ї балансуванню на спеціальних балансувальних верстатах. Допустимий дисбаланс залежить від максимального значення експлуатаційної кутової швидкості карданного вала і знаходиться в межах (15 ... 100) г в€™ см.
Навіть добре врівноважений вал в результаті природного прогину, викликаного власною вагою, при деякій кутової швидкості, званої критичної, втрачає стійкість; його прогин зростає настільки, що можливе руйнування валу.
Нехай у статичному положенні вісь вала зміщена на відстань е від осі обертання, а при кутовий швидкості П‰ отримує прогин f . Тоді під час обертання карданного вала виникає відцентрова сила
P u = m в ( e + f ) П‰ 2 ,
де m в - маса валу.
В
Малюнок 13. Схема для визначення критичної швидкості карданного валу
Відцентрова сила врівноважується силою пружності валу
В
Р у = з і f ,
де з і - Изгибная жорсткість. p> Тому
або
Якщо з і в†’ m в П‰ 2 , то f в†’ в€ћ. p> Критична кутова швидкість, що викликає нескінченно великий прогин,
,
відповідно критична частота обертання валу
n кр = 30 П‰ кр /ПЂ
n кр = 30ш кр /я,
де з і = q в l в /f (q в - вага вала, віднесений до його довжини; l в - довжина валу).
Прогин валу визначається залежно від прийнятої схеми його навантаження. Будемо вважати карданний вал навантаженої рівномірно балкою на двох опорах з вільними кінцями. Прогин балки
В
f = 5 q в l в 4 /(384 EJ < i> і ),
де E = 2 в€™ 10 5 МПа - модуль пружності першого роду; - момент інерції поперечного перерізу валу (d н і d вн - відповідно зовнішній і внутрішній діаметри валу).
Маса валу визначається з виразу
,
де Оі - щільність матеріалу валу.
Підставивши значення з і і т в , отримаємо вираз для критичною частоти обертання валу:
полого
суцільного br/>
Якщо вважати карданний вал балкою із затисненими опорами, то числовий коефіцієнт у формулою слід приймати більшим у 1,5 ... 2,25 рази.
Критична частота обертання карданного валу повинна бути в 1,5 ... 2 рази більше максимальної експлуатаційної. Для підвищення критичної частоти обертання слід зменшувати довжину валу, що особливо ефективно, і збільшувати як зовнішній, так і внутрішній діаметри. Внутрішній діаметр трубчастого валу можна збільшувати до певного межі (лімітує міцність валу).
Скручують навантаження:
Трубчастий вал виготовляють з маловуглецевої сталі (сталь 15, сталь 20), не піддаючи її загартуванню. Товщина стінок зазвичай не перевищує 3,5 мм (для автомобілів ВАЗ - 2 мм; КамАЗ -3,5 мм). p> Напруга кручення трубчастого валу
В
; [ П„ кр ] = 100 ... 120МПа.
Приварені до труби шлицованной наконечник і вилку виготовляють з легованих або вуглецевої конструкційної сталі 30, 35Х або 40.
Напруга кручення суцільного валу
В
; [ П„ кр ] = 300 ... 400 МПа.
При передачу крутного моменту карданний вал закручується на деякий кут
В
де J 0 - момент інерції перерізу валу (трубчастого, суцільного); G - модуль пружності при крученні, G = 850 ГПа. p> Допустимий кут закручування 7 ... 8 В° на 1 м довжини валу.
Скручують навантаження викликають смятие і зріз шліців вала. Напруга зминання шліців від сил, діють за їхньою середньому діаметру,
В
, [ Пѓ см ] = 15 ... 20 МПа
де d ш.н , d ш.вн - зовнішній і внутрішній діаметри шліцьового кінця вала; n ш - число шліців; l ш - довжина шліца.
Напруга зрізу (вважаючи, що шліци зрізаються біля основи по діаметру d ш.вн ; b ш - ширина шліца)
В
[ П„ ср ] = 25 ... 30 МПа
В
Осьові навантаження в карданній передачу виникають в шліцьовій з'єднанні при переміщеннях, пов'язаних з зміною відстані між шарнірами, наприклад при коливаннях кузова на ресорах. Дослідження показали, що навіть за наявності великої кількості мастильного матеріалу останній не утримується на поверхні тертя і переміщення в шлицевом з'єднанні відбувається в умовах граничного тертя. При цьому коефі...
