Натоварвания на валове, конструктивни схеми
Изчисляването на якостта на вала се извършва съгласно проектната му схема. При съставяне на проектната схема валовете се разглеждат като прави греди, разположени върху шарнирни опори: шарнирно закрепени, ако възприема аксиални и радиални сили; шарнирно подвижен, ако възприема само радиални сили. Разстояние между опорите lП зависи от размерите на вала л, тип и схема на монтаж на лагера, избран в опората.
Фигура: 9. Определяне на разстоянието lП между точките на приложение на реакциите в лагерите: а) - за неспорната верига; б) - за схема на разтягане; в) - за радиални лагери
а) за радиални лагери точката на прилагане на реакцията се намира в средната равнина на лагера (фиг. 9, в):
б) за ъглови контактни лагери точката на прилагане на реакцията се измества от централната равнина на лагера и нейното положение се определя от разстоянието а, измерено от широкия край на натоварения пръстен (фиг. 9, а, б):
за ъглови контактни сачмени лагери
; (3, б)
за конусни ролкови лагери
; (3, в)
Тук д; д; Б.; т - геометрични размери на лагерите; а - ъгъл на контакт; д - коефициент на аксиално натоварване.
Разстояние между реакциите на опорите на вала:
за радиални (фиг. 9, в) и ъглови контактни лагери, монтирани според схемата на распор (фиг. 9, а)
за ъглови контактни лагери, монтирани в опънат модел (фиг. 9, б)
Ако в опората са монтирани два лагера, обикновено се приема, че и двата реда подвижни елементи на лагерите работят и радиалната реакция се прилага в средата между тях.
Основните натоварвания за вала са силите в зъбното (червячно) зъбно колело на зъбните колела на редуктора, конзолните сили от страната на отворените зъбни колела (зъбци, ремък, верига) и съединители. На конструктивните схеми тези сили, както и въртящият момент, са изобразени като концентрирани, приложени в средата на главините. Влиянието на гравитационните сили на шахтите и монтираните върху тях части се пренебрегва.
Стойностите на силите се вземат от изчислението на зъбните колела или се определят от формулите на таблицата. 11 или фиг. P1-P10.
Посоката на силите в зъбните (червячни) зъбни колела зависи от посоката на въртене на валовете и посоката на зъбната линия (дясно, ляво). Периферна сила Ft в предавки, насочени тангенциално към кръга на височината: вектор Ft за пиньон е насочен срещу посоката на въртене, за колело в посока на въртене. Радиална сила Fr насочени по радиуса към осите на валовете на пиньона и колелата. Аксиална сила Fа насочени по оста на вала, посоката на вектора Фа зависи от посоката на въртене и зъбната линия на колелата. Подобно на общото налягане, действащо върху зъба, аксиалната сила е насочена в зъба от работната повърхност.