Чем вал отличается от оси: описание и отличия

Чем вал отличается от оси: описание и отличия


  • Обратная связь
  • ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
  • Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
  • Как определить диапазон голоса — ваш вокал
  • Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
  • Целительная привычка
  • Как самому избавиться от обидчивости
  • Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
  • Тренинг уверенности в себе
  • Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком»
  • Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

  1. Как научиться брать на себя ответственность
  2. Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
  3. Световозвращающие элементы на детской одежде
  4. Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
  5. Как слышать голос Бога
  6. Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
  7. Глава 3. Завет мужчины с женщиной
  8. Чем вал отличается от оси: описание и отличия

Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия
Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Вал — деталь машин, предназначенная для передачи крутящего момента вдоль своей осевой линии. В большинстве случаев валы поддерживают вращающиеся вместе с ними детали (зубчатые колеса, шкивы, звездочки и др.). Некоторые валы (например, гибкие, карданные, торсионные) не поддерживают вращающиеся детали.

Валы машин, которые кроме деталей передач несут рабочие органы машины, называются коренными. Коренной вал станков с вращательным движением инструмента или изделия называется шпинделем. Вал, распределяющий механическую энергию по отдельным рабочим машинам, называется трансмиссионным.

В отдельных случаях валы изготовляют как одно целое с цилиндрической или конической шестерней (вал—шестерня) или с червяком (вал — червяк). По форме геометрической оси валы бывают прямые, коленчатые и гибкие (с изменяемой формой оси). Простейшие прямые валы имеют форму тел вращения. На рисунке показаны гладкий (а) и ступенчатый (б) прямые валы.

Ступенчатые валы, являются наиболее распространенными. Для уменьшения массы или для размещения внутри других деталей валы иногда делают с каналом по оси; в отличие от сплошных такие валы называют полыми. Ось — деталь машин и механизмов, служащая для поддержания вращающихся частей, но не передающая полезный крутящий момент.

Оси бывают вращающиеся (а) и неподвижные (б). Вращающаяся ось устанавливается в подшипниках. Примером вращающихся осей могут служить оси железнодорожного подвижного состава, примером невращающихся – оси передних колес автомобиля.

Из определений видно, что при работе валы всегда вращаются и испытывают деформации кручения или изгиба и кручения, а оси — только деформацию изгиба (возникающими в отдельных случаях деформациями растяжения и сжатия чаще всего пренебрегают).

Чем вал отличается от оси: описание и отличия Чем вал отличается от оси: описание и отличия

Конструктивные элементы валов и осей Опорная часть вала или оси называется цапфой. Концевая цапфа называется шипом, а промежуточная — шейкой. Концевая цапфа, предназначенная нести преимущественную осевую нагрузку, называется пятой. Шипы и шейки вала опираются на подшипники, опорной частью для пяты является подпятник.

По форме цапфы могут быть цилиндрическими, коническими, шаровыми и плоскими (пяты). Кольцевое утолщение вала, составляющее с ним одно целое, называется буртиком. Переходная поверхность от одного сечения к другому, служащая для упора насаживаемых на вал деталей, называется заплечиком.

Для уменьшения концентрации напряжений и повышения прочности переходы в местах изменения диаметра вала или оси делают плавными. Криволинейную поверхность плавного перехода от меньшего сечения к большему называют галтелью. Галтели бывают постоянной и переменной кривизны. Галтель вала, углубленную за плоскую часть заплечика, называют поднутрением.

Форма вала по длине определяется распределением нагрузок, т. е. эпюрами изгибающих и крутящих моментов, условиями сборки, и технологией изготовления. Переходные участки валов между соседними ступенями разных диаметров нередко выполняют с полукруглой канавкой для выхода шлифовального круга.

Посадочные концы валов, предназначенные для установки деталей, передающих вращающий момент в машинах, механизмах и приборах, стандартизованы. ГОСТ 12080—66* устанавливает номинальные размеры цилиндрических концов валов двух исполнений (длинные и короткие) диаметров от 0,8 до 630 мм, а также рекомендуемые размеры концов валов с резь­бой.

ГОСТ 12081—72* устанавливает основные размеры конических концов валов с конусностью 1:10 также двух исполнений (длинные и короткие) и двух типов (с наружной и внутренней резьбой) диаметров от 3 до 630 мм.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия

Источник: https://megapredmet.ru/1-36592.html

Назначение, конструкции и материалы осей и валов

Назначение осей и валов

Оси служат для поддержания вращающихся вместе с ними или на них различных деталей машин и механизмов.

Вращение оси вместе с установленными на ней деталями осуществляется относительно ее опор, называемых подшипниками. Примером невращающейся оси может служить ось блока грузоподъемной машины (рис.

