Основными материалами для валов и осей служат углероди­стые и легированные стали. Для осей и валов, диаметры которых определяются, в основном, жесткостью, применяют углеродистые конструкционные стали Ст4, Ст5 без термообработки. В ответст­венных и тяжело нагруженных конструкциях (когда критерием яв­ляется прочность) используют термически обрабатываемые средне- углеродистые и легированные стали 40, 45, 40Х, 40ХН, 40ХН2МА, ЗОХГТ, ЗОХГСА и др, Валы из этих сталей в зависимости от решае­мых задач подвергают улучшению (закалке с высоким отпуском) или поверхностной закалке (нагрев ТВЧ) с низким отпуском.

Быстроходные валы на опорах скольжения должны иметь весьма высокую твердость поверхности цапф; для этого их изго­товляют из цементируемых сталей типа 20Х, Ι2ΧΗ3Α, 18ХГТ или из азотируемых сталей типа 38Х2МЮА.

Валы, работающие в коррозионной среде, изготовляют из нержавеющих сталей, титановых сплавов.

Для изготовления коленчатых валов и валов с большими фланцами наряду со сталью применяют высокопрочные (с шаро­видным графитом) и модифицированные чугуны.

Прямые стальные валы и оси диаметром до 150 мм обычно изготовляют из проката; валы большего диаметра и сложной формы — из поковок. Полые валы целесообразно изготовлять из стальных труб стандартных размеров или из специально заказы­ваемого недоката труб (с утолщенными стенками).

Валы и оси обычно подвергают токарной обработке в цен­трах и последующему шлифованию посадочных поверхностей (цапф, шеек, шипов) или шлифованию по всей поверхности (вы­соконапряженные валы).

В последнее время появилась конструкция полых валов из композитных материалов, получаемых намоткой.

Основными критериями работоспособности валов и осей яв­ляются прочность, жесткость и виброустойчивость.

16.3. Расчеты валов и осей на прочность