Валы и оси, виды разрушений валов, назначение.

Вал предназначен для поддержания сидящих на нём деталей и передачи вращающегося момента. При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях дополнительно растяжение и сжатие.
Ось – это деталь, предназначена для поддержания сидящих на ней деталей. В отличие от вала ось не передаёт крутящего момента и, следовательно, не испытывает кручения. Оси могут быть неподвижными или вращаться вместе с насаженной на неё деталей.

Валы и оси работают на изгиб и кручение. При этом нагрузки действующие на вал переменные во времени.

Причины разрушения валов:

Усталостное разрушение, которые составляют 40-50% случаев выхода валов из строя.

Причиной разрушения вала могут быть и так называемые пиковые нагрузки – это кратковременные перегрузки, которые испытывают передачи. По этому вал должен быть проверен на статическую прочность.

41. Расчёт валов. Предварительный и уточнённый.

Предварительный расчёт – это расчёт на основе которого ориентировочно устанавливают диаметры характерных сечений вала и конструируют его.

Уточнённый (Окончательный) расчёт производим на выносливость, при этом находим коэффициенты запаса прочности для предположительно опасных сечений вала. При расчёте и конструировании деталей машин выбор материалов валов и допускаемых напряжений – важнейшие элементы расчёта и конструирования.

1 Предварительный расчёт – расчёт на кручение производят на прочность по формуле сопромата:

Гmax = Mкр/Wp = Tкр/Wp = Tкр/ 0, 2 d³ меньше либо равно тао допускаемое. – условие прочности при кручении.

Mкр крутящий момент в поперечном сечении диаметр которого определяется

Wp = 0, 2 d³ – полярный момент сопротивления сечения вала кручению,

Гmax – максимальное касательное напряжение в сечении.

В итоге первого этапа расчёта полностью конструируем вал, принимая при этом заниженные допускаемые напряжения тау допускаемое = 20-40 H/мм² .Низкие допускаемые напряжения обусловлены тем, что вал работает ещё на изгиб, нагрузка перемены во времени, имеются концентраторы напряжений.

42. Расчёт валов на жёсткость.