1, а), а вращающейся оси — вагонная ось (рис. 1, б). Оси воспринимают нагрузку от расположенных на них деталей и работают на изгиб.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия Рис. 1

Конструкции осей и валов

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.

Валы, несущие на себе детали, через которые передается крутящий момент, воспринимают от этих деталей нагрузки и, следовательно, работают одновременно на изгиб и кручение. При действии на установленные на валах детали (конические зубчатые колеса, червячные колеса и т. д.) осевых нагрузок.

валы дополнительно работают на растяжение или сжатие. Некоторые валы не поддерживают вращающиеся детали (карданные валы автомобилей, соединительные валки прокатных станов и т. п.), поэтому эти валы работают только на кручение.

По назначению различают валы передач, на которых устанавливают зубчатые колеса, звездочки, муфты и прочие детали передач, и коренные валы, на которых устанавливают не только детали передач, но и другие детали, например маховики, кривошипы и т. д.

Оси представляют собой прямые стержни (рис 1, а, б), а валы различают прямые (рис. 1, в, г), коленчатые (рис. 1, д) и гибкие (рис. 1, е). Широко распространены прямые валы.

Коленчатые валы в кривошипно-шатунных передачах служат для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот и применяются в поршневых машинах (двигатели, насосы).

Гибкие валы, представляющие собой многозаходные витые из проволок пружины кручения, применяют для передачи момента между узлами машин, меняющими свое относительное положение в работе (механизированный инструмент, приборы дистанционного управления и контроля, зубоврачебные бормашины и т. п.).

Коленчатые и гибкие валы относятся к специальным деталям, их изучают в соответствующих специальных курсах. Оси и валы в большинстве случаев бывают круглого сплошного, а иногда кольцевого поперечного сечения. Отдельные участки валов имеют круглое сплошное или кольцевое сечение со шпоночной канавкой (рис. 1, в, г) или со шлицами, а иногда профильное сечение.

Стоимость осей и валов кольцевого сечения обычно больше, чем сплошного сечения; их применяют в случаях, когда требуется уменьшить массу конструкции, например в самолетах (см. также оси сателлитов планетарного редуктора на рис. 4), или разместить внутри другую деталь. Полые сварные оси и валы, изготовляемые из ленты, расположенной по винтовой линии, позволяют снижать массу до 60%.

Оси небольшой длины изготовляют одинакового диаметра по всей длине (рис. 1, а), а длинные и сильно нагруженные – фасонными (рис. 1, б). Прямые валы в зависимости от назначения делают либо постоянного диаметра по всей длине (трансмиссионные валы, рис. 1, в), либо ступенчатыми (рис. 1, г), т.е. различного диаметра на отдельных участках.

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 см. в статье «Зубчатые редукторы» рис. 2; 3; и «Червячная передача» рис. 2; 3). Иногда валы изготовляют заодно с шестернями (см. рис. 2) или червяками (см. рис. 2; 3).

Чем вал отличается от оси: описание и отличия Рис. 2

Участки осей и валов, которыми они опираются на подшипники, называют при восприятии радиальных нагрузок цапфами, при восприятии осевых нагрузок — пятами. Концевые цапфы, работающие в подшипниках скольжения, называют шипами (рис.

2, а), а цапфы, расположенные на некотором расстоянии от концов осей и валов, — шейками (рис. 2, б). Цапфы осей и валов, работающие в подшипниках скольжения, бывают цилиндрическими (рис. 2, а), коническими (рис. 2, в) и сферическими (рис. 2, г).

Читайте также:  Что лучше «пирацетам» или «церебролизин» и чем они отличаются

Самые распространенные — цилиндрические щшфы, так как они наиболее просты, удобны и дешевы в изготовлении, установке и работе.

Конические и сферические цапфы применяют сравнительно редко, например для регулирования зазора в подшипниках точных машин путем перемещения вала или вкладыша подшипника, а иногда для осевого фиксирования оси или вала.

Сферические цапфы применяют тогда, когда вал помимо вращательного движения должен совершать угловое перемещение в осевой плоскости. Цилиндрические цапфы, работающие в подшипниках скольжения, обычно делают несколько меньшего диаметра по сравнению с соседним участком оси или вала, чтобы благодаря заплечикам и буртикам (рис.

