§ 4. РАСЧЕТЫ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ
Тихоходные валы. Тихоходные валы имеют концевой участок (см. § 1 гл. 12), в средней части вала между подшипниковыми опорами размещают зубчатое колесо. Наиболее простая конструкция вала показана на рис. 12.12.
|
В сопряжении колеса с валом использована посадка с большим натягом. Подшипники установлены до упора в заплечики вала. Иногда между подшипниками и колесом располагают дистанционные втулки (рис. 12.13). В этом случае вал может быть гладким, одного номинального диаметра, разные участки которого выполняют с различными отклонениями.
Валы следует конструировать по возможности гладкими, с минимальным числом уступов (рис. 12.12, 12.13). В этом случае существенно сокращается расход металла на изготовление вала, что особенно важно в условиях крупносерийного производства. Зубчатое (червячное) колесо с гладким валом собирают в специальном приспособлении, определяющем осевое положение колеса. В индивидуальном и мелкосерийном производстве валы целесообразно снабдить буртами для упора колес (рис. 12.14).
Для повышения технологичности конструкции радиусы галтелей и размеры фасок на одном валу желательно принимать одинаковыми. Ширину канавок для выхода инструмента также нужно принимать одинаковой.
Если на валу предусмотрено несколько шпоночных пазов, то для удобства фрезерования их располагают на одной
|
образующей вала и выполняют одной ширины, выбранной по меньшему диаметру вала (рис. 12.14).
Для уменьшения номенклатуры червячных фрез и сокращения времени на их перестановку размеры шлицев на разных участках вала принимают по возможности одинаковыми.
§ 4. РАСЧЕТЫ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ
Основными нагрузками на валы являются силы от передач, которые передаются через насаженные на них детали: зубчатые или червячные колеса, звездочки, шкивы, муфты. При расчетах принимают, что насаженные на вал детали передают силы и моменты валу на середине своей ширины и эти сечения принимают за расчетные. Под действием постоянных по величине и направлению сил во вращающихся валах возникают напряжения, изменяющиеся по симметричному циклу.
Основными материалами для валов служат углеродистые и легированные стали (табл. 12.7). Для большинства валов применяют термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин—легированные стали 40ХН, 20Х, 12ХНЗА.