ризуються меншою довжиною, ніж цапфи для підшипників ковзання. Виняток становлять конструкції з двома підшипниками кочення в опорі. Як правило, цапфи для підшипників кочення виконують циліндричними. У рідкісних випадках застосовують конічні цапфи з малою конусностью - для регулювання зазорів в підшипниках пружним деформуванням кілець. Цапфи для підшипників кочення нерідко виконують з різьбленням або іншими засобами для закріплення кілець;
Посадочні поверхні під маточини деталей, посаджених на вал, виконують циліндричними або конічними. Основне застосування мають циліндричні поверхні як більш прості. Конічні поверхні застосовують: для полегшення постановки на вал і зняття з нього важких деталей, для забезпечення заданого натягу, для швидкої зміни деталей типу змінних шестерень і для підвищення точності центрування деталей. Останнім часом конічні з'єднання з великим натягом отримали широке поширення.
Осьові навантаження на вали від насаджених на них деталей передаються наступними способами:
1) важкі навантаження - упором деталей у уступи на валу, посадкою деталей з натягом
2) середні навантаження - гайками, штифтами
3) легкі навантаження (і оберігання від переміщень випадковими силами) - стопорними гвинтами, клеммовие сполуками, пружинними кільцями
Опір валів втоми визначається відносно малими обсягами металу в зонах значної концентрації напружень. Тому особливо ефективні спеціальні конструктивні і технологічні заходи щодо підвищення витривалості валів.
спостерігається різке пониження опору втоми валів у місцях посадок в основному пов'язано з концентрацією тиску і фреттинг-корозією, спричиненої місцевими прослизань і кромок тисками. Конструктивні засоби підвищення витривалості показані -
Найбільш ефективно потовщення валу на довжині маточини. Досить ефективно також поверхневе зміцнення.
зміцненого подступічних частин поверхневим наклепом (обкаткою роликами або кульками) можна підвищити межа витривалості валів з концентрацією напружень на 80 ... 100%, причому цей ефект поширюється на вали діаметром 500-600 мм і більше. Таке зміцнення отримало в даний час широке поширення.
Міцність валів у місцях шпонкових, шліцьових та інших рознімних з'єднань з маточиною може бути підвищено застосуванням: евольвентний шліцьових сполук; шліцьових з'єднань з внутрішнім діаметром, рівним діаметру вала на сусідніх ділянках, або з плавним виходом шліців на поверхню, що забезпечує мінімум концентрації напружень вигину; шпонкових канавок, виготовлених дискової фрезою і мають плавний вихід на поверхню; бесшпоночних сполук.
Перехідні ділянки валів між двома ступенями різних діаметрів виконують наступних типів.
1. З канавкою для виходу шліфувальних кругів Канавки зазвичай виконують на валах діаметром 10 ... 50 мм шириною 3 мм і глибиною 0,25 мм, а на валах діаметром 50 ... 100 мм - завширшки 5 мм і глибиною 0,5 мм. Канавки повинні мати максимально можливі радіуси заокруглень. Канавки істотно підвищують стійкість шліфувальних кругів при обробці. Однак вони викликають. значну концентрацію напружень і знижують міцність валів при змінних напругах.
Канавки виконують у валах, діаметри яких визначаються умовами жорсткості (зокрема, валах коробок передач), і на кінцевих ділянках валів, на яких згинальні моменти невеликі. Канавки також потрібні на кінцях ділянок з різьбленням для виходу резьбонарезного інструменту.
2. З перехідною поверхнею - жолобником постійного радіуса Радіус вибирають менше радіуса заокруглення або радіального розміру фаски посаджених деталей. p> 3. З перехідною поверхнею-жолобником спеціальної форми. Небезпечною зоною зазвичай є перехід галтелі в щабель меншого діаметру; тому в заданих габаритах доцільно робити жолобник змінного радіуса кривизни із збільшенням радіуса в зоні переходу до ступені меншого діаметру. Застосовують галтелі еліптичної форми і частіше галтелі, окреслювати двома радіусами кривизни. Змінність радіуса кривизни галтелі підвищує несучу здатність вала на 10%. Жолобники з поднутреніем збільшують довжину базування маточин. Однак полірувати галтелі з поднутреніем важко.
Підбором галтелі оптимальної форми на довжині 0,75 ... 1 діаметра валу (рис. можна практично позбавитися від концентрації напруг. Однак не використовувати такі форми можна в рідкісних випадках, наприклад в торсіонних валах (тобто валах, службовців пружиною, працюючої на кручення), на вільних ділянках сільнонапряженних валів і т. д.
Підвищення міцності валів в перехідних перетинах досягається також видаленням малонапряженний матеріалу: виконанням розвантажувальних канавок і висвердлюванням отворів у щаблях великого діаметра Ці заходи забезпечують більш рівномірний розподіл напружень і знижують концентрацію напруг.
Пластичним зміцненням галтелі (обкаткою роликами, а при великих діаметрах.
Матеріали та обробка валів і осей
...
