Конструктивные элементы. Материалы валов и осей

Цапфы — опорные участки вала или оси. Их подразделяют на шипы, шейки и пяты.

Шипом называют цапфу, расположенную на конце вала или оси и передающую преимущественно радиальную силу

(см. рис. 15.2). Шейкой называют цапфу в средней части вала или оси. Опорами для шипов и шеек валов служат под- шипники. Шипы и шейки по форме могут быть цилиндри- ческими, коническими или сферическими. В большинстве слу- чаев применяют цилиндрические цапфы.

Пятой называют цапфу, передающую осевую силу

Рис. 15.1. Ось тележки

пенчатыми (см. рис. 15.2).

(рис. 15.3). Опорами для пят служат подпятники. Пяты по

1 00

1 0 1

 

а) б) в)

Рис. 15.3. Пяты

форме бывают сплошны- ми (рис. 15.3, а), кольце- выми (рис. 15.3, б) и гре- бенчатыми (рис. 15.3, в). Гребенчатые пяты в на- стоящее время применяют редко.

их податливости путем выполнения раз- а)

грузочных канавок (рис. 15.5, а), увеличе- ния радиусов галтелей, выполнения отвер- стий в ступенях большего диаметра (рис.

 

15.5, б). Деформационное упрочнение (на- б)

клеп) галтелей повышает несущую спо-

собность валов и осей.

Посадочные поверхности валов и осей под ступицы наса- живаемых деталей выполняют цилиндрическими и коничес- кими (см. рис. 15.2). При посадках с натягом диаметр этих поверхностей принимают больше диаметра соседних участ- ков для удобства напрессовки и снижения концентрации напряжений (см. рис. 15.2). Диаметры посадочных поверхно-

Материалы валов и осей должны хоро- шо обрабатываться, быть прочными и иметь высокий модуль упругости. Этим требованиям наиболее полно удовлетво- ряют углеродистые и легированные ста- ли, из которых преимущественно изготав-

Рис. 15.5. Способы повышения уставной прочности валов

стей и диаметры под подшипники скольжения выбирают из ряда нормальных линейных размеров, диаметры под под- шипники качения — по стандартам на подшипники.

Конические концы валов (см. рис. 15.2) изготовляют с конусностью 1:10. Их применяют для облегчения монтажа устанавливаемых на вал деталей.

Переходные участки валов и осей между двумя ступеня-

ми разных диаметров выполняют:

а) с канавкой со скруглением для выхода шлифовального круга (рис. 15.4, а);

б) с галтелью постоянного радиуса, рис. 15.4, б (гал- тель — поверхность плавного перехода от участка меньше- го сечения к большему);

в) с галтелью переменного радиуса (рис. 15.4, в).

Переходные участки являются концентраторами напря- жений. Эффективным средством для снижения концентра- ции напряжений в переходных участках является повышение

а) б) в)

Г

Рис. 15.4. Переходные участки вала

ливают валы и оси. Для валов и осей без упрочняющей

термообработки применяют стали Ст5, Ст6; для валов с термообработкой — стали 45, 40Х. Быстроходные валы, работающие в подшипниках скольжения, изготовляют из сталей 20, 20Х, 12ХНЗА. Цапфы этих валов цементуют для повышения износостойкости.

Валы и оси обрабатывают на токарных станках с после-

дующим шлифованием цапф и посадочных поверхностей.

Дата добавления: 2014-01-20