Оси, валы
Оси и валы – служат для поддержания вращения деталей передач. Оси могут быть подвижными и неподвижными. Валы наряду с поддержанием вращения выполняют еще функцию передачи крутящего момента.
3.14.1. Классификация валов
1) По назначению: валы передач и коренные валы; 2) По форме: прямые, коленчатые (в), гибкие (г), 3) По конструкции – гладкие (а) и ступенчатые (б), сплошные и полые (Рис. 33).
а) б)
в) г)
Рис. 33. Виды валов
Участки осей и валов, которыми они опираются на подшипники при восприятии радиальных нагрузок, называют цапфами, а при восприятии осевых нагрузок называют пятами. Пяты могут быть круглыми, кольцевыми, гребенчатыми, а также концевыми (а) и кольцевыми (б) (Рис. 3.34).
Концевые цапфы, работающие в подшипниках скольжения называют шилами, а цапфы расположенные на некотором расстоянии от концов вала называют шейками. Цапфы осей и валов могут быть цилиндрическими и сферическими.
а) б)
Рис. 3.34. Концевая (а) и кольцевая (б) пяты
Плавный переход одной ступени вала к другой называется галтелью (Рис. 3.35). Галтели могут быть постоянного радиуса (а) и переменного радиуса (б).
а) б)
Рис. 3.35. Схемы галтелей
Детали на валах фиксируются следующими способами:
1) Посадкой с натягом (за счет разности размеров отверстия и вала) (а); 2) Упором в бурт (б); 3) Упором в бурт в сочетании с гайкой (в); 4) Пружинными кольцами (г); 5) Штифтовым соединением (д); 6) Стопорным винтом (е) (Рис. 3.36).
Фаски служат для облегчения установки деталей на валу и притупления острых кромок.
а) б) в) г)
д) е)
Рис. 3.36. Осевое фиксирование деталей на валах.
3.14.2. Материалы осей и валов
| Марка сталей | Область применения |
| Стали обыкновенного качества Ст.5, Ст.6 по ГОСТ 380-94 | Малонагруженные оси и валы без термообработки |
| Малоуглеродистые конструкционные стали: - качественные 15, 20 по ГОСТ 1050-88 - легированные 15Х, 20Х, 18ХГТ и др. по ГОСТ 4543-71 | Валы и оси при требовании высокой износостойкости: - опоры скольжения - вал-шестерня |
| Среднеуглеродистые конструкционные стали: -качественные 40, 45 и др. по ГОСТ 1050-88 -легированные 35Х, 40Х, 40ХН и др. по ГОСТ 4543-71 | Высоконагруженные валы и оси |
3.14.3. Расчет осей и валов
Основные критерии работоспособности: прочность и жесткость. Неподвижные оси рассчитывают на статическую прочность, вращающиеся оси и валы рассчитывают на статическую прочность и сопротивление усталости.
Расчет на статическую прочность при изгибе
Уравнение прочности будет иметь вид:
, (3.72)
, (3.73)
- осевой момент сопротивления
Расчет валов работающих на кручение
В этом случае уравнение прочности будет иметь вид:
, (3.74)
где [τк], τк – допускаемое и расчетное напряжение кручения,
Т – крутящий момент,
Диаметр вала в опасном сечении:
. (3.75)
Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 1135;