2, б) оси и валы можно было фиксировать от осевых смещений. Цапфы осей и валов для подшипников качения почти всегда выполняют цилиндрическими (рис. 3, а, б). Сравнительно редко применяют конические цапфы с небольшим углом конусности для регулирования зазоров в подшипниках качения упругим деформированием колец. На некоторых осях и валах для фиксирования подшипников качения рядом с цапфами предусматривают резьбу для гаек (рис. 3, б;) или кольцевые выточки для фиксирующих пружинных колец.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия Рис. 3

Пяты, работающие в подшипниках скольжения, называемых подпятниками, делают обычно кольцевыми (рис. 4, а), а в некоторых случаях — гребенчатыми (рис. 4, б). Гребенчатые пяты применяют при действии на валы больших осевых нагрузок; в современном машиностроении они встречаются редко.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия Рис. 4

Поверхность плавного перехода от одной ступени оси или вала к другой называется галтелью (см. рис. 2, а, б).

Переход от ступеней меньшего диаметра к ступени большего диаметра выполняют со скругленной канавкой для выхода шлифовального круга (см. рис 3).

Для снижения концентрации напряжений радиусы закруглений галтелей и канавок принимают возможно большими, а глубину канавок — меньшей (ГОСТ 10948-64 и 8820-69).

Разность между диаметрами соседних ступеней осей и валов для снижения концентрации напряжений должна быть минимальной. Торцы осей и валов для облегчения установки на них вращающихся деталей машин и предубеждения травмирования рук делают с фасками, т. е. слегка обтачивают на конус (см. рис. 1…3). Радиусы закруглений галтелей и размеры фасок нормализованы ГОСТ 10948-64.

Длина осей обычно не превышает 2…3 м, валы могут быть длиннее. По условиям изготовления, транспортировки и монтажа длина цельных валов не должна превышать 6…7 м.

Более длинные валы делают составными и отдельные части их соединяют муфтами или с помощью фланцев.

Диаметры посадочных участков осей и валов, на которых устанавливаются вращающиеся детали машин и механизмов, должны быть согласованы с ГОСТ 6636-69 (СТ СЭВ 514-77).

Материалы осей и валов

Оси и валы изготовляют из углеродистых и легированных конструкционных сталей, так как они обладают высокой прочностью, способностью к поверхностному и объемному упрочнению, легкостью получения прокаткой цилиндрических заготовок и хорошей обрабатываемостью на станках.

Для осей и валов без термообработки используют углеродистые стали Ст3, Ст4, Ст5, 25, 30, 35, 40 и 45. Оси и валы, к которым предъявляют повышенные требования к несущей способности и долговечности шлицев и цапф, выполняют из среднеуглеродистых или легированных сталей с улучшением 35, 40, 40Х, 40НХ и др.

Для повышения износостойкости цапф валов, вращающихся в подшипниках скольжения, валы делают из сталей 20, 20Х, 12ХНЗА и других с последующей цементацией и закалкой цапф. Ответственные тяжелонагруженные валы изготовляют из легированных сталей 40ХН, 40ХНМА, 30ХГТ и др.

Тяжелонагруженные валы сложной формы, например, коленчатые валы двигателей, делают также из модифицированного или высокопрочного чугуна.

Источник: https://metiz-bearing.ru/val/naznachenie_konstrukcii_materialy_osei_valov.html

Вал: конструктивные особенности, классификация и производство

Чем вал отличается от оси: описание и отличия

При создании различных механизмов, имеющих в своём составе вращающиеся детали, часто используют валы. Давайте разберемся, что называется валом, в чем его отличие от оси, из чего состоит деталь вал, его классификация и материалы, используемые при производстве валов.

Определение, конструктивные особенности

Вал — деталь механизма, выполненная из металла, имеющая сечение определенной формы и передающая крутящий момент на другие элементы, вызывая их вращение.

Ось, отличается от вала тем, что служит только для их опоры. Если оси подразделяются на подвижные и статические, то валы всегда вращающиеся. Геометрическая форма оси, может быть только прямой.

Вал составляют следующие участки:

  1. Опорный.
  2. Промежуточный.
  3. Концевой.

Кольцевое утолщение называется буртиком. Промежуточная часть между разными диаметрами для фиксации одеваемых деталей носит название – заплечик.

Участок где происходит изменение диаметра вала называется галтелью. С Целью увеличения прочности кривизна галтели меняется плавно. Различают 2 вида кривизны: постоянная и переменная. Увеличение значения кривизны галтели и изготовление специальных отверстий повышает надежность вала на одну десятую часть.

В зависимости от распределения величины нагрузок, отражённого в специальных графиках (эпюрах) определяют длину и форму вала. Также этот параметр зависит от условий сборки и метода изготовления.

Размеры посадочных мест для крутящихся элементов расположенных на концах валов жестко стандартизированы по ГОСТам.

Материалы

В зависимости от внешних сил, которым подвергается деталь вал в процессе эксплуатации, осуществляется подбор материала для его изготовления.

