Конструирование валов
Переходные участки
Конструкция ступеней валов зависит от типа и размеров установленных на них деталей (зубчатых и червячных колес, подшипников, муфт, звездочек, шкивов) и способов закрепления этих деталей в окружном и осевом направлениях. При разработке конструкции вала принимают во внимание технологию сборки и разборки передач, механическую обработку, усталостную прочность и расход материала при изготовлении.
Способы осевого фиксирования колес, элементов открытых передач, муфт и подшипников рассмотрены в соответствующих вопросах конструирования.
Ниже приводятся рекомендации по конструированию посадочных поверхностей ступеней валов, соединенных между собой переходными участками (рисунок 61, 62).
Переходные
участки. Переходный участок вала
между двумя смежными ступенями разных
диаметров выполняют: а) галтелью радиуса
r (галтель-поверхность
плавного перехода от меньшего сечения
к большему), снижающей концентрацию
напряжений в местах перехода (таблица
7); б) канавкой ширины b
со скруглением для выхода шлифовального
круга, которая повышает концентрацию
напряжений на переходных участках
(таблица 8). В проектируемых одноступенчатых
редукторах, где получаются сравнительно
короткие валы достаточной жесткости
при небольших изгибающих
моментах (особенно на концевых
участках), применяют, как прави
ло,
канавки.
Если между подшипником и колесом или элементом открытой передачи, муфтой устанавливают распорную втулку, то переходный участок между ступенями выполняют галтелью. При этом между буртиком вала и торцом втулки должен быть предусмотрен зазор с = 1…2 мм (рисунок 62).
Для повышения технологичности конструкции радиусы галтелей r, размеры фасок на концевых ступенях с (таблица 9), ширину канавок b для выхода инструмента на одном валу принимают одинаковыми.
Рисунок 61 – Конструкции вала-шестерни цилиндрической: а – df1>d3; б – df1<d3; в – df1<d3; г – dа1<d3
а б
в
г
д
Рисунок 62 – Конструкции тихоходного вала: а, в – с 5-ой ступенью (распорная втулка – на 4-й ступени); б – без 5-й ступени (распорные втулки на 3-й ступени); г – без 5-й ступени (распорные втулки – на 2-й и 4-й ступенях); д – бесступенчатый (гладкий) вал
Галтели, мм
|
||||
d r f |
20…30 1.6 2.0 |
32…45 2.0 2.5 |
50…70 2.5 3.0 |
80…90 3.0 4.0 |
Канавки, мм
d
b
h
r
Св. 10 до 50
3.0
0.25
1.0
Св. 50 до 100
5.0
0.5
1.6
Св. 100
8
0.5
2.0
Концы валов цилиндрические, мм
|
|||||||||||||||
d1 |
20 |
22 |
25 |
28 |
32 |
36 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
r c |
1.6 1.0 |
2.0 1.6 |
2.5 2.0 |
3.0 2.5 |
|||||||||||
