14.2. Некоторые сведения по конструированию валов и выбору материалов

Форма и размеры валов. Обычно валы выполняют ступенчатыми (см. рис. 14.1). Это связано с тем, что детали должны быть закреплены на валах или сами валы — зафиксированы в осевом направлении. Кроме того, при сборке детали должны свободно продвигаться вдоль вала до места их посадок

Диаметры валов в местах посадок сопряженных с валом деталей должны быть взяты из стандартного ряда размеров (табл. 14.1).

При назначении диаметров цапф под подшипники следует помнить, что диаметры внутренних колец подшипников качения более 20 мм кратны 5.

Для фиксации деталей в осевом направлении на валах предусматривают буртики (рис. 14.13). Высоту заплечиков этих буртиков и высоту фасок с можно принимать ориентировочно по табл. 14.7.

Рис. 14.13. К определению высоты заплечиков

Рис. 14.14. Радиусы галтелей вала и катетов фасок насаживаемых деталей

Фаски на концах валов служат для удобства посадки деталей при монтаже.

В местах перехода от одного диаметра вала к другому где нет насаженных деталей, следует предусматривать галтели радиусом при (мм), равном соответственно равно

Если детали насаживаются на валы неподвижно (шкивы, зубчатые колеса, муфты и др.), у валов выполняют галтели, а у насаженных деталей—фаски (рис. 14.14); катет С фаски должен быть несколько больше радиуса галтели что обеспечивает плотное прилегание ступицы к буртику (см. табл. 14.8).

Радиус закругления (фаски) внутреннего кольца подшипника также должен быть больше радиуса галтели вала

Расстояния между опорами валов. Для определения реакций опор и построения эпюр моментов необходимо знать расстояния между опорами, а также расстояния между находящимися на валу деталями (зубчатыми колесами, шкивами, звездочками, муфтами и т. д.) и опорами.

1. Цилиндрический одноступенчатый редуктор (рис. 14.15).

Расстояние между опорами вала

где -длина ступицы шестерни, которая может быть равна ширине шестерни или мм; х — зазор между зубчатыми колесами и внутренними стенками корпуса редуктора: мм; — ширина стенки корпуса в месте

установки подшипников (рекомендуем значения см. в табл. 14.9, там же — значения — расстояния от середины подшипника до середины посадочного участка выходного конца вала).

Знак приближенного равенства в формулах (14.1)...(14.6) означает, что в случае необходимости расстояние может быть принято меньшим или большим.

Рис. 14.15. (см. скан) К определению расстояния между опорами вала цилиндрического одноступенчатого редуктора

Рис. 14.16. (см. скан) К определению расстояния между опорами промежуточного вала цилиндрического двухступенчатого редуктора

Для второго вала расстояние между опорами следует принимать таким же, как и для первого вала.

2. Цилиндрический двухступенчатый редуктор (рис. 14.16). Расстояние между опорами промежуточного вала, на котором находятся зубчатое колесо первой ступени и шестерня второй ступени,

где - длина ступицы колеса первой ступени; -длина ступицы шестерни второй ступени.

Расстояния между опорами ведущего и ведомого валов принимают такими же, как и для промежуточного вала.

3. Конический одноступенчатый редуктор (рис. 14.17). Расстояния для ведущего вала, а также и можно принимать по табл. 14.9 (а также, если ведомое колесо закреплено на валу консольно — см. рис. 14.1) в зависимости от передаваемого момента Т.

Расстояние между опорами ведомого вала

где — длина ступицы колеса, которую ориентировочно можно принимать — длина зуба.

4. Коническо-цилиндрический двухступенчатый редуктор (рис. 14.18).

Расстояние между опорами промежуточного вала, на котором находятся конические колеса первой ступени и цилиндрическая шестерня второй ступени,

где — длина ступипы конического колеса первой ступени: -длина зуба конического колеса; — ширина цилиндрической шестерни второй ступени.

Расстояние между опорами ведомого вала, на котором находится цилиндрическое колесо, следует принимать таким же, как и для промежуточного вала.

Расстояния и и для ведущего вала принимать по рекомендациям табл. 14.9.

5. Червячный редуктор (рис. 14.19).

Расстояние между опорами червяка

где — наружный диаметр червячного колеса.

Расстояние между опорами вала червячного колеса

где — длина ступицы червячного колеса, которую можно принимать мм; — ширина червячного колеса.

Если червячное колесо закреплено на валу консольно, то расстояние между опорами следует определять так же, как это делалось для ведущего вала конического редуктора (см. рис. 14.17).

(кликните для просмотра скана)

Рис. 14.19. К определению расстояния между опорами валов червячного редуктора