Конструкции валов

Входные (быстроходные) валы имеют концевые участки, участки для установки подшипников и участки, на которых нарезают зубья шестерен цилиндрических или конических зубчатых передач.

На входном валу цилиндрической передачи зубья шестерен нарезают на среднем участке. Диаметр его определен чаще всего размером dбп, значение которого находятся из условия надежного контакта торцов заплечника и внутреннего кольца подшипника. Конструкция валов на среднем участке зависит от передаточного числа и значения межосевого расстояния передачи. При небольших передаточных числах и относительно большом межосевом расстоянии диаметр df1 окружности впадин шестерни больше диаметра dвп вала (рис.7.а). При больших передаточных числах и малом межосевом расстоянии df1<dвп, тогда конструкцию вала выполняют по одному из вариантов рис.7.б-д, предусматривая участки для выхода фрезы, нарезающей зубья. Диаметр Dф фрезы принимают в зависимости от модуля m:

Длину lвых определяют графически.

Если наружный диаметр da1 шестерни оказывается меньше диаметра dвп, то обтачивается или весь вал в средней части по наружному диаметру шестерни (рис.7.г), или между нарезанной частью и торцом выполняют конические переходные участки (рис.7.д). Последний вариант несколько сложнее в изготовлении, но жесткость вала получается выше в сравнении с вариантом по рис.7.г.

Участок выхода фрезы можно распространять на торец вала, по которому базируют подшипник качения (рис.7.г,д)

Конструкцию входного вала конической передачи чаще всего выполняют по рис.8, располагая шестерню консольно относительно подшипниковых опор. Регулирование подшипников проводят перемещением по валу правого по рис.8 подшипника с помощью круглой шлицевой гайки 1. После регулирования гайку стопорят многолапчатой шайбой 2.

Для выхода инструмента при нарезании резьбы на валу предусматривают проточки.

Промежуточные валы

Промежуточные валы не имеют концевых участков. На рис.9 показан промежуточный вал двухступенчатого цилиндрического редуктора. На самом валу нарезаны зубья шестерни тихоходной ступени. Рядом расположено колесо быстроходной ступени. Диаметры dбп и dбк определяются по рекомендациям. В зависимости от размеров шестерни конструкцию выполняют или по рис. 9. а (df1>dбк), или по рис.9.б (df1<dбк). Допустимо участок выхода фрезы распространять на торцы вала, контактирующие с колесом или внутренним кольцом подшипника. (рис.9.б).

Рис.9

Рис.7

Рис.8

Рис.2.

Рис.3.Пяты

Рис. 4

Рис. 5

Рис.6.

Выходные (тихоходные) валы

Имеют концевой участок. В средней части вала между подшипниковыми опорами размещают зубчатое колесо. Наиболее простая конструкция вала показана на рис.10. В сопряжении колеса с валом используют посадку с большим натягом. Подшипники установлены до упора в заплечники вала. Иногда между подшипниками и колесом располагают втулки (рис.11). В этом случае вал может быть гладким одного номинального диаметра, разные участки которого выполняются с различными отклонениями для обеспечения нужного характера сопряжения с устанавливаемыми деталями.

Валы следует конструировать гладкими, с минимальным числом уступов. Тогда достигается существенное сокращение расхода металла на изготовление вала, что особенно важно в условиях крупносерийного производства.

Для повышения технологичности радиусы галтелей, размеры фасок и канавок для выхода инструмента на одном валу желательно принимать одинаковыми. Если на валу предусмотрено несколько шпоночных пазов, то для удобства фрезерования их располагают на одной образующей и выполняют одной ширины, выбранной по меньшему диаметру вала. Для уменьшения номенклатуры шлицевых фрез, сокращения времени на их перестановку размеры шлицев на разных участках вала принимают одинаковыми.

Рис.10

Рис.11