Для этой цели используют легированные стали с высоким содержанием углерода, так как обладают улучшенными механическими характеристиками и износостойкостью. Получают данные детали методом прокатки.

Основную массу валов производят из легированной стали марки 45Х, со средним содержанием углерода. Для валов, подвергающихся высоким напряжениям используют стали 40ХН, 40ХНГМА, 30ХГТ и другие, которые подвергаются процессу закалки с высоким отпуском.

Кроме того, для коленчатых тяжелых валов в качестве материала используют высокопрочные чугуны, образованные путем вкрапления в металлическую решетку шарообразных включений углерода и содержащие в составе Mg, Ca, Se, Y.

Классификация валов

По назначению:

  1. Валы передач, на которых расположены детали механизма передач (шестеренки, муфты, шкифы).
  2. Коренные, которые несут другие части.

По форме оси:

  1. Прямые.
  2. Кривошипные.
  3. Гибкие.

Прямые делятся на:

  1. Гладкие.
  2. Ступенчатые.
  3. Червячного типа.
  4. Фланцевые.
  5. Карданные.

По форме сечения:

  1. Гладкие.
  2. Пустотелые.
  3. Шлицевые.

Производство

Существуют несколько этапов изготовления:

  1. Проведение проектных и конструкторских работ и расчетов с привлечением специального программного обеспечения.
  2. Выбор и закупка необходимого материала, отвечающего требуемым характеристикам. Оснащение дополнительным производственным оборудованием, при необходимости.
  3. Формовка.
  4. Сварка и шлифовка.
  5. Динамическая балансировка.
  6. Нанесение защитного покрытия.

Первый этап обычно выполняются в конструкторском бюро. По окончанию работы оформляется проектная документация, содержащая расчеты и обработанные данные, в строгом соответствии с которыми будет осуществляться производство данного типа детали.

На втором этапе, производится выбор материала заготовки, отвечающего требуемым эксплуатационным характеристикам и перевооружение производства технологическим оборудованием.

Третий этап выполняется с использованием токарного оборудования, где заготовка подвергается механической обработке и обретает свою геометрию и размер. При этом, изменению подвергаются все поверхности заготовки.

На четвертом этапе производится скрепление отдельных элементов заготовки путем их сварки и изготовления необходимых отверстий и канавок. Затем, с помощью современных методов измерения, происходит шлифовка и доведения до их конечных размеров.

На следующем этапе, проверяют балансировку деталей, подвергая их динамическим испытаниям, так как от этого зависит полнота передачи энергии вращения другим элементам механизма. Нарушения балансировки может привести к нарушению эксплуатации оборудования на котором будет установлен вал.

Последний — шестой этап характеризуется нанесением специального слоя на его поверхность. Выбор способы и вида покрытий зависит от условий эксплуатации.

Тонкий слой резины на поверхности валов предохраняет от действия реакционных сред. Стойкость к коррозии обеспечивается электродуговым металлическим напылением этих деталей.

Методом хромирования добиваются увеличения износостойкости и уменьшения трения данного типа деталей.

Деталь — вал получило широкое использование во многих направлениях промышленности: автомобилестроении, станкостроении, железнодорожной, текстильной, деревообрабатывающей промышленности.

Подробно рассмотрев те вопросы, которые были поставлены выше, можно заключить:

  1. Вал отличается от оси своей функциональностью и геометрией.
  2. Вал состоит из 3-х участков (цапфы, шейки, шипа).
  3. Существуют различные типы классификации валов по назначению и формам.
  4. Материалом для детали выступают легированные стали различных марок, реже высокопрочные чугуны с шарообразными вкраплениями углерода.
  5. Изготовление вала включает в себя несколько этапов и требует специальных знаний и значительных затрат энергоресурсов.
  6. Для увеличения времени эксплуатации валов на этапе производства их поверхность покрывают специальными материалами.
  7. Вал широко применяется во многих механизмах в различных областях деятельности человека.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия

Источник: https://SoproMats.ru/detali/val/

Детали машин



Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливаются на валах и осях. Между этими двумя элементами механизмов имеется существенное различие, заключающееся в функциональном назначении и некоторым другим признакам.

Вал предназначен для передачи вращающего момента вдоль своей оси, а также для поддержания расположенных на нем деталей и восприятия всех действующих на эти детали внешних нагрузок.

В отличие от вала, ось только поддерживает установленные на ней детали и воспринимает действующие на них нагрузки, кроме вращающего момента, т. е. не испытывает деформацию кручения.

Читайте также:  В чем разница между врачом и доктором?

