Конструктивные формы осей и валов

Валы и оси

Деталь, на которой закрепляют ( подвижно или неподвижно) вращающийся элемент механизма (блок, шестерню и т.д.) называют осью или валом.

Оси и валы различаются между собой по условиям работы: ось не передает вращающего момента и работает только на изгиб. Оси бывают вращающиеся и неподвижные. Вал всегда вращается и передает вращающийся момент. Например, вал редуктора, коленчатый вал.

Вал

Классификация

1. По назначению:

а) валы передач, несущие зубчатые колеса, шкивы, звездочки, муфты или сборочные единицы передач;

б) коренные валы машин, которые кроме деталей передач, несут еще и рабочие органы производственных машин или машин-двигателей.

Например, валы турбин, валы сверлильных и токарных станков, имеющие зажимные патроны.

2. По форме геометрической оси:

а) прямые;

б) кривошипные и коленчатые;

Коленчатые валы применяют в двигателях. Их использование связано с преобразованием вращательного движения в возвратно-поступательное или наоборот.

в) гибкие   Гибкие валы имеют изменяющуюся форму геометрической оси. Например, вал стоматологической бормашины.

3. По форме и конструктивным признакам:

а) гладкие постоянного поперечного сечения (валы гребных винтов);

б) ступенчатые – переменного поперечного сечения (валы передач),

в) шлицевые валы, валы–червяки, валы-шестерни.

На рисунке: 1 – вал-червяк, 2 – червячное колесо. В процессе работы валы могут испытывать изгиб, кручение, растяжение и сжатие. Соединение осей и валов с деталями осуществляется с помощью шпонок, штифтов. Детали удерживаются от сдвига в осевом направлении: буртиками, заплечиками, установочными кольцами, распорными втулками и т.д.

Конструктивные формы осей и валов

Оси и валы опираются на неподвижные опорные части – подшипники и подпятники.

Участки осей и валов, лежащие в опорах, носят название цапф. Концевые цапфы называются шипами, промежуточные – шейками.

Торцевые части вала и оси, упирающиеся в неподвижную опору и препятствующие осевому смещению, называются пятами. а) Сплошная пята; б) кольцевая пята, рабочей поверхностью которой является кольцо торцовой части вала с канавками для смазки;

в) гребенчатая пята, рабочей поверхностью которой являются кольцевые участки вала – гребни (или заплечики), на которых сделаны канавки для смазки. Эти пяты предназначены для передачи больших осевых усилий.

Материалы валов и осей должны быть прочными, хорошо обрабатываться и иметь высокий модуль упругости. Валы и оси изготавливают преимущественно из углеродистых и легированных сталей. Для валов и осей без термообработки применяют стали Ст5, Ст6; для валов с термообработкой – стали 45, 40Х. Быстроходные валы, работающие в подшипниках скольжения, изготовляют из сталей 20, 20Х, 12ХН3А.