Составление расчетной схемы вала

При составлении расчетной схемы вала производится схематизация конструкции, опор и действующих нагрузок. Собственный вес валов, деталей передач и т.д. обычно не учитываются. Подшипники, одновременно воспринимающие осевые и радиальные нагрузки, заменяют шарнирно - неподвижными опорами, а подшипники, воспринимающие только радиальные нагрузки, шарнирно - подвижными.

Силы на валы передаются через насаженные на валы детали: зубчатые колеса, звездочки, шкивы, муфты и т.д. Полагают, что эти детали передают силы, и моменты валу на середине ширины своей рабочей части, например, зубчатого обода или обода шкивов. Пример расчетной схемы приведен на рис.2.1.

Рис.2.1. Расчетная схема вала

Важнейшим моментом составления расчетной схемы вала является определение направлений приложенных сил и точек приложения реакций опор. В табл.2.1. перечислены силы, источником которых является та или иная передача. Некоторые рекомендации по правильному определению направления этих сил изложены ниже.

Окружная сила Ft: направление этой силы всегда совпадает с направлением вращения ведомого элемента передачи (колеса).

Радиальная сила Fr: направлена по радиусу к центру шестерни (червяка) или колеса. Исключение из этого правила может составлять коническая передача с круговым зубом [3, с. 57].

Осевая сила Fa: направление этой силы однозначно можно указать только для прямозубой конической передачи - она направлена от вершины конуса к основанию. Во всех других случаях ее направление зависит от сочетания двух факторов - направления вращения элемента передачи и направления наклона зубьев или направления витков червяка. Более подробная информация приведена, например, в [5, с. 383].

Таблица 2.1