Орієнтовний діаметр вала d. мм, в розраховується перерізі з розрахунку на міцність:
За формулою (12) підраховуються діаметри вала для 2-х перетинів. Результати цих підрахунків зводяться в таблицю, наведену в пояснювальній записці.
Діаметри DЦ. мм, цапф вала під підшипник ковзання
(Рис. 1) приймаються найбільшими з розрахунку на міцність і зносостійкість.
Розрахунок по зносостійкості виконується за умовою роботи в режимі напіврідинного тертя [1]:
RiХ. RiY - проекція реакцій опори на горизонтальну і вертикальну площині, Н;
[Р] - умовне середній тиск, МПа;
l # 8197; ц - довжина цапфи вала.
Для стаціонарних машин рекомендується [р] = 3 ... 4 МПа;
(Lц / DЦ) = 0,6 ... 0,9.
Вал - деталь машини, передає крутний момент і підтримуюча обертові деталі. Розрізняють вали прямі (гладкі і ступінчасті), колінчаті, вали-шестерні і т. Д.
Валам, як правило, надають ступінчасту форму, що забезпечує зручності при послідовній посадці на них деталей (рис. 2). Крім того, ступінчаста форма близька за формою до балок рівного опору.
Мал. 2. Конструктивні елементи вала: 1 - буртик; 2 -цапфа (шийка);
3 - перехідний ділянку; 4 - подступічной ділянку; 5 - бурт;
6 - канавка; 7 - шпонкові паз; 8 - перехідний ділянку;
9 - цапфа (шип); 10 - фаска
Кінцеві опорні ділянки валів і осей називають цапфами (шипами). Цапфи (шийки) валів і осей, коли в опорах установ-лени підшипники ковзання, виконують: циліндричними (рис. 3, а. Б) або конічними (рис. 3, в). У більшості випадків цапфи валів і осей для підшипників ковзання мають циліндричну форму з заокругленим переходом (жолобником) і з заплечиком (буртиком) для односторонньої фіксації в осьовому напрямку (рис. 3, а). У разі необхідності двусто-ронней осьової фіксації вала (осі) в одній опорі цапфа постачає-ся додатковим бортиком (рис. 3, б).
Мал. 3. Цапфи валів і осей під підшипники ковзання
З метою полегшення монтажу і центрування наса-жива деталей на валах передбачають фаски. Розмір фаски з кутом 45 ° призначають з урахуванням діаметра ділянки вала di в межах с = (0,03 ... 0,05) di. Плавний перехід від меншого діаметра di до більшого d # 8197; i + 1 виконан-няют жолобником з радіусом заокруглення r # 8197; »0,4 (d # 8197; i # 8197; +1 - d # 8197; i). Рекомендується вибирати розміри фасок і радіусів заокруглень з наступного віддай перевагу-ного ряду (в мм): 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25
і т. д. Можливо також застосування розмірів з 2-го ряду (в мм): 0,12; 0,2; 0,3; 0,5; 0,8; 1,2; 2; 3; 5; 8; 12; 20 і т. Д.
При розробці креслення вала з конструктивних і технологічних міркувань його форму спрощують, а отримані розміри округлюють до найближчих нормальних (табл. 2), крім заданих відстаней між опорами і закріпленими на валу зубчастими колесами l1. l2. l3. Довжину подступічних частин вала в місцях посадки зубчастих коліс (рис. 2) приймають в межах lc = (1,1 ... 1,3) dc. де dc - діаметр вала в місці маточини.
Нормальні лінійні розміри, мм
Для осьового фіксування деталей (підшипників, зубчастих коліс і ін.) На валах виконують наполегливі буртики або заплечики (рис. 4, а - д).
Перехідні ділянки валів між сусідніми ступенями різних діаметрів виконують радіусної жолобником (рис. 4, а) або у формі канавки (рис. 4, б - д). Висота t наполегливих буртиков (рис. 4, г) для фіксування підшипників повинна забезпечувати їх демонтаж і підхід мастильного матеріалу.
Мал. 4. Сполучення ступенів вала
Діаметри посадочних поверхонь (під маточини коліс, шківів, зірочок і т. П.) Слід вибирати з стандартного ряду посадкових розмірів.
Технічні умови на виготовлення валів залежать від вимог до конструкції. Шорсткість посадочних поверхонь в місцях установки підшипників на валу і в корпусі повинна відповідати по ГОСТ 2789-73 Ra # 8197; = 1,25. 3,2 мкм. Таку шорсткість доцільно отримувати шліфуванням. Для виходу шліфувальних кругів виконують канавку: по рис. 5, а. б - при шліфуванні поверхні вала; по
Мал. 5, в - при шліфуванні отвору в корпусі. Розміри канавок (мм) приведені в табл. 3.