Классификация валов и их конструктивные элементы

Вал – тело вращения, передающее вращающий момент от привода к рабочему органу. Устанавливается в опорах вращения относительно своей оси.

Ось – тело вращения, устанавливаемое в опорах вращения с закрепленными на нем деталями (колеса, шкивы, звездочки и т.п.) и не передающее вращающий момент.

Цапфа – тело вращения, неподвижно закрепленное в корпусе, относительно которого может вращаться какая-либо деталь.

Скалка – тело вращения, неподвижно закрепленное в корпусе, относительно которого может возвратно-поступательно перемещаться какая-либо деталь.

Штифт – цилиндрическое или коническое тело, служащее для предотвращения смещения двух деталей друг относительно друга в горизонтальной плоскости (плоскости соединения).

Болт – тело вращения, имеющее на одном окончании резьбу, для соединения деталей при помощи гаек с целью предотвращения их отделения друг от друга.

Винт – тело вращения для соединения деталей при помощи завинчивания в резьбу, выполненную в одной из соединяемых деталей (резьба нарезается до головки винта на всю его длину).

Шпилька – тело вращения для неподвижного соединения деталей при помощи хотя бы одной гайки, имеющее участки с крепежной резьбой на обоих концах.

Ходовой винт – вал, имеющий на одном конце резьбу специального профиля и служащий для преобразования вращающего движения в возвратно-поступательное, а также для создания осевых усилий в различных механизмах (механизмы подач станков, прессы, домкраты, тиски).

Шпиндель – вал, служащий для передачи крутящего момента к специальному устройству, в котором закрепляется режущий инструмент или деталь при ее обработке.

Вал состоит из следующих основных элементов:

1 – шейка (цилиндрическая, коническая), служит для посадки на нее подшипников, зубчатых колес и других деталей;

2 – центровые отверстия, служат для базирования вала при его изготовлении;

3 – шпоночные или шлицевые пазы, служат для размещения в них конструктивных элементов, передающих крутящий элемент;

4 – наружная резьба, предназначена для закрепления деталей, размещенных на шейках вала, от осевого смещения;

5 – специальная канавка, служит для выхода режущего инструмента при нарезании резьбы;

6 – канавка для обеспечения плотного и точного прилегания надеваемой на шейку детали к торцу шейки большого диаметра;

7 – специальная канавка для установки стопорных колец (пружинных);

8 – отверстие для размещения стопорного винта, служащего для передачи небольших крутящих моментов и фиксации надетой детали от осевого смещения.

Наружные кромки всех шеек должны иметь фаски – 9, либо должны выполняться скругленными с каким-либо радиусом, о чем в технических условиях над основным штампом делается запись: «острые кромки притупить R 0,1 мм».

Места сопряжения элементов вала разного диаметра (двух шеек, если на одной из них не устанавливается деталь, или в канавках) должны быть радиусными для предотвращения концентрации напряжений, которые могут привести к разрушению вала при работе. Эти радиусные сопряжения называются галтелями.

На чертеже вала обязательно указываются требования к шероховатости обработки шеек, на которые устанавливается какая-либо деталь, и к торцовым поверхностям, к которым они прилегают. Устанавливаются требования к погрешности формы этих шеек и предельное их отклонение относительно центров или друг относительно друга, а также допуск на размер.

Примечание: для скоростных и длинных валов требования к погрешности формы, расположению и шероховатости указывается для всех шеек.

В технических условиях обязательно указываются требования к твердости материала вала.

Валы изготавливаются в большинстве случаев из хромистых, легированных сталей.