Характеристика и назначение валов и осей

Введение

Слесарь – одна из распространенных профессий металлистов. Он выполняет различные слесарные работы, под которыми обычно понимают обработку металлов з холодном состоянии, производимую вручную слесарными инструментами. К таким работам относятся, например, разметка, рубка, правка и гибка, резка ножовкой и ножницами, опиливание металла, сверление, нарезка резьбы, клепание, шабрение, сборка и другие операции. С большинством из них вы, очевидно, знакомы.

Люди стали пользоваться металлом примерно семь тысяч лет тому назад. Золотые изделия производили еще в новом каменном веке (в неолите). Затем наступил медный век; люди научились применять медь, но высокая температура плавления затрудняла ее обработку.

Около третьего тысячелетия до нашей эры медный век сменился бронзовым: люди употребляли для изготовления орудий труда, оружия, украшении и других предметов бронзу – сплав меди и белого металла (олово, алюминий, свинец, кремнии, марганец и многие другие). На смену бронзовому веку в начале первого тысячелетия до нашей эры пришел железный век. Твердое и пластичное железо, а затем полученная из него сталь начали вытеснять бронзу. Железо и сталь прочно вошли в обиход человека.

Первоначально человек обрабатывал самородные металлы холодным способом, после того как он познакомился с огнем, металлы стали выплавлять из руды, отливать и ковать в горячем состоянии.

Металлические изделия изготовляли ремесленники – кузнецы. Но развитие кузнечного дела привело к разделению труда. Одни кузнецы выполняли крупные работы, другие – мелкие и тонкие. Возникла новая отрасль кузнечного ремесла – холодная ковка металлов.

Профессия слесаря очень долго оставалась универсальной. Слесари изготовляли всё, начиная от ножей и дверных скоб и кончая машинами. Позже они уступили производство деталей машин рабочим-станочникам, но за ними остались сборка вручную машин и механизмов, подгонка их деталей, наладка и ремонт машин, изготовление инструментов. Иными словами, от слесарей по-прежнему требовалось умение выполнять все операции по обработке металлов.

Бурное развитие машинной техники, возникновение новых способов обработки металлов – штамповки, электрической и ультразвуковой технологии, химической технологии и других – привели к подразделению профессии слесарей-универсалов по специализированным видам работ.

Благодаря появлению механизированных и электрифицированных инструментов, приспособлений и станочного оборудования профессия слесаря значительно приблизилась к профессиям рабочих-станочников. Например, от слесаря по ремонту оборудования теперь требуется умение работать на станках – токарном, строгальном, фрезерном, шлифовальном.

Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах или осях.

Рисунок 1.

Деталь, на которую насаживают неподвижно или подвижно вращающееся устройство называется осью или валом.
Вал – вращающаяся деталь машины, предназначенная для поддержания установленных на нём деталей или для передачи вращающегося момента. При работе вал испытывает изгиб и кручение, в отдельных случаях растяжение и сжатие.

Рисунок 2.

1- Шип.

2- Шейка

3- Подшипник

Ось – деталь машины, предназначенная только для поддержания установленных на ней деталей. Ось не передаёт вращающегося момента и следовательно не испытывает кручения. Оси могут быть подвижными и неподвижными.

Рисунок 3.

По геометрической форме валы делятся на прямые, коленчатые и гибкие. Оси, как правило, изготовляют прямыми.

Рисунок 4.
Оси служат для поддержания вращающихся вместе с ними или на них различных деталей машин и механизмов. Оси бывают вращающиеся и неподвижные.

Валы в отличие от осей предназначены для передачи крутящих моментов и в большинстве случаев для поддержания вращающихся вместе с ними относительно подшипников различных деталей машин (зубчатых колес, шкивов и т.п.).

По назначению различают:

1) Валы передач, на которых устанавливают зубчатые колеса, звездочки, муфты и прочие детали передач.

2) Коренные валы, на которых устанавливают не только детали передач, но и другие детали, например, маховики, шатуны, кривошипы.

3) Валы могут быть прямые, коленчатые и гибкие. Широко распространены прямые валы. Коленчатые валы в кривошипно - шатунных передачах служат для преобразования возвратно - поступательного движения во вращательное или наоборот и применяются в двигателях, насосах

4) Гибкие валы, представляющие собой многозаходные витые из проволок пружины кручения, применяют для передачи момента между узлами машин, меняющих свое положение в работе. По форме сечения валы и оси бывают гладкие, шлицевые, со шпоночными канавками, сплошные и кольцевые. Оси небольшой длины изготовляют одинакового диаметра по всей длине, а длинные и сильно нагруженные - фасонными.

5) Прямые валы в зависимости от назначения делают либо постоянного диаметра, либо ступенчатыми различного диаметра на отдельных участках.

6) Наиболее распространены ступенчатые валы, так как их форма удобна для установки на них деталей, каждая из которых должна к своему месту проходить свободно (валы редукторов). Иногда валы изготавливают заодно с шестернями или червяками. Опорную часть валов и осей называют цапфой.

7) Цапфы, расположенные по концам валов, осей и воспринимающие радиальную нагрузку, носят название шипов, а расположенные по середине шеек. Цапфы, воспринимающие осевую нагрузку, называются пятами.

8) По конструктивной форме различают шипы: цилиндрические, конические, сферические. Самые распространенные - цилиндрические шипы, которые для облегчения сборки и фиксации осевого положения вала обычно делают значительно меньше диаметра, чем соседний участок вала. На некоторых осях и валах для фиксации подшипников качения рядом с шипом предусматривают резьбу для гаек, Поверхность плавного перехода от одной ступени оси или вала к другой называют галтелью. Для снижения концентрации напряжений радиусы закруглений галтелей, принимают возможно большими.

Дата добавления: 2017-01-13