Валы и оси. Назначение валов и осей. Формы основных и переходных участков валов

1.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»
Тема 5. Валы и оси
Назначение валов и осей.
Формы основных и переходных участков валов.
Расчетная схема вала.
Критерии работоспособности.
Расчет вала на усталостную выносливость.
Расчет жесткости вала.
Отстройка вала от резонанса.
Методика конструирования вала.

2.

НАЗНАЧЕНИЕ ВАЛОВ И ОСЕЙ
Вращающиеся детали машин устанавливают на валах или осях, которые обеспечивают постоянное
положение оси вращения этих деталей.
Валы – детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания
вращающихся деталей машин.
Оси – детали, предназначенные для поддержания вращающихся деталей и не передающие полезного
крутящего момента.

3.

НАЗНАЧЕНИЕ ВАЛОВ И ОСЕЙ
1
2
Гладкие валы
Ступенчатые валы
Коленчатые валы

4.

ФОРМЫ ОСНОВНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ ВАЛОВ
Типовая конструкция ступенчатого вала

5.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОСНОВНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
r
Cх45º
d
ГОСТ 12080-66
ℓ
ГОСТ 12081-72

6.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОСНОВНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

7.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОСНОВНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

8.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОСНОВНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
t 2f

9.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОСНОВНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

10.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОСНОВНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

11.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОСНОВНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ УЧАСТКОВ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
f
f
45º
df
d
R1
R
Тип 1
45º
df
d
R2
Тип 2

12.

РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ВАЛОВ. КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ (РАСЧЕТА)
Валы рассчитывают на прочность, жесткость, колебания (отстройки от резонанса).

13.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ И ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР МОМЕНТОВ
FR1
FRу
1
Fr2
1
FR2
l2
2
FRу2
у
Frш
d1
2
d
1
FRх
Ft2
Fа
11
2ш
l
FRх2
z
l1
Ft
x
ш1
Мх, Н м
Му, Н м
Мz = Тт,
Н м
Расчетная схема тихоходного вала с шестерней открытой передачи,
эпюры изгибающих и крутящего моментов

14.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ И ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР МОМЕНТОВ

15.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ И ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР МОМЕНТОВ

16.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ И ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР МОМЕНТОВ

17.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ И ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР МОМЕНТОВ

18.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ И ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР МОМЕНТОВ

19.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
РАСЧЕТ ЖЕСТКОСТИ ВАЛА.
Схема упругих перемещений вала

20.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
РАСЧЕТ ЖЕСТКОСТИ ВАЛА.

21.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОТСТРОЙКА ВАЛОВ ОТ РЕЗОНАНСА.
центр тяжести
Pa
y
e
wвt
wв
x
m
e
l
Схема вращающегося вала при расположении массы m с эксцентриситетом e

22.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОТСТРОЙКА ВАЛОВ ОТ РЕЗОНАНСА.
центр тяжести
Pa
y
e
wвt
wв
x
m
e
l
Схема вращающегося вала при расположении массы m с эксцентриситетом e

23.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ.
ОТСТРОЙКА ВАЛОВ ОТ РЕЗОНАНСА.

24.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ. МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ВАЛА.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ВАЛА

25.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ. МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ВАЛА.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ ВАЛА
δ – толщина стенки корпуса;
а – зазор безопасности.
Фрагмент эскизной компоновки одноступенчатого цилиндрического вала

26.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ. МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ВАЛА.
ПРИМЕРЫ ЧЕРТЕЖЕЙ ВАЛОВ

27.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ. МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ВАЛА.
ПРИМЕРЫ ЧЕРТЕЖЕЙ ВАЛОВ

28.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ. МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ВАЛА.
ПРИМЕРЫ ЧЕРТЕЖЕЙ ВАЛОВ