Конструкция валов и осей
Для поддержания вращающихся деталей шкивов, блоков, зубчатых колес, звездочек, катков и т. п. служат валы и оси. По конструкции валы и оси мало отличаются между собой, но характер их работы существенно различен:
Оси поддерживают вращающиеся детали и, следовательно, воо| принимают изгибающие нагрузки от массы деталей и нагрузок, при| ложенных к ним;
Валы представляют собой звенья механизма, передающие крутящий момент, и, следовательно, кроме изгиба от усилий, возникаю щих в передачах, массы посаженных на вал деталей и собственной мае сы испытывают кручение.
Оси по условиям работы могут быть неподвижными или вращаю щимися вместе с посаженными на них деталями (блоки грузоподъеы ных машин, вагонные колеса); валы при работе механизма всегда вращаются.
Нагрузки, воспринимаемые осями и валами, передаются на корщ са или станины машин через опорные устройства подшипники. Пи роду трения все подшипники разделяются на подшипники скольженп и подшипники качения.
Части валов и осей, непосредственно соприкасающиеся о подшипниками, носят общее название -цапфы.
Цапфа, передающая на опорурадиальную нагрузку и расположенная на конце вала, называется шипом, а промежуточные цапфы называются шейками. Часть вала, передающая опоре осевую нагрузку, называется, пятой, а опора скольжения, воспринимающая эту осевую нагрузку, подпятником .
Оси могут быть укреплены в опорах неподвижно. При этом посаженные на ось детали вращаются свободно. Такая ось испытывает изгиб с напряжением, изменяющимся только по величине. Применяют такую ось, например, для подвесного блока. Ось может вращаться вместе с закрепленной на ней деталью. В этом случае ось испытывает изгиб с напряжением, изменяющимся по симметричному циклу, например ось железнодорожного вагона.
Оси всегда прямые, а валы бывают прямые, коленчатые и гибкие.
По конструкции валы и оси бывают гладкими , ступенчатыми сплошными и пустотелыми.
Для посадки зубчатых колес, шкивов, муфт, подшипников на валах н осях предусматривают соответствующие цилиндрические или конические участки определенного диаметра и длины, а для фиксации указанных деталей в осевом направлении валы снабжают упорными буртиками, резьбой для закрепления детали, гайкой и т. п. Для передачи налами крутящего момента используют шпоночные, шлицевые, штифтовые соединения, которые также влияют на конструкцию вала.
Чаще применяют сплошные валы и оси. В тех случаях, когда необходимо снизить массу деталей или когда надо через вал пропустить другую деталь, например тягу, валы и оси делают полыми.
Опорные части валов и вращающихся осей. Шипы выполняют с одним или двумя заплечиками, ограничивающими перемещение вала в одном или двух направлениях. Эти заплечики воспринимают небольшие осевые нагрузки .