Валы и оси
4.1. Какую деталь называют валом, а какую – осью?
Вал – вращающаяся деталь машины, передающая вращающий момент от
одной детали к другой. На вал устанавливают вращающиеся детали и закрепляют их на нем. При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях – дополнительно растяжение или сжатие.
Ось – деталь машины, предназначенная для поддержания установленных на ней деталей. В отличие от вала ось не передает вращающего момента и, следовательно, не испытывает кручения.
4.2. Типы валов и осей.
По геометрической форме валы делятся на:
● Прямые 1 и 2.
● Гибкие 3.
● Коленчатые 4.
По конструкции прямые валы и оси делятся на:
● Гладкие 1.
● Ступенчатые 2.
Оси бывают вращающиеся и неподвижные.
4.3. Конструктивные элементы валов и осей.
● Цапфа – опорная часть вала или оси.
● Шип – цапфа на конце вала или оси.
● Шейка – цапфа в середине вала или оси.
● Буртик – кольцевой выступ на валу или оси.
● Галтель – плавный скругленный переход от одной поверхности к другой.
4.4. Основные критерии работоспособности валов.
● Прочность.
● Жесткость.
● Виброустойчивость.
4.5. Три этапа расчета и конструирования вала.
● Проектный расчет. Определяют диаметр концевого участка вала из условия прочности на кручение. Полученное значение диаметра округляют до ближайшего стандартного размера согласно ГОСТ «Нормальные линейные размеры».
● Конструирование вала. Определяют его размеры, исходя из конструктивных соображений.
● Проверочный расчет. Проверяют прочность сконструированного вала: определяют нагрузки на вал, составляют расчетную схему вала, определяют опорные реакции вала и строят эпюры изгибающих и крутящих моментов, рассчитывают напряжения в опасном сечении и проверяют прочность.