§ 4. Подбор гибких валов

Допускаемый вращающий момент для каждого раз­мера вала установлен ГОСТ 13226-80 и др. Он соответствует такому направлению вращения вала, при котором витки на­ружного слоя вала будут закручиваться и уплотнять внутрен­ние слои проволоки.

При вращении вала в направлении витков внешнего слоя допускаемый вращающий момент не должен превышать поло­вины вращающего момента, допускаемого при вращении вала в направлении, противоположном направлению витков внеш­него слоя.

При работе вала с неискривленной осью допускаемый вращающий момент может быть увеличен в 3 — 7 раз.

Таблица 24.7. Расчет запасов прочности вала

	Значения		параметров для		сечения
Параметры			по рис	24.8, а
	1-1		2-2	3-3		4-4
Диаметр вала, мм	32		35	32		40
Момент сопротивления, мм3:
Wи10-3	2,73		4,21	3,22		3,5
wкio-3	5,94		8,42	6,43		7,0
Изгибающий момент Ми, Н * м	71		101,5	86,6		28,5
Крутящий момент Т, Н • м	78		78	78		78
Напряжение, МПа:
Оии изгиба	25,2		23,7	24,1		8,2
тк кручения	13,2		9,25	12,1		11,1
Эффективный коэффициент кон-
центрации напряжений:
нормальных ка	1,75		1,76	1,93		2,0
касательных кТ	1,54		1,3	1,45		1,75
Коэффициент, учитывающий масш-
табный эффект:
при изгибе Ео	0,88		0,88	0,88		0,85
при кручении ЕТ	0,77		0,76	0,77		0,73
Коэффициент запаса:
no	5,0		5,25	6,0		13,75
nт	5,75		9,7	6,6		5,71
Запас прочности п	3,78		4,63	4,44		4,74

Рисунок 1

Долговечность вала зависит от рабочего радиуса кривизны гибкого вала, оцениваемого наименьшим допускаемым радиу­сом кривизны брони.

Пример. Произвести проверочный расчет вертикального вала пнев-моражлирного механизма ткацкого станка (рис. 24.8, а). Вал изготовлен методом резания из стали 45 (о_п = 650 МПа, о_т = 470 МПа, О-₁ = = 275 МПа; Т_-1 = 160 МПа).

Вращающий момент на водило механизма передается валом от конического зубчатого колеса. Из кинематического и силового расче­тов известно, что вращающий момент, изменяющийся по пульсирую­щему циклу, достигает наибольшего значения Тмах = 78 кН *м, когда центробежная сила Rmах = 800 Н составляет с осью x угол 37° (рис. 24.8, б), проекции усилий на коническое колесо при этом состав­ляют (см. рис. 24.8,6) F_t = 2000 Н, Fr = 360 Н, F_а = 1600 Н.

Эпюры изгибающих моментов, действующих на вал, в плоскостях хОz и хОу показаны на рис. 24.8, в. В табл. 24.7 приведены резуль­таты расчета запасов прочности в четырех наиболее нагруженных сечен:иях с концентраторами напряжений. Расчет проведен по описан­ной выше методике.

Из табл. 24.7 видно, что запасы прочности во всех сечениях достаточно высокие.

1 ГЛАВА 25

МУФТЫ