Оси могут быть неподвижными (например, неподвижная ось в виде цапфы автомобильного колеса на управляемом мосту) или подвижными, т. е. вращаться вместе с размещенными на них деталями (ось колесной пары железнодорожного вагона).

Классификация валов более обширная – они могут различаться по нескольким признакам.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия

***

Классификация валов

По назначению валы делят на коренные, передаточные, трансмиссионные, гибкие и торсионные.

Коренные валы несут основные рабочие узлы машины (коленчатый вал двигателя, ротор турбины и т. п.).

Передаточные валы несут детали передач (зубчатые колеса, шкивы, звездочки и т. п.). В отличие от коренного вала передаточные служат для выполнения промежуточной функции в агрегатах машины при передаче крутящего момента. Так, передаточными валами являются первичный и вторичный валы КПП, валы главной передачи, раздаточной коробки и т. п.

Трансмиссионные валы служат для передачи вращающего момента между отдельными агрегатами и рабочими узлами машины. Примеры трансмиссионных валов: карданная передача, полуоси, ведущие валы с шарнирами равных угловых скоростей в легковых автомобилях с передними ведущими колесами и т. п.

Гибкие (гибкие проволочные) валы допускают передачу вращающего момента при значительных перегибах оси. Такие валы встречаются, например, в контрольно-измерительных приборах (трос спидометра), механизированном инструменте (вал бормашины стоматолога).

Торсионные валы (торсионы) – валы малых диаметров, служащие для передачи вращающих моментов. Такие валы допускают закручивание относительно оси на значительные углы.

По форме геометрической оси валы подразделяют на прямые и непрямые – коленчатые и эксцентриковые. Примером эксцентрикового вала может служить вал газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Оси, как правило, изготавливают прямыми. По конструкции прямые валы и оси мало отличаются друг от друга.

Прямые валы и оси могут быть гладкими или ступенчатыми. Ступенчатая форма способствует равномерной напряженности вала по длине, а также упрощает монтаж деталей, расположенных на нем.

По форме поперечного сечения валы и оси бывают сплошные и полые (с осевыми отверстиями). Полые валы применяют для уменьшения массы или для размещения внутри них других деталей или элементов конструкции, а также для подвода масла смазочной системы.

По внешнему очертанию поперечного сечения валы разделяют на шлицевые и шпоночные, имеющие на некоторой длине шлицевой профиль или профиль со шпоночным пазом.

***

Конструктивные элементы осей и валов

Отдельные элементы валов и осей имеют специфические названия. В частности, опорные части валов и осей, т. е. участки, которыми вал или ось опирается на подшипник, принято называть цапфами. При этом различают следующие виды цапф – шипы, шейки и пяты.

Чем вал отличается от оси: описание и отличия

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

Шейкой называют промежуточную цапфу вала или оси. Как и шип, шейка передает, преимущественно, радиальную силу. Опорами для шипов и шеек служат подшипники скольжения или качения. Шипы и шейки по форме могут быть цилиндрическими, коническими или сферическими. В большинстве случаев применяют цилиндрические цапфы.

Пятой называют цапфу, передающую осевую силу. Опорами для пят служат подпятники. Пяты по форме бывают кольцевыми, сплошными и гребенчатыми. Гребенчатые пяты применяются редко.

Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насаживаемых деталей выполняют цилиндрическими или коническими. Конические концы валов чаще всего изготавливают с конусностью 1:10. Конусные поверхности валов применяют для облегчения монтажа устанавливаемых на вал тяжелых деталей, быстрой их смены, для повышения точности центрирования деталей и обеспечения требуемого натяга при сборке.

Переходные участки ступенчатых валов и осей между двумя ступенями разных диаметров выполняют с канавкой со скруглением шириной 3…5 мм и глубиной 0,25…0,5 мм, с галтелью постоянного максимально возможного радиуса или с галтелью переменного радиуса (галтель – поверхность плавного перехода от ступени меньшего сечения к большему). Назначение переходных участков валов и осей – уменьшение концентрации напряжений в местах изменения формы сечения этих деталей. Для повышения несущей способности валов и осей часто выполняют деформационное упрочнение галтелей наклепом.

***



Основными критериями работоспособности валов и осей являются прочность и жесткость. Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения.

Прочность оценивают коэффициентом запаса прочности при расчете валов и осей на сопротивление усталости, а жесткость – прогибом, углами поворота или закручивания сечений в местах установки деталей.

Практикой установлено, что разрушение валов и осей быстроходных машин в большинстве случаев носит усталостный характер, поэтому основным является расчет на сопротивление усталости.

Основными расчетными силовыми факторами являются вращающие Т и изгибающие М моменты. Влияние растягивающих и сжимающих сил на прочность незначительно, и их в большинстве случаев не учитывают.

