Ориентировочный расчет:
1. Подбор величины коэффициента А в зависимости от условий работы вала.
2. Определение диаметра вала (ориентировочно) по формуле
d = A 3?(N/n) см
Приближенный расчет:
1. Определение усилий, действующих на вал (натяжение ремня или цепи, усилия в зубчатых или червячных передачах и т. д.).
2. Разложение сил, действующих на вал, на горизонтальные и вертикальные составляющие.
3. Вычерчивание схемы нагружения вала силами, действующими в горизонтальной плоскости и действующими в вертикальной плоскости.
4. Построение эпюр изгибающих моментов от сил, действующих в горизонтальной плоскости (Мг) и действующих в вертикальной плоскости (Мв).
5. Построение эпюры суммарных изгибающих моментов. Для этого в каждом сечении вала, где приложена нагрузка, определяется суммарный изгибающий момент по формуле
Миз = ?(М2в + М2г) кгсм
6. Построение эпюры крутящих моментов (Мкр).
7. Построение эпюры приведенных моментов по эпюрам суммарных изгибающих моментов и крутящих моментов. Для этого в каждом сечении определяется величина приведенного момента по формуле
Мпр = ?(М2из + М2кр) кгсм
8. Определение диаметра вала в опасном сечении по максимальному приведенному моменту
d = 3?(Мпр / 0,1[?]u) см
где [?]u = 500 ? 600 кг/см2.
В том случае, когда после ориентировочного расчета будет делаться уточненный, приближенный расчет не производится.
Уточненный расчет:
1. Определение усилий, действующих на вал, и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов согласно п. 1-6 приближенного расчета.
2. Построение эпюры приведенных моментов по эпюрам суммарных изгибающих и крутящих моментов. Величина приведенного момента в каждом сечении определяется по формуле
Мпр = ?(М2из + (?Мкр)2) кгсм
3. Определение коэффициента запаса прочности
n = n1n2n3n4
4. Определение допускаемого напряжения
[?]u = ? -1 / n = 0,43?вр / n кг/см2.
5. Определение фактического напряжения в опасных сечениях
? = Мпр / 0,1d3 = ?(?2u + 3?2кр) ? [?]u кг/см2.
6. Проверка вала на жесткость.
