Назначение диаметров вала

В ходе ориентировочного расчета вала по известному крутящему моменту М_кр определяют, как правило, выходной участок вала по формуле

,

где [ r ] ≈15…25 МПа.

Полученное значение увеличивают на 10% для компенсации снижения усталостной прочности вала за счет установки шпоночного соединения и округляют до ближайшего значения из нормального ряда диаметров (ГОСТ 6636-82): 10; 10.5; 11; 11.5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 384 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 125; 130; 140; 150; 160…

Ориентиром для назначения [ r ] может служить диаметр выходного конца электродвигателя. Должно выдерживаться соотношение:

d ≈ (0,8…1,2) d_эл.

Если между электродвигателем и ведущим валом редуктора установлена ременная передача, то

.

Взамен расчета на кручение для предварительного определения диаметров вала иногда применяют имперические формулы. В месте посадки шестерен на быстроходный и промежуточный валы

d_ШБ ≈ 0,22 а_WБ; d_ШБ ≈ 0,3 а_WБ.

Для тихоходного вала в месте посадки колеса диаметр:

D_КТ ≈ 0,3 а_WТ.

Имея эти данные можно приступить к определению остальных характерных диаметров вала: под подшипники, под буртик подшипника, под колесо.

Рис. 23.17. Схема конструирования вала

ℓ ≈ (1,5…1,8) d;

d_п ≈ d + 2 t;

d_бп ≈ d_п + 3 r;

d_бп ≥ d_ш + 2 r.

d_ш определяют по эмпирической зависимости (см. выше), либо рассчитывают диаметр вала в опасном сечении.

,

где [ σ_u ] ≈ (50…60) МПа.

d – 17…24 25…30 32…40 42…50 52…60 62…70 72…85

t – 2 2,2 2,5 2,8 3 3,3 3,5

r – 1,6 2,0 2,5 3,0 3 3,5 3,5