***

Проектировочный и проверочный расчеты валов и осей

При проектировании валов и осей выполняют проектировочный расчет на статическую прочность с целью ориентировочного определения диаметров ступеней.

При проектировочном расчете валов редуктора обычно определяют диаметры концевых сечений входного и выходного валов, а для промежуточных валов – диаметр в месте посадки колес.

Диаметр расчетного сечения вала определяют по формуле, известной из курса сопротивления материалов:

d3 ≥ 103(Мк/0,2[τ]к),

где Мк = Т – крутящий момент, действующий в расчетном сечении, Нм; [τ]к – допускаемое напряжение при кручении для материала вала, МПа. Полученный расчетный диаметр вала округляют до ближайшего диаметра стандартного ряда по ГОСТ.

Проектировочный расчет осей чаще всего выполняют аналогично расчету балок с шарнирными опорами обычными методами сопротивления материалов.

Проверочный расчет валов и осей проводят на сопротивление усталости и на жесткость.

Проверочный расчет выполняют после окончательной разработки конструкции вала или оси на основе проектировочного расчета.

Проверку на сопротивление усталости производят по коэффициенту запаса прочности по максимальной длительно действующей нагрузке без учета кратковременных пиковых нагрузок (например, в период пуска).

Расчет валов на жесткость выполняют в случае, когда деформации (линейные или угловые) неблагоприятно влияют на работу сопряженных с валом деталей (зубчатых колес, подшипников и т. п.).

Различают изгибную и крутильную жесткость вала. Изгибная жесткость оценивается прогибом вала, крутильная – углом закручивания.

Проверочный расчет осей на сопротивление усталости и изгибную жесткость выполняют аналогично расчету валов, с учетом того, что для осей Мк = 0.

При разработке конструкции валов или осей рекомендуется детали, располагаемые на них, размещать по возможности ближе к опорам для уменьшения изгибающих моментов.

С целью уменьшения мест концентрации напряжений следует избегать излишних ступеней, отверстий и шпоночных пазов, а также других отклонений формы поперечного сечения вала или оси.

Переходные участки следует выполнять в виде галтелей или канавок со скруглениями.

***

Подшипники



Главная страница

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Источник: http://k-a-t.ru/detali_mashin/26_valy_osi/index.shtml

Чем отличается вал от оси?

Чем отличается вал от оси?

  • Вал передат вращательное усилие (вращающий момент), ось вращательное усилие
    не передат.
  • Вал, в том числе и коленчатый, передает вращение о чего-то к чему-то.
    А на оси просто вращается какая-то фигня и всех делов.
    А вот коленчатый вал преобразует вращательное движение в поступательно-обратное. На этом и стоят все двигатели автомобилей, танков, самолетов. И вообще, всей ерунды, изготовленной человеком, что нынче двигается.
    И никаких щибко мудрых рассуждений вокруг этого быть не может. Ось человеческая цивилизация придумала еще около десяти тысяч лет назад. Скорее, еще раньше. На нее однажды догадались надеть колесо. И понеслась вокруг оси и колеса вся древняя механика. Чуть позже догадались эту ось коленчатой сделать. Движения однообразные, прямолинейные стали сложными и во все стороны.
    И всех делов…
  • Вал — объмный реальный элемент, имеющий реальные физические характеристики (размеры, вес, материал и т.д)
    Ось — абстрактное понятие, изображаемое или представляемое в виде бесконечной линии, как правило ограничивающее две степени свободы.
  • вал-устройство,приводящее в движение механизмы от двигателя или другого механизма…
    ось-мысленная линия или устройство,вокруг которой вращается какое-либо тело…
  • Вал отличается от Оси в первую очередь своим функциональным назначением. Отсюда и различия во внешнем виде и качестве исполнения.
    Ось выглядит вот так (в качестве образца ось велосипедного колеса) —
    Чем вал отличается от оси: описание и отличия

    • А вот это Вал (в качестве примера Приводной вал автомобиля с шарнирами равных угловых скоростей) —

    Чем вал отличается от оси: описание и отличия

    1. Теперь подробнее о их разнице.
    2. Вал передает крутящий момент от ведущего узла к ведомому, заставляя вращаться закрепленные на нем механизмы (шестерни, колеса, ступицы) Вал, передавая усилие, quot;работаетquot; на скручивание.

    Ось предназначена только для радиальной опоры вращающегося на ней узла (колеса, ролика, втулки). Ось не подвержена усилию радиального скручивания, силы действующие на ось направлены на ее поперечный изгиб.

