Валы и оси механизмов и машин.



Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливаются на валах и осях. Между этими двумя элементами механизмов имеется существенное различие, заключающееся в функциональном назначении и некоторым другим признакам.

Вал предназначен для передачи вращающего момента вдоль своей оси, а также для поддержания расположенных на нем деталей и восприятия всех действующих на эти детали внешних нагрузок.

В отличие от вала, ось только поддерживает установленные на ней детали и воспринимает действующие на них нагрузки, кроме вращающего момента, т. е. не испытывает деформацию кручения. Оси могут быть неподвижными (например, неподвижная ось в виде цапфы автомобильного колеса на управляемом мосту) или подвижными, т. е. вращаться вместе с размещенными на них деталями (ось колесной пары железнодорожного вагона).

Классификация валов более обширная – они могут различаться по нескольким признакам.

***

Классификация валов

По назначению валы делят на коренные, передаточные, трансмиссионные, гибкие и торсионные.

Коренные валы несут основные рабочие узлы машины (коленчатый вал двигателя, ротор турбины и т. п.).

Передаточные валы несут детали передач (зубчатые колеса, шкивы, звездочки и т. п.). В отличие от коренного вала передаточные служат для выполнения промежуточной функции в агрегатах машины при передаче крутящего момента. Так, передаточными валами являются первичный и вторичный валы КПП, валы главной передачи, раздаточной коробки и т. п.

Трансмиссионные валы служат для передачи вращающего момента между отдельными агрегатами и рабочими узлами машины. Примеры трансмиссионных валов: карданная передача, полуоси, ведущие валы с шарнирами равных угловых скоростей в легковых автомобилях с передними ведущими колесами и т. п.

Гибкие (гибкие проволочные) валы допускают передачу вращающего момента при значительных перегибах оси. Такие валы встречаются, например, в контрольно-измерительных приборах (трос спидометра), механизированном инструменте (вал бормашины стоматолога).

Торсионные валы (торсионы) – валы малых диаметров, служащие для передачи вращающих моментов. Такие валы допускают закручивание относительно оси на значительные углы.

По форме геометрической оси валы подразделяют на прямые и непрямые – коленчатые и эксцентриковые. Примером эксцентрикового вала может служить вал газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания.

Оси, как правило, изготавливают прямыми. По конструкции прямые валы и оси мало отличаются друг от друга.

Прямые валы и оси могут быть гладкими или ступенчатыми. Ступенчатая форма способствует равномерной напряженности вала по длине, а также упрощает монтаж деталей, расположенных на нем.

По форме поперечного сечения валы и оси бывают сплошные и полые (с осевыми отверстиями). Полые валы применяют для уменьшения массы или для размещения внутри них других деталей или элементов конструкции, а также для подвода масла смазочной системы.

По внешнему очертанию поперечного сечения валы разделяют на шлицевые и шпоночные, имеющие на некоторой длине шлицевой профиль или профиль со шпоночным пазом.

***

Конструктивные элементы осей и валов

Отдельные элементы валов и осей имеют специфические названия. В частности, опорные части валов и осей, т. е. участки, которыми вал или ось опирается на подшипник, принято называть цапфами. При этом различают следующие виды цапф – шипы, шейки и пяты.

Шипом называют цапфу, расположенную на конце вала или оси и передающую преимущественно радиальную силу.

Шейкой называют промежуточную цапфу вала или оси. Как и шип, шейка передает, преимущественно, радиальную силу.
Опорами для шипов и шеек служат подшипники скольжения или качения.
Шипы и шейки по форме могут быть цилиндрическими, коническими или сферическими. В большинстве случаев применяют цилиндрические цапфы.

Пятой называют цапфу, передающую осевую силу. Опорами для пят служат подпятники. Пяты по форме бывают кольцевыми, сплошными и гребенчатыми. Гребенчатые пяты применяются редко.

Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насаживаемых деталей выполняют цилиндрическими или коническими. Конические концы валов чаще всего изготавливают с конусностью 1:10. Конусные поверхности валов применяют для облегчения монтажа устанавливаемых на вал тяжелых деталей, быстрой их смены, для повышения точности центрирования деталей и обеспечения требуемого натяга при сборке.

