Техника - молодёжи 1991-11, страница 34

жесткий редуктор

проч-

чаще. Раз они обходятся без шпонок — нет концентраторов напряжения, повышается

ность вала.

Теперь о жесткости. Лист плотной бумаги свободно трепещет, но, свернутый в трубку, с трудом поддается изгибу. Дело здесь в моменте инерции сечения (есть в сопромате такое понятие). Для трубки он в тысячи раз больше, чем для листа. Как вы думаете, насколько уменьшится момент инерции полого вала в сравнении со сплошным? Всего лишь на 3%, если диаметр отверстия составляет 1/2 диаметра вала! Если же его увеличить до 3/4, этот момент снизится на треть, зато материалоемкость — более чем вдвое (рис.8). А что произойдет при дальнейшем утоньшении стенки? Оказывается, и тут есть возможность получить необходимую жесткость вала — достаточно установить на него толстостенные зубчатые колеса, втулки, стаканы, подшипники. Такая особенность объясняется тем, что упругий ленточный вал способен прибавлять в «талии» и плотно прилегать к посадочным отверстиям. Сплошной же не «разбухает», и надетые на него детали практически не добавляют ему жесткости (рис. 3).

При грамотном конструировании механизмов с полыми цилиндрическими деталями можно достичь неожиданного на первый взгляд эффекта.

32

Непрерывный процесс изготовления витого вала. Слева направо: непрерывная разливка металла; его охлаждение; прокатка ленты; отрезка; навивание ленты на оправку;установка колец и подшипников, препятствующих развивке ленты.

- if-

нннвкяк

Так, жесткость вала диаметром 40 мм и толщиной стенки 1 мм (10 витков ленты толщиной 0,1 мм) в 5 раз меньше, чем у сплошного. Однако тот же вал в сборе с шестернями, колесами, втулками, занимающими две трети межопорного расстояния, имеет жесткость уже лишь в полтора раза меньше.

Наконец, об усталостной прочности, зависящей от цикличности переменной нагрузки. Сначала простой пример. Мы хотим сломать проволоку и начинаем быстро-быстро перегибать ее в раз-