Cтраница 1
Несущая способность вала должна оцениваться по предельному состоянию, отвечающему возрастанию пластических деформаций при небольшом увеличении растягивающей силы и крутящего момента. Для упрощения расчета в дальнейшем используется допущение об отсутствии при пластическом деформировании упрочнения материала вала и болтов. В реальной конструкции сопротивление пластическому деформированию после достижения указанных величин нагрузок может еще нарастать, тем не менее эти нагрузки следует считать соответствующими пределу несущей Способности вала, так как небольшому повышению сопротивления теперь соответствуют весьма значительные приращения пластических деформаций. [1]
В некоторых случаях для увеличения жесткости и несущей способности вала в одной опоре устанавливают два подшипника качения. Соответствующий анализ показал, что для консольных валов с такими опорами незначительное увеличение жесткости связано с резким увеличением ( в 3 - 5 раз) реакций в сдвоенных подшипниках по сравнению с одиночными. Однако нужно иметь в виду, если расстояние между сдвоенными подшипниками будет больше двух диаметров вала, то такие опоры можно считать заделками. [2]
![]() |
Переходные участки вала. [3] |
Деформационное упрочнение ( наклеп) галтелей обкаткой роликами повышает несущую способность валов и осей. [4]
![]() |
Переходные участки вала.| Способы повышения усталостной прочности валов. [5] |
Пластическое упрочнение ( наклеп) галтелей обкаткой роликами повышает несущую способность валов и осей. [6]
При проектировании некоторых конструкций считается, что при М Мпу несущая способность вала еще не исчерпана. Пусть крутящий момент М несколько превосходит предельный упругий момент Мпу - В этой ситуации объем вала можно будет отчетливо подразделить на две части: наружный объем, находящийся в состоянии пластического деформирования, и внутреннее упругое ядро. [7]
В случае более осторожного подхода к расчету можно считать, что предел несущей способности вала отвечает не предельному пластическому, а предельному упругому состоянию фланца, когда предел текучести теоретически достигается только в наиболее напряженном волокне кольца. [8]
Большинство конструктивных элементов, а также посадки-деталей на вал с натягом и шероховатость поверхностей являются концентраторами напряжений, однако степень их влияния на несущую способность валов и осей неодинакова. Поэтому в местах пониженного сопротивления усталости следует использовать те конструктивные элементы, которые вызывают меньшую концентрацию напряжений. Вместо канавок для выхода инструмента сопряжение поверхностей двух диаметров следует оформлять в виде галтели максимально возможного радиуса. В особо ответственных случаях галтель необходимо выполнять эллиптической или с двумя радиусами. Шпоночный паз в обоснованных случаях следует обрабатывать дисковой, а не пальцевой фрезой. Шлицевое соединение меньше снижает сопротивление усталости, чем шпоночное. Эвольвентные шлицы имеют преимущество перед прямобочными. [9]
Несущая способность вала должна оцениваться по предельному состоянию, отвечающему возрастанию пластических деформаций при небольшом увеличении растягивающей силы и крутящего момента. Для упрощения расчета в дальнейшем используется допущение об отсутствии при пластическом деформировании упрочнения материала вала и болтов. В реальной конструкции сопротивление пластическому деформированию после достижения указанных величин нагрузок может еще нарастать, тем не менее эти нагрузки следует считать соответствующими пределу несущей Способности вала, так как небольшому повышению сопротивления теперь соответствуют весьма значительные приращения пластических деформаций. [10]
Испытания велись сначала на стадии упругого деформирования отдельно при растяжении и отдельно при кручении с целью проверки известных способов расчета трубчатых валов в области упругих деформаций. Выводы, к которым привело сопоставление теории и полученных экспериментальных данных, описываются в следующем разделе. Затем исследовалась несущая способность трубчатых валов и их фланцевых соединений при одновременном действии растягивающей силы и крутящего момента, отношение которых выдерживалось во время нагружения приблизительно постоянным, равным 13 т / тм. Эти опыты позволили сформулировать исходные допущения, на которых построен расчет несущей способности вала. Результаты этого расчета сопоставляются с полученными при испытании моделей валов гидротурбин экспериментальными значениями предельных нагрузок. [11]