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 (М_г) и действующих в вертикальной плоскости (М_в).

5. Построение эпюры суммарных изгибающих моментов. Для этого в каждом сечении вала, где приложена нагрузка, определяется суммарный изгибающий момент по формуле

М_из = ?(М²_в + М²_г)   кгсм

6. Построение эпюры крутящих моментов (М_кр).

7. Построение эпюры приведенных моментов по эпюрам суммарных изгибающих моментов и крутящих моментов. Для этого в каждом сечении определяется величина приведенного момента по формуле

М_пр = ?(М²_из + М²_кр)   кгсм

8. Определение диаметра вала в опасном сечении по максимальному приведенному моменту

d = ³?(М_пр / 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

М_пр = ?(М²_из + (?М_кр)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

? = М_пр / 0,1d³ = ?(?²_u + 3?²_кр) ? [?]_u кг/см².

6. Проверка вала на жесткость.