    • Ось может быть подвижной и жестко закрепленной.
    • Вал может быть только подвижным (иначе как он может передавать крутящий момент)
    • Простыми словами —
    • На Оси вращается что либо от усилия прилагаемого не ею, а Вал сам заставляет вращаться что либо,
    • ВАЛ — привод, а ОСЬ — опора.
    • ВАЛ — quot;инициатор вращенияquot;, а ОСЬ — quot;пособница вращенияquot;
Читайте также:  Гель или пластырь контрактубекс — какая форма лучше

Источник: https://info-4all.ru/obrazovanie/nauka-i-tehnika/chem-otlichaetsya-val-ot-osi/

Классификация валов и осей машины, их применение

Классификация валов и осей строительной машины. Какие виды валов применяются в машинах? Отличие обработки валов и осей, механизмы в виде спаренных валов.

Оси — поддерживают вращающиеся части машин. Они могут быть вращающимися и неподвижными.

Валы — не только поддерживают, но и передают вращение.
Бывают: прямые, кривошипные и коленчатые.
Валы рассчитывают на одновременное действие крутящего и изгибающего моментов.

Оси рассчитывают только на изгиб.

  1. вал с прямой осью;
  2. коленчатый вал;
  3. гибкий вал;
  4. карданный вал.

Оси и валы отличаются от прочих деталей машины тем, что на них насаживаются зубчатые колёса, шкивы и другие вращающиеся части. По условиям работы оси и валы отличаются друг от друга.

Осью называют деталь, которая лишь поддерживает насаженные на неё детали. Ось не испытывает кручения, поскольку нагрузку на неё идёт от расположенных на ней деталей. Она работает на изгиб и не передаёт вращающий момент.

Что же касается вала, то он не только поддерживает детали, но и передаёт момент вращения. Поэтому вал испытывает как изгиб, так и кручение, иногда также сжатие и растяжение.

Среди валов выделяют торсионные валы (или просто торсионы), которые не поддерживают вращение деталей и работают исключительно на кручение.

Примеры — это карданный вал автомобиля, соединительный валик прокатного стана и многое другое.

Участок в опоре вала или оси называется цапфой, если воспринимает радиальную нагрузку, или пятой, если на него осуществляется осевая нагрузка. Концевая цапфа, принимающая радиальную нагрузку, называется шипом, а цапфу, находящуюся на некотором расстоянии от конца вала, называют шейкой. Ну а та часть вала или оси, которая ограничивает осевое перемещение деталей, называется буртиком.

Посадочная поверхность оси или вала, на которую, собственно, и устанавливаются вращающиеся детали, часто делают цилиндрическими и реже — коническими, чтобы облегчить постановку и снятие тяжёлых деталей, когда требуется высокая точность центрирования.

Поверхность, обеспечивающая плавный переход между ступенями, носит название галтели. Переход может выполняться с использованием канавки, которая делает возможным выход шлифовального круга.

Концентрация напряжения может быть уменьшена за счёт уменьшения глубины канавок и увеличения закругления канавок и гантелей, насколько возможно.

Чтобы сделать установку вращающихся деталей на ось или вал проще, а также предотвратить травмы рук, торцы делают с фасками, то есть немного обтачивают на конус.
Виды осей и валов

Ось может быть вращающейся (например, ось вагона) или не вращающейся (например, ось блока машины для подъёма грузов).

Чем вал отличается от оси: описание и отличия

Ну а вал может быть прямым, коленчатым или гибким. Прямые валы распространены шире всего. Коленчатые находят применение в кривошипно-шатунных передачах насосов и двигателей. Они преобразовывают возвратно-поступательные движения во вращательные, либо наоборот.

Что касается гибких валов, то они являются, по сути, мног заходными пружинами кручения, витыми из проволок. Их используют, чтобы передавать момент между узлами машины, если они при работе меняют положение относительно друг друга.

И коленчатые, и гибкие валы классифицируются как специальные детали и изучаются на специальных учебных курсах.

Чаще всего ось или вал имеют круглое сплошное сечение, но могут они иметь и кольцевое поперечное сечение, которое позволяет уменьшить общую массу конструкции. Сечение некоторых участков вала может иметь шпоночную канавку или шлицы, а может быть и профильным.

При профильном соединении детали между собой скрепляются с помощью контакта по круглой не плавной поверхности и могут, помимо крутящего момента, передавать и осевую нагрузку.

Несмотря на надёжность профильного соединения, его нельзя назвать технологичным, так что применение у них ограничено.

Шлицевое же соединение классифицируют по форме профиля зубьев — оно может быть прямобочным, эвольвентным или треугольным.

20 237 0 UPD

Источник: https://knep.ru/realt/valy-i-osi.html

Вопрос 5. Валы и оси. Классификация, назначение. Методы расчета

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

Вал
предназначен
для передачи вращающего момента вдоль
своей оси, для поддержания расположенных
на нем деталей
и восприятия действующих на них сил.
При работе вал
испытывает изгиб
и
кручение,
а
в
некоторых случаях — дополнительно
растяжение или сжатие.

Ось
только
поддерживает установленные на ней
детали и
воспринимает действующие на них силы.
В отличие от вала
ось не передает вращающего момента и,
следователь­но,
не
испытывает кручения.
Оси
могут быть неподвижны­ми
или
могут
вращаться
вместе
с насаженными на них дета­лями.

По
форме геометрической оси
валы
делят на прямые
(рис.2)
и
непрямые

коленчатые и эксцентриковые. Непрямые
валы относят к специальным деталям.

Оси,как
правило, изго­товляют
прямыми
(см.
рис.
1). По конструк­ции
прямые валы и оси мало
отличаются друг от друга.

Рис.
1. Ось тележки

Прямые
валы и оси мо­гут
быть гладкими
или
сту­пенчатыми
(см.
рис.
2).

1

шип; 2

шейка; 3

подшипник; 4

кольцо с поперечным пазом
для размещения тяг съемника подшипника

Ступенчатая
форма способствует равной напряженности
от­дельных участков, упрощает
изготовление и установку деталей на
валу.

По
форме поперечного сечения
валы
и оси бывают сплошные
и полые

осевым отверстием). Полые валы при­меняют
для уменьшения массы или для размещения
внутри другой
детали.

По
внешнему очертанию поперечного сечения
валы
раз­деляют
на шлицевые
и шпоночные,
имеющие
на некоторой длине
шлицевой профиль или профиль со шпоночным
пазом.

2. Конструктивные элементы. Материалы валов и осей

Цапфы

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

Шипомназывают
цапфу, расположенную на конце вала или
оси и передающую преимущественно
радиальную силу (см.
рис. 2).

Шейкой
называют
цапфу в средней части вала
или оси. Опорами
для шипов и шеек валов служат
под­шипники.
Шипы
и шейки по форме могут быть цилиндри­ческими,
коническими или сферическими.

В
большинстве слу­чаев
применяют цилиндрические
цапфы.

Пятой называют
цапфу, передающую осевую силу (рис.
3). Опорами
для пят служат
подпятники.
Пяты
по
форме бывают
сплошны­ми
(рис. 3,
а),
кольце­выми
(рис. 3,
б)
и
гре­бенчатыми
(рис. 3,
в).
Гребенчатые
пяты в на­стоящее время применяют
редко.

Посадочные
поверхности
валов
и осей под
ступицы
наса­живаемых
деталей выполняют цилиндрическими
и коничес­
кими
(см.
рис. 2).

При посадках с натягом диаметр
этих поверхностей
принимают больше диаметра соседних
участ­ков
для удобства напрессовки и снижения
концентрации напряжений
(см. рис. 2).

Диаметры посадочных
поверхно­стей
и диаметры под подшипники скольжения
выбирают из ряда нормальных линейных
размеров, диаметры под под­шипники
качения — по стандартам на подшипники.

Конические
концы валов (см. рис. 2) изготовляют с
конусностью
1:10. Их применяют для облегчения монтажа
устанавливаемых на вал деталей.

  • Переходные
    участки
    валов
    и осей между двумя ступеня­ми
    разных диаметров выполняют:
  • а)с
    канавкой со скруглением
    для
    выхода шлифовального
    круга
    (рис. 4, а);
  • б) с галтелью постоянного радиуса, рис.
    4, б (гал­тель
    — поверхность плавного перехода от
    участка меньше­го
    сечения к большему);

в)с
галтелью переменного радиуса
(рис.4,
в).

Рис.
4. Переходные участки вала

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

податливостипутем
выполнения раз­грузочных канавок
(рис.5, а),
увеличе­ния
радиусов галтелей, выполнения отвер­стий
в ступенях большего диаметра (рис.5,
б).
Деформационное упрочнение (на­
клеп)
галтелей повышает несущую спо­
собность
валов и осей.

Рис. 5.Способы
повышения уставной прочности валов

Материалы
валов и осей
должны
хоро­
шо
обрабатываться, быть прочными и
иметь
высокий модуль упругости.
Этим
требованиям
наиболее полно удовлетво­ряют
углеродистые и легированные ста­ли,
из которых преимущественно изготав­ливают
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 после­дующим шлифованием цапф и посадочных поверхностей.

Источник: https://studfile.net/preview/2900603/page:9/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector