Основные размеры цилиндрических концов валов по гост 12080-66, мм

Диаметр d		Поле допуска	Длина l		r	С
Ряд 1	Ряд 2		Исполнение
			1	2
6; 7 8; 9 10; 11 12; 14 16; 18 20; 22 25; 28 –	– – – – 19 24 – 30	j6	16 20 23 30 40 50 60 80	- - 20 25 28 36 42 58	0,4 0,6 0,6 1,0 1,0 1,6 1,6 2,0	0,2 0,4 0,4 0,6 0,6 1,0 1,0 1,6
32; 36 40; 45; 50	38 42; 48 –	k6	80 110  110	58 82 82	2,0 2,0 2,0	1,6 1,6  1,6
55 60; 70 –	53 63; 65; 75	m6	110 140  140	82 105 105	2,5 2,5 2,5	2,0 2,0 2,0
80; 90 100; 110 125	85; 95 105; 120 –		170 210 210	130 165 165	3,0 3,0 3,0	2,5 2,5 2,5
140 160; 180	130; 150 170		250 300	200 240	4,0 4,0	3,0 3,0

ПРИМЕЧАНИЕ: Ряд 1 диаметров является предпочтительным.

Рис. 3. Формы конических концов валов

Таблица 2

Основные размеры конических концов валов по ГОСТ 12081-72, мм

Диаметр d		l		l1		d1	d2	l2
Ряд 1	Ряд 2		Исполнение
		1	2	1	2
6; 7	–	16	–	10	–	М4	–	–
8; 9	–	20		12		М6	–	–
10; 11	–	23		15		М6	–	–
12; 14	–	30		18		М8х1	М4	8
16 18	– 19	40	28	28	16	М10х1,25	М4 М5	8 10
20; 22	24	50	36	36	22	М12х1,25	М6	12
25; 28	–	60	42	42	24	М16х1,5	М8	16
30; 32; 35	–	80	58	58	36	М20х1,5	М10	20
36	–	80	58	58	36	М20х1,5	М12	24
–	38	80	58	58	36	М24х2	М12	24
40	42	110	82	82	54	М24х2	М12	24
45	48					М30х2	М16	32
50	–					М36х3	М16	32
56	55					М36х3	М20	36
63  71	60; 65 70; 75	140	105	105	70	М42х3 М48х3	М20 М24	36 40
80	85					М56x4	М30	50
90	-	170	130	130	90	М64x4	М30	50
–	95					М64x4	М36	60
100	–	210	165	165	120	М72х4	М36	60
110	–					М80х4	М42	65
–	120					М90х4	М42	65
125	–					М90х4	М48	70
140 –	130 150	250	200	200	150	М100х4 M110x4	–	–
160 180	170 –	300	240	240	180	М125х4 М140x6	–	–

ПРИМЕЧАНИЕ. Ряд 1 диаметров является предпочтительным.

Посадочные поверхности под подшипники называют цапфами. Если цапфа расположена не на конце вала, то ее называют шейкой, а если на конце – шипом. Цапфа валов под подшипники скольжения имеют цилиндрическую, коническую или сферическую (при малых диаметрах) формы (рