Doctor of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Bases of Machine Design
кандидат технических наук, доцент кафедры основ конструирования машин
Shafts are used in almost all machines and mechanisms. Unlike other parts, the destruction of the shafts is very rare. As it was supposed earlier, it is connected with high level of perfection of a technique of their calculation and design. The article analyzes the features of the three traditional methods of shaft design and shows that the shafts are not destroyed for the reason that traditional methods lead to a significant, up to 27 and more times, overestimation of the diameters of all the characteristic areas in comparison with the size sufficient in terms of the strength of the shaft. The area of its cross-section and, accordingly, the mass can be overestimated by more than 750 times. Such unjustified overestimation of the shaft diameter and weight cannot be considered as an indicator of the perfection of the shaft design and calculation methods, and, on the other hand, is an important reserve for the improvement of their designs. This is particularly true for those mechanisms that are subject to increased requirements in terms of minimum size and weight.
Валы применяются практически во всех машинах и механизмах. В отличие от других деталей, разрушение валов происходит очень редко. Как предполагалось ранее, это связано с высоким уровнем совершенства методики их расчета и проектирования. В статье проанализированы особенности трех традиционных методик проектирования валов и показано, что при их применении валы не разрушаются по причине существенного (до 27 и более раз) завышения диаметров всех характерных участков в сравнении с размерами, достаточными с точки зрения прочности вала. При этом площадь его поперечного сечения и, соответственно, масса могут быть завышены более чем в 750 раз. Такое ничем не оправданное завышение диаметров и массы валов не может считаться показателем совершенства методик расчета и проектирования валов, но, с другой стороны, является важным резервом совершенствования их конструкций. В наибольшей степени это относится к механизмам, к которым предъявляются повышенные требования с точки зрения минимальных габаритов и массы. Для обеспечения этих требований необходимо предварительно спроектированную конструкцию в обязательном порядке проверить на жесткость, и по результатам расчета уменьшить в соответствующей степени диаметры всех ступеней. Этого правила следует придерживаться до разработки новой, корректной, научно обоснованной методики проектного расчета валов.