19.6 : Проектирование трансмиссионных валов

Конструкция трансмиссионного вала определяется двумя основными характеристиками: передаваемой мощностью и скоростью вращения. Эти параметры определяют выбор материала вала и размеров поперечного сечения, гарантируя, что максимальное напряжение сдвига материала остается в пределах упругости при передаче желаемой мощности на заданной скорости. Мощность системы неразрывно связана с приложенным крутящим моментом. Крутящий момент, приложенный к валу, можно рассчитать, переконфигурировав условия.

В этом расчете учитываются как требования, предъявляемые к мощности, так и скорость вращения вала. После расчета крутящего момента и максимально допустимого напряжения они включаются в формулу упругого кручения. Этот процесс дает минимально допустимое значение радиуса вала. В случае сплошного круглого вала отношение полярного момента инерции к радиусу вала изменяется как куб радиуса вала. Минимально необходимое значение радиуса вала вычисляется путем подстановки этого значения.

Для полого вала цилиндра расчеты дают минимально допустимое значение наружного радиуса вала. В результате процесс проектирования трансмиссионного вала представляет собой тщательный баланс мощности, скорости, предельных напряжений и физических размеров.