Переходные участки ступенчатых валов и осей между двумя ступенями разных диаметров выполняют с канавкой со скруглением шириной 3…5 мм и глубиной 0,25…0,5 мм, с галтелью постоянного максимально возможного радиуса или с галтелью переменного радиуса (галтель – поверхность плавного перехода от ступени меньшего сечения к большему). Назначение переходных участков валов и осей – уменьшение концентрации напряжений в местах изменения формы сечения этих деталей. Для повышения несущей способности валов и осей часто выполняют деформационное упрочнение галтелей наклепом.

***



Критерии работоспособности валов и осей

Основными критериями работоспособности валов и осей являются прочность и жесткость. Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. Прочность оценивают коэффициентом запаса прочности при расчете валов и осей на сопротивление усталости, а жесткость – прогибом, углами поворота или закручивания сечений в местах установки деталей.

Практикой установлено, что разрушение валов и осей быстроходных машин в большинстве случаев носит усталостный характер, поэтому основным является расчет на сопротивление усталости.

Основными расчетными силовыми факторами являются вращающие Т и изгибающие М моменты. Влияние растягивающих и сжимающих сил на прочность незначительно, и их в большинстве случаев не учитывают.

***

Проектировочный и проверочный расчеты валов и осей

При проектировании валов и осей выполняют проектировочный расчет на статическую прочность с целью ориентировочного определения диаметров ступеней. При проектировочном расчете валов редуктора обычно определяют диаметры концевых сечений входного и выходного валов, а для промежуточных валов – диаметр в месте посадки колес.

Диаметр расчетного сечения вала определяют по формуле, известной из курса сопротивления материалов:

d³ ≥ 10³(Мк/0,2[τ]_к),

где Мк = Т – крутящий момент, действующий в расчетном сечении, Нм;
[τ]к – допускаемое напряжение при кручении для материала вала, МПа.

Полученный расчетный диаметр вала округляют до ближайшего диаметра стандартного ряда по ГОСТ.

Проектировочный расчет осей чаще всего выполняют аналогично расчету балок с шарнирными опорами обычными методами сопротивления материалов.

Проверочный расчет валов и осей проводят на сопротивление усталости и на жесткость. Проверочный расчет выполняют после окончательной разработки конструкции вала или оси на основе проектировочного расчета. Проверку на сопротивление усталости производят по коэффициенту запаса прочности по максимальной длительно действующей нагрузке без учета кратковременных пиковых нагрузок (например, в период пуска).

Расчет валов на жесткость выполняют в случае, когда деформации (линейные или угловые) неблагоприятно влияют на работу сопряженных с валом деталей (зубчатых колес, подшипников и т. п.). Различают изгибную и крутильную жесткость вала. Изгибная жесткость оценивается прогибом вала, крутильная – углом закручивания.

Проверочный расчет осей на сопротивление усталости и изгибную жесткость выполняют аналогично расчету валов, с учетом того, что для осей Мк = 0.

При разработке конструкции валов или осей рекомендуется детали, располагаемые на них, размещать по возможности ближе к опорам для уменьшения изгибающих моментов.

С целью уменьшения мест концентрации напряжений следует избегать излишних ступеней, отверстий и шпоночных пазов, а также других отклонений формы поперечного сечения вала или оси. Переходные участки следует выполнять в виде галтелей или канавок со скруглениями.

***

Подшипники



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики




• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Валы и оси

Категория:

   Крановщикам и стропальщикам

Публикация:

   Валы и оси

Читать далее:

   Подшипники

Валы и оси

Что называется валом?

Валом называется деталь, вращающаяся в подшипниках и предназначенная для поддержания на ней цщивов, маховиков, зубчатых колес и для передачи вращающего момента.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рис. 1. Вал:
1 — шип; 2 —шейка

Как подразделяются валы по геометрической форме?

По геометрической форме валы делятся на прямые, коленчатые и гибкие, а по типу сечения подразделяются на сплошные и полые. Полые валы применяется в тех случаях, когда надо уменьшить массу или пропустить через отверстие вала другую деталь (рис. 1).

Что называется цапфой?

Часть вала Или оси, которая находится в подшипнике (опоре), называется цапфой. Цапфа, находящаяся на конце вала или оси, называется шипом.
Цапфа, расположенная в промежутке между другими участками вала, называется шейкой.

Что называется осью?

Осью называется деталь, поддерживающая раздающиеся части, но не передающая движение. Оси бывают неподвижные и подвижные.

Что называется галтелью?

Поверхность плавногб перехода от одной ступени оси или вала (если они ступенчатые) к другой, соседней, ступени называется галтелью.

Из какого материала изготовляют валы и оси?

Валы и оси изготовляют в основном из углеродистых и легированных конструкционных сталей, так как они должны обладать высокой прочностью и хорошо обрабатываться на станках.

—

Валы и оси выполняются в виде стержней различных сечений. Оси поддерживают вращающиеся части машин; они могут быть вращающимися и неподвижными. Валы не только поддерживают вращающиеся части машин, но и передают вращение. Валы и оси изготовляются из проката, поковок и штамповок путем обработки -на металлорежущих станках.

Ответственные валы проходят термическую обработку, которая улучшает качество и увеличивает арок их службы. Валы рассчитывают на прочность (изгиб и кручение), жесткость и колебание (резонанс).

Рис. 2. Валы и оси
а — вал; б — неподвижная ось; в — вращающаяся ось

Шейки, шипы и пяты. Части валов и осей, передающие поперечные нагрузки на опоры, называются шейка-м и (если они являются промежуточными участками) и шипами (если они являются концевыми). Части валов и осей, передающие продольные нагрузки на опоры, называются пятами. Различают пяты: верхние, нижние и средние. Шипы чаще всего изготовляются цилиндрическими, коническими, а также и шаровыми (при значительных изменениях положения геометрической оси вала).

Рис. 3. Схемы опорных частей , осей и валов
а — шейка, ограниченная буртиками; б — цилиндрический шип; в — цилиндрическая пята; г — кольцевая (гребенчатая) пята; д — шаровая пята

Шейки протачиваются и обычно имеют диаметр меньший, чем диаметр вала, или отделяются от вала буртиками. Пяты бывают цилиндрические, гребенчатые и шаровые.

Валы

: определение, типы и применение

Вал определяется как вращающийся элемент машины, обычно круглого сечения, который используется для передачи мощности от одной части к другой или от машины, производящей энергию, к машине, поглощающей мощность.

Вал является важным элементом машин. Они поддерживают вращающиеся детали, такие как шестерни и шкивы, и сами поддерживаются подшипниками, установленными в жестком корпусе машины.

Валы выполняют функцию передачи мощности от одного вращающегося элемента к другому, поддерживаемому им или соединенному с ним. Таким образом, они подвергаются крутящему моменту из-за передачи мощности и изгибающему моменту из-за реакции элементов, которые на них поддерживаются.

Валы следует отличать от осей, которые также поддерживают вращающиеся элементы, но не передают мощность.

Валы всегда имеют круглое поперечное сечение и могут быть сплошными или полыми. Валы делятся на прямые, коленчатые, гибкие и шарнирные. Прямые валы чаще всего используются для передачи мощности.

Такие валы обычно изготавливаются в виде ступенчатых цилиндрических стержней, то есть они имеют различные диаметры по всей длине, хотя валы постоянного диаметра было бы легко изготовить. Ступенчатые валы соответствуют величине напряжения, которое меняется по длине.

Кроме того, валы одинакового диаметра не подходят для сборки, разборки и технического обслуживания, такие валы усложнили бы крепление устанавливаемых на них деталей, в частности подшипников, имеющих ограничение от скольжения в осевом направлении.

При определении формы ступенчатого вала следует учитывать, что диаметр каждого поперечного сечения должен быть таким, чтобы каждая насаженная на вал часть имела удобный доступ к своему посадочному месту.

Материал, используемый для вала ts

Материал, используемый для обычных валов, представляет собой мягкую сталь. Когда требуется высокая прочность, используется легированная сталь, такая как никелевая, никель-хромовая или хромованадиевая сталь. Валы, как правило, формируются путем горячей прокатки и обрабатываются по размеру путем холодной вытяжки или токарной обработки и шлифования.

Материал, используемый для валов, должен обладать следующими свойствами:

• Он должен обладать высокой прочностью.
• Должна быть хорошая механизация.
• Должен иметь низкий коэффициент чувствительности.
• Должен иметь хорошие свойства термообработки.
• Должен обладать высокими износостойкими свойствами.

В качестве материалов для обычных валов используется углеродистая сталь марок 40 С8, 45 С8, 50 С4 и 50 С12.

Производство Ша fts

Валы обычно изготавливают горячей прокаткой и придают форму холодным волочением или точением и шлифованием. Холоднокатаные валы прочнее горячекатаных, но имеют более высокие остаточные напряжения.

