm. Obliczyć średnicę walka wykonanego ze stali 35 w stanie normalizowanym.

Rozwiązanie

2

r*	ł> ► - - *—— / ..
	' F
	^s /?a
	mipr
.i-iii	illlir'

Rys. 9.4. Do przykkdu 9,2

Na rys. 9.4 jest podany orientacyjny rozkład obciążeń. Na podstawie statycznych_: równań równowagi wyznaczamy wartości reakcji:

F-li—Rp'1— 0

l 400 F~R_D~R_A = 0

H_A = F- R_B = 4,~ 2,8 - 1,2 kN Maksymalny moment zginający występuje w przekroju i~ l

■ M_v =    - 2800(0,4—0,28) —

= 336 N-m

Moment skręcający odcinek walu-między sprzęgiem a kolein zębatym

M_s = 9550= 9550« 143,3 N-m

_ 2,8kN = 2800N

65 MPa; k_f:J = 70 MPa.

Naprężenia dopuszczalne dla stali 35: k_t Moment zastępczy

^r , A.,.-w,- r i    /65 ■ i ;.\3V

^Mi⁺ Ar ”V³³⁶ +(ttó

M. «

Średnica walu w przekroju /— 1 d

342,5 N-m

³/l0 M, _

v Ko

Z tablicy 39 na podstawie ciągu Ra 20 przyjmujemy d — 40 mm. W łożysku .4 wal jest tylko skręcany, zatem średnicę czopa d_t wyznaczamy wg wzoru 9.7

^?r ’ '    ’ l-N'' Nti '

³'10■ 342,5 N-m 65 MPa

3.75 cm

M,

^dl ^ V 0,2A;_V(, V 0,2 • 70 MPa Przyjmujemy rf₁1= 25 mm.

: 2,17 era

Uwaga: W celu wyznaczenia kształtu walu należy wykonać obliczenia momentów zastępczych M_z oraz średnic wałów d dla kilku pośrednich przekrojów (rachunkowo lub wykreśl nie). Przy stopniowaniu średnic wal u n a leży zachować waru n eb 9.1.

Przykład 93

Na wałku ze stali St5 osadzono na stałe 2 koła zębate o średnicach I), — = 360 min i D₂ — 135 mm. Siła obwodowa na kole D_l napędzającym wałek wynosi — 4500 N. Rozmieszczenie sił oraz pozostałe wymiary wg rys. 9.5.

a).

b)

"Di d_. A /		^moz ' U -J
r-	< < _!_	rp
, w _	300	200 > •
	h ‘'n

Rys. 9.5. Do przykładu 94

Obliczyć średnicę walu drążonego w przekroju najbardziej obciążonym, przyjmując

0,5

t\„

d

Rozwiązanie

Wartość siły na kole D₂ wyznaczamy z warunku £ jYf_si = 0. Zatem

Fi 'O — F₂¹ r₂ — 0

12000 N

JVr, ~ 4500-180 ^ł‘ ² “ AT “    6775^

Obliczamy wartości reakcji w podporach na podstawie statycznych warunków równowagi (zakładając zwroty reakcji wg rys. 9.5fc):

I.^i= Cl stąd

f\ ■ 15-F, ■ 30-1-R_b(30+20}-'0

155