Конструирование вала

Окончательные диаметры валов должны быть согласованы с диаметрами подшипников. Из двух размеров — вал или подшипник — выбирается больший.

Таким образом, до перехода к следующим этапам расчета и конструирования валов должны быть подобраны подшипники по долговечности.
Рассмотрим процесс конструирования вала, имеющего выход из редуктора.
Наиболее часто детали, посаженные на выходящих из редуктора консолях валов, крепятся на шпонках. Паз под шпонку уменьшает сечение вала, в то же время при расчете вала его сечение принималось в форме круга, т. е. ослабление сечения не учитывалось. Поэтому рекомендуется на участке расположения паза под шпонку увеличить диаметр вала по сравнению С расчетным на 5...10 %. Окончательно диаметр конца вала выбирается в соответствии с табл. 1 и 2. Если предполагается, что на валу будет посажена стандартная муфта, диаметр и длина вала согласовываются с посадочными размерами муфты. При тяжелых нагрузках детали на валы сажаются на шлицах.
Желательно, чтобы цилиндрические концы валов имели упорные бурты. Относительная высота бурта h/r = 2...3. Фаска насаживаемой на вал детали должна быть больше радиуса закругления галтели (перехода). По существующим рекомендациям для уменьшения концентрации напряжений желательно, чтобы относительный радиус скругливания галтели у сильно напряженных валов удовлетворял условию:

r/d >= 0,1

Эти условия, как правило, не выполняются, поэтому при проверке вала на выносливость нужно его проверить и по галтелям.
Переходы с одного диаметра вала на другой могут выполняться не только с закруглением, но и с проточкой.
Одно из основных достоинств проточки в сравнении с галтелью — возможность перебега режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности в случае чистовой обработки. При этом кромка резца или шлифовального камня может быть незакругленной или закруглена практически произвольным радиусом, что весьма выгодно с технологической точки зрения.
К недостаткам рассмотренной проточки относится повышенная концентрация напряжений из-за небольших радиусов закругления R, Rl. Поэтому проточки рекомендуют в случае, когда конструктивный диаметр вала превышает расчетный. Если конструктивный и расчетный диаметры имеют близкие значения, вал в месте расположения проточки подлежит проверке на выносливость.

Для уменьшения коэффициента концентрации напряжений необходимо увеличить радиусы R и Rl. Меньшие значения коэффициента концентрации напряжений дают полукруглые проточки, но они сильнее ослабляют вал и увеличивают номинальные напряжения.
Призматическую шпонку со скругленными торцами после установки ее в пазу вала вынимать не рекомендуется. Это условие выдвигает дополнительные требования к диаметрам деталей, находящихся за шпонкой: они должны допускать сборку и разборку без демонтажа шпонки. При этом может потребоваться значительный перепад диаметров вала.
Если требуемый перепад заметно превышает размер, необходимый для осевой фиксации детали, сидящей на шпонке, применяют конструкцию со шпонкой, удаляемой при демонтаже деталей.

Внутренние диаметры подшипников, начиная с 20 мм, имеют значения, оканчивающиеся на 0 или 5. Поэтому диаметр посадочного места округляется в большую сторону также до знака 0 или 5.
Посадочное место под подшипники (как и под другие детали) не должно иметь излишней длины. Поэтому участок до посадочного места выполняется несколько меньшего диаметра, чем само посадочное место. Этот участок может быть выполнен с тем же номинальным диаметром, что и посадочное место, но должен быть обработан с допуском, гарантирующим свободный проход подшипника, например, с допуском по e 9.
Если подшипник в осевом направлении крепится установочной гайкой, должен быть предусмотрен дополнительный перепад диаметров, обеспечивающий нарезание резьбы, а также установку гайки и шайбы. Размеры установочных гаек и стопорных шайб приведены в дополнительных материалах:






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.