Остаточное напряжение может вызвать деформацию валов при механизации, особенно при нарезании пазов или шпонок. Валы большего диаметра обычно куют и обрабатывают на токарном станке.

Типы валов

Валы в основном подразделяются на два типа:

• Валы трансмиссии используются для передачи мощности между источником и машиной, поглощающей мощность. например, промежуточные валы, линейные валы и все заводские валы.
• Валы машины являются неотъемлемой частью самой машины. например, коленчатый вал
• Полуоси  используются в транспортных средствах.
• Вал шпинделя  представляет собой вращающийся вал с приспособлением для удержания инструмента или заготовки.

Связанный: 1. Что такое коленчатый вал? 2. Что такое ось в автомобиле?

Стандартные размеры валов:

Стандартные размеры валов трансмиссии :

• от 25 до 60 мм с шагом 5 мм
• от 60 мм до 1910 мм с шагом 104 мм 90 10 30 мм с шагом 104 мм
  • до 140 мм с шагом 15 мм и
  • от 140 мм до 500 мм с шагом 20 мм
  • Стандартная длина валов 5 м, 6 м и 7 м.

  Стандартные размеры Машинные валы :

  • До 25 мм с шагом 0,5 мм

  Преимущества валов:

  • Система вала менее подвержена заклиниванию.
  • Меньше обслуживания, чем у цепной системы, когда к приводному валу прикреплена трубка.
  • Полый вал имеет меньший вес по сравнению со сплошным валом при одинаковой передаче крутящего момента.
  • Внутренняя форма полого вала полая, поэтому требуется меньше материалов.
  • Прочный вал с низкой вероятностью поломки.
  • Высокий полярный момент инерции
  • Высокая прочность на кручение

  Недостатки валов:

  • Потеря мощности из-за слабой муфты.
  • Валы могут вибрировать при вращении.
  • Производил постоянный шум
  • Затраты на техническое обслуживание и производство были высокими.
  • Производственный процесс сложен.
  • Время простоя увеличилось из-за механических проблем.
  • Использование гибких муфт, таких как муфта с листовой пружиной, может привести к потере скорости между валами.
  • Изменить скорость оказалось не так просто.
  • Масло капает из верхнего вала.

  Часто задаваемые вопросы.

  Что такое вал?

  Вал представляет собой вращающийся элемент машины с длинной рукоятью копья или аналогичного оружия, обычно круглого сечения, который используется для передачи мощности от одного вращающегося элемента к другому, поддерживаемому им или соединенному с ним.

  Какие бывают типы валов?

  Типы валов:
  1. Передаточные валы используются для передачи мощности между источником и машиной, поглощающей мощность. например, промежуточные валы, линейные валы и все заводские валы.
  2. Валы машины являются неотъемлемой частью самой машины. например, коленчатый вал
  3. Полуоси используются в транспортных средствах.
  4. Вал шпинделя представляет собой вращающийся вал с приспособлением для удержания инструмента или заготовки.

  Каково назначение механического вала?

  Термин «вал» обычно относится к компоненту круглого поперечного сечения, который вращается и передает мощность от приводного устройства, такого как двигатель, через машину. Валы могут нести шестерни, шкивы и звездочки для передачи вращательного движения и мощности через сопряженные шестерни, ремни и цепи.

  Что делает механический вал?

  Механический вал представляет собой элемент механической передачи мощности, обычно круглый в поперечном сечении, сплошной или полый, который передает крутящий момент и вращательное движение от одного устройства к другому.

  Что такое вал и его применение?

  Термин «вал» обычно относится к компоненту круглого поперечного сечения, который вращается и передает мощность от приводного устройства, такого как двигатель, через машину. Валы могут нести шестерни, шкивы и звездочки для передачи вращательного движения и мощности через сопряженные шестерни, ремни и цепи.

  Читайте также

  • Что такое шпонка вала?
  • Что такое муфта или муфта вала?
  • Что такое коленчатый вал?
  • Что такое ось в автомобиле?

  Категории Оборудование Теги Распределительный вал, Коленчатый вал, Механическая передача энергии, Вал

  Валы: определение, типы, применение, материалы, размер, используемые, конструкция, преимущества и недостатки

  Валы

  Что такое валы?

  Типы валов: определение, применение, материалы, размер, использование, конструкция, преимущества и недостатки мощность от одной части к другой или от машины, производящей энергию, к машине, поглощающей энергию. Для передачи мощности один конец вала соединяется с источником энергии, а другой конец вала соединяется с машиной. Вал может быть сплошным или полым в зависимости от требований, полый вал помогает снизить вес и обеспечивает преимущество.

  Общее описание вала

  Валы являются одним из очень важных элементов, используемых в машинах. Они предназначены для поддержки вращающихся частей, таких как шкивы и шестерни, и поддерживаются подшипниками, установленными в жестком корпусе машины. Шестерни и шкив, установленный на валу, помогают передавать движение. Многие другие вращающиеся элементы крепятся на вал с помощью шпонки. Они подвергаются изгибающему моменту и крутящему моменту из-за реакции на элементы, поддерживаемые валом, и крутящего момента из-за передачи мощности. Валы всегда имеют круглое поперечное сечение и могут быть как полыми, так и сплошными.

  Валы могут быть коленчатыми, прямыми, шарнирными или гибкими, но прямые валы обычно используются для передачи мощности.

  Валы, как правило, конструируются как цилиндрические стержни с закруглением, поэтому они имеют разные диаметры по всей длине, хотя валы постоянного диаметра легко изготовить. Величина напряжения в ступенчатых валах зависит от их длины. Валы одинакового диаметра не поддаются разборке, сборке, техническому обслуживанию и создают сложности при креплении подогнанных к ним деталей специально подшипников.

  Типы валов

  Различные типы валов: (Типы шпонок вала)

  1. Трансмиссионный вал

  Эти ступенчатые валы используются для передачи мощности от одного источника к другому, поглощающего энергию машины. сила. На ступенчатой ​​части вала установлены шестерня, ступица или шкив для передачи движения. Пример: верхние валы, линейные валы, промежуточные валы и все заводские валы.

  2. Полуось

  Эти валы поддерживают вращающийся элемент, такой как колесо, и могут входить в корпус с подшипником, но ось не вращается. В основном они используются в транспортных средствах. Пример: ось в автомобиле.

  3. Вал шпинделя

  Это вращающаяся часть машины; он содержит инструмент или рабочее пространство. Это короткий вал, который используется в машинах. Пример: шпиндель токарного станка.

  4. Вал машины

  Эти валы находятся внутри узла и являются неотъемлемой частью машины. Пример: Коленчатый вал в двигателе автомобиля представляет собой машинный вал.

  Материалы, используемые для вала

  Обычно для изготовления вала используется мягкая сталь. Если требуется высокая прочность, то используется легированная сталь, такая как никель-хромовая, никелевая, хром-ванадиевая сталь. Они обычно формируются путем горячей прокатки и холодного волочения и шлифования.

  Материалом, который обычно используется для обычных валов, является углеродистая сталь марок 50 С12, 50 С4, 45 С8, 40 С8.

  Материалы, используемые для вала, должны иметь следующие свойства:

  1. Материал должен обладать высокой прочностью.
  2. Материал должен иметь высокую износостойкость.
  3. Материал должен обладать свойствами термообработки.
  4. Материал должен обладать хорошей механизацией.
  5. Материал должен иметь низкий коэффициент чувствительности к надрезу.

  Стандартные размеры валов

  • Машинный вал

  До 25 мм с шагом 0,5 мм.

  • Трансмиссионный вал

  Стандартный размер вала — Шаги размеры

  25 мм до 60 мм — 5. Стадия

  9000 20 MM. от 110 мм до 140 мм –    шаг 15 мм

  от 140 мм до 500 мм –    шаг 20 мм

  Стандартные размеры валов машин до 25 мм с шагом 5 мм. Для валов стандартная длина составляет 5 м, 6 м и 7 м, но обычно принимается от 1 до 2 м.

  Напряжения в валу

  Напряжения, возникающие в валу:

  • Касательное напряжение, вызванное передачей крутящего момента (крутящий момент, вызванный скручивающей нагрузкой).
  • Изгибающие напряжения сжимающего или растягивающего характера, вызванные силами, действующими на такие элементы машины, как шкивы и шестерни, а также собственным весом вала.
  • Комбинированное напряжение из-за изгибающих и скручивающих нагрузок.

  Расчетные напряжения

  Максимально допустимые напряжения сдвига составляют:

  1. 56000 кН/м2 для валов с учетом шпоночных пазов.
  2. 42000 кН/м2 для валов без припуска на шпоночные пазы.

  Максимально допустимые напряжения изгиба составляют:

  1. 112000 кН/м2 для валов с учетом шпоночных пазов.
  2. 84000 кН/м2 для валов без припуска на шпоночные пазы.

  Производство валов

  Валы изготавливаются методом горячей прокатки. Прочность вала выше при холодной прокатке по сравнению с горячей прокаткой, но холодная прокатка приводит к высоким остаточным напряжениям, что приводит к деформации вала при механической обработке. Процесс ковки используется для изготовления валов большего диаметра. После прокатки валы затем подвергаются процессу торцевой обработки, при котором один конец вала нагружается на контроль, а другой конец вала поддерживается револьверной головкой токарного станка. Для чистовой обработки вала инструмент удерживает стойку инструмента, и при включении питания патрон начинает вращать вал.

  Циферблатный индикатор используется для проверки концентричности вала перед его механической обработкой, и многие операции, такие как токарная обработка, торцевание, нарезание канавок, конусная токарная обработка и т. д., выполняются в зависимости от использования.

  Такие приложения, как большие объемы, ЧПУ лучше всего подходят для конечного рабочего процесса. И это также может быть выполнено с двухсторонним станком с ЧПУ, в котором вал удерживается между вращающимся инструментом и приспособлениями для обработки. Для достижения концентричности и округлости вращающиеся инструменты должны быть обращены друг к другу по средней линии. Трансмиссионные валы и двигатели обычно изготавливаются с помощью этого процесса.

  Передача мощности через вал

  Мы знаем, что валы используются для передачи мощности, поэтому формула, используемая для расчета передачи мощности: скорость в оборотах в минуту (об/мин)

  T крутящий момент в Нм.

  Скорость вала, используемого для различных применений

  Применение     –       –       Скорость в об/мин

  1. Машины — 100 — 200
  2. Деревянный механизм — 250 — 700
  3. Текстильная промышленность — 300 — 800
  4. Световой машины — 150 — 300

  . два разных процесса, которые основаны на различных соображениях нагрузки:

  1. Расчет вала на основе прочности

  Валы трансмиссии обычно подвержены изгибающему моменту, крутящему моменту, осевой растягивающей силе и их комбинациям. Как правило, валы подвергаются комбинированному нагружению крутильными и изгибающими напряжениями.

  • Вал, подвергнутый растягиванию напряжения

  растягивающие напряжения = P/ A

  Где, a = (π/ 4) x D²

  Dis диаметр вала в MM

  • 11111188888888888888888888888888 8888 888 подвергается изгибающему моменту

  Напряжение изгиба = (Mb x Y)/ I

  Где,

  Mb = изгибающий момент

  Y = D/ 2, где D — диаметр

  I = момент инерции = (π x D⁴)/ 64

  • Вал, находящийся под действием крутящего момента

  Напряжение кручения = Mt x R/J

  Где,

  Mt = крутящий момент

  R = D/ 90 J 2, где D — диаметр момент инерции = (π x D⁴)/ 32

  2. Проектирование вала по принципу жесткости

  Трансмиссионный вал считается жестким по жесткости на кручение, если вал не слишком сильно скручивается.

  {Mt/J} = {(G x ө)/L}

  Где,

  Mt = крутящий момент в Н – мм

  Дж = полярный момент инерции = (π x D⁴)/ 32

  D = диаметр вала в мм

  Ө = угол закручивания

  G = Модуль жесткости в Н/мм²

  Преимущества валов

  • Вероятность заклинивания меньше.
  • Требуют меньше обслуживания по сравнению с цепной системой.
  • Обладают высокой прочностью на кручение.
  • Имеют высокое значение полярного момента инерции.
  • Они очень прочные и с меньшей вероятностью выйдут из строя.
  • Внутренняя форма полого вала полая, поэтому требуется меньше материала.
  • Полый вал имеет меньший вес по сравнению со сплошным валом при одинаковом значении передачи крутящего момента.
  • У них большой радиус вращения.

  Недостатки валов

  • Из-за неплотного соединения имеют потери мощности.
  • Они вибрировали при вращении.
  • Создают постоянный шум.
  • Высокие затраты на производство и обслуживание.
  • Сложный в производстве.
  • Изменить скорость вращения вала непросто.
  • Из-за механических проблем время простоя увеличивается.
  • Масло капает из верхнего вала.
  • Использование гибких муфт, таких как рессорная муфта, может привести к потере скорости между валами.