ьні вали, несучі крім деталей передач робочі органи машин двигунів чи знарядь - колеса або диски турбін, кривошипи, інструменти, затискні патрони і т.д. (Рис.
За формою геометричної осі вали розділяють на прямі та колінчасті. Колінчасті вали застосовують при необхідності перетворення в машині зворотно-поступального руху в обертальний або навпаки, при чому вони поєднують функції звичайних валів з функціями кривошипів в криво-шіпноползунних механізмах. Особливу групу складають гнучкі вали із змінною формою геометричної осі.
Осі призначені для підтримки обертових деталей і не передають корисного крутного моменту. Зазвичай вони піддаються впливу поперечних сил, згинальних моментів і не враховуються при розрахунках крутять моментів від сил тертя.
Осі поділяють на обертові, забезпечують кращу роботу підшипників, і нерухомі, що вимагають вмонтування підшипників під
обертові деталі.
Вали й осі мають аналогічні форми і загальну функцію - підтримувати обертові деталі.
Опорні частини валів і осей називають цапфами або шийками.
Прямі вали поділяють на вали постійного діаметра вали трансмісійні та суднові багатопролітні, вали ступінчасті, вали з фланцями для з'єднання по довжині, а також вали з нарізаними шестернями. За формою перерізу вали поділяють на гладкі, шліцьові і профільні.
Форма валу по довжині визначається розподілом навантаження та умовами технології виготовлення і збірки.
Епюри згинальних моментів по довжині валів, як правило, не постійні і зазвичай сходять до нуля до кінцевих опор або до кінців валів. Крутний момент зазвичай передається не на всій довжині валу. Тому за умовою міцності припустимо і доцільно конструювати вали змінного перерізу, що наближаються до тіл рівного опору. Практично вали виконують ступінчастими. Ця форма зручна у виготовленні і збірці; уступи валів можуть сприймати великі осьові сили.
Бажано, щоб кожна насаджувати на вал нероз'ємна деталь проходила по валу до своєї посадкової поверхні без натягу щоб уникнути пошкодження поверхонь і ослаблення посадок.
Вали можуть бути порожніми. Порожній вал з відношенням діаметра отвору до зовнішньому діаметру 0,75 легше суцільного равнопрочного майже в 2 рази. Практично порожнисті вали застосовують при жорстких вимогах до маси і при необхідності проходу крізь вали або розміщення всередині валів інших деталей. У масовому виробництві іноді застосовують порожнисті зварні вали постійного перетину зі стрічки, намотаною по гвинтових лінії. При цьому економиться до 60% металу. p> Кругла якісна сталь для валів поставляється довжиною до 6-7 м, тому більш довгі вали роблять складовими, що необхідно також за умовами монтажу і транспортування. Вали з'єднують за допомогою з'єднувальних муфт або фланців на валах. Фланці роблять на фасонних чавунних валах і на важко навантажених сталевих валах. До сталевим валах фланці зазвичай приварюють або їх виконують висадкою.
Вузькі наполегливі буртики на валах виконувати недоцільно, оскільки це призводить до збільшення діаметрів заготовок і до переведення в стружку значної кількості металу.
Діаметри посадочних поверхонь (під маточини зубчастих коліс, шківів, зірочок та інших деталей) вибирають із стандартного ряду посадкових розмірів, діаметри під підшипники кочення - зі стандартного ряду внутрішніх діаметрів підшипників кочення. Перепад діаметрів ступенів визначається: стандартними діаметрами посадочних поверхонь під маточини і підшипники, достатньої опорною поверхнею для сприйняття осьових сил при заданих радіусах заокруглення крайок і розмірах фасок і, нарешті, умовами збірки. Перепад діаметрів ступенів валу при наявності призматичних шпонок бажано вибирати так, щоб мати можливість розбирання без видалення шпонок з валу. Перепад діаметрів повинен бути мінімальним. p> Якщо тихохідний вал має кілька шпонкових канавок по довжині, те щоб уникнути перестановки вала при фрезеруванні їх доцільно розміщувати в одній площині.
Цапфи (шийки) валів, працюють у підшипниках ковзання, виконують: циліндричними; конічними, сферичними (рис 1.)
В
Рисунок 1
В
Основне застосування мають циліндричні цапфи. Кінцеві цапфи для полегшення складання і фіксації валу в осьовому напрямку зазвичай роблять трохи меншого діаметру, ніж сусідній ділянка валу (рис. 1 а). Іноді цапфи при рознімних підшипниках роблять з буртами для запобігання осьових зсувів в обох напрямках (рис. 1,6). Конічні цапфи (рис. 1, в) застосовують для регулювання зазору в підшипниках, а іноді також для осьового фіксування валу. Зазор регулюють осьовим переміщенням валу або вкладиша підшипника. Сферичні цапфи (рис. 1, г) з огляду на труднощі їх виготовлення застосовують тільки при необхідності значних кутових зміщень осі валу.
В
Малюнок 2. Цапфи під підшипники кочення: а - циліндрична без кріплення; б - з різьбленням
Цапфи валів для підшипників кочення (рис.2) характе...
