Вал, рассчитанный из условий динамической прочности, может не обеспечить нормальной работы зубчатых колес и подшипников, если под действием передаваемых усилий он будет чрезмерно деформироваться.
Расчет на жесткость сводится к определению прогибов у (рис. 3-6), углов наклона оси вала 6 и к сопоставлению их с допускаемыми. Допускаемый прогиб вала не должен превышать 0,0001-0,0005 расстояния между опорами или под зубчатыми колесами 0,01-0,03 модуля в см. Углы наклона оси вала в опорах не должны превышать 0,001 радиана при зубчатых колесах; то же в радианах, не более: 0,0025 - для цилиндрических роликоподшипников; 0,0016 - для конических роликоподшипников; 0,005 - для однорядных шарикоподшипников; 0,05 - для сферических подшипников.
Угол наклона оси вала ? и прогиб вала у расчетном сечении для двух основных схем нагружения (см. рис. 3-6) определяют по формулам
Рис. 3
Рис. 4
Рис. 5
Рис. 6
q = (Ql2Kq) / (107d4)
y = (Ql2Ky) / (107d4)
где ? - в рад; d и у - в см; Q
К? и Ку - коэффициенты, учитывающие связь между точкой приложения силы и точкой, в которой определяют деформацию; коэффициенты берут по графикам (см. рис. 3-6).
Действительные деформации вала (согласно принципу наложения деформаций) определяют алгебраическим суммированием деформаций от каждой силы.
Для проверки вала на жесткость по углу закручивания при [?] ? (4,4?8,8)10-3 рад (~ 0,25 - 0,5°) на 1 м длины вала пользуются формулой
d ? (10,5 ? 12,5) 4?(P/n)
где d - в см, Р - в кВт, n-в мин-1.
Определение вращающего момента
За расчетный момент принимают наибольший длительно действующий момент. Расчетный вращающий момент на валу
T = Tдh / i
T = 974000 Pдh / n
где Tд - момент на валу двигателя, Н-см; ?
Для определения вращающего момента по мощности и частоте вращения можно пользоваться и номограммой (рис.7).
Рис.7 Номограмма для определения вращающего момента (кН см) по мощности и частоте вращения