Служебное назначение валов

Валы разделяют на ступенчатые, коленчатые и кулачковые.

Ступенчатые валы служат для плавной и равномерной передачи вращательного движения в заданных пределах частот вращения и крутя­щих моментов.

На ступенчатых валах могут быть цилиндрические шлицы, зубчатые венцы, резьбы, шпоночные пазы, отверстия и т.д.

Коленчатые валы служат для преобразования возвратно поступательного движения поршней в плавное и равномерное вращение вала.

Кулачковые валы служат для превращения вращательного движения вала в возвратно-поступательное движение сопряженных с ним толкателей.

По технологическому признаку все валы делятся на жесткие и неже­сткие. Критерием отнесения вала к тому или иному типу является отноше­ние L/Dcp , где L - длина вала, Dcp- средний диаметр ступеней вала. Если L/Dср, < 12, то вал жесткий. Если L/Dср 12, то вал нежесткий.

Деление валов на жесткие и нежесткие связано с технологическими возможностями методов обработки и оказывает влияние на технологиче­скую оснащенность операций.

Для жестких валов возможно применение многоинструментальной обработки со значительными глубинами резания и подачами инструмента. При этом можно достичь высокой точности и минимальной погрешности формы и расположения поверхностей.

При обработке нежестких валов применение многоинструментальной обработки и повышение ее производительности возможно только при на­личии дополнительных опор, повышающих жесткость системы (например, люнетов).

Применение люнетов на токарных операциях приводит к необходи­мости введения в технологический процесс дополнительной операции, включающей проточку участков вала, на которых будут располагаться лю­неты (рис.7.1).

Рис.7.1. Обработка с применением люнетов

Оценка служебного назначения вала включает:

1.Установление условий, в которых он работает.

2.Определение нагрузок, действующих на вал и выделение опасных сече­ний.

3.Классификация поверхностей вала (ОКБ, ВКБ, ИП).

Конструкция вала считается технологичной в том случае, если она удовлетворяет следующим условиям:

1.Вал является жестким.

2.Точность размеров, погрешностей формы, шероховатость, размеры пе­реходных поверхностей и т.д. соответствуют требованиям стандарта.

3.Диаметры ступеней вала убывают от центра к его краям.

4.Центральное отверстие вала (если оно есть) имеет один диаметр или убывает с одного конца.

5.Материал вала позволяет применять прогрессивные методы получения заготовки.

Для изготовления валов применяют конструкционные и легирован­ные стали, высокопрочные чугуны, сплавы цветных металлов.

Для получения заготовок валов используют:

-методы пластического деформирования (ковка, штамповка, горячее и хо­лодное выдавливание);

-прокат;

-литье (в песчаные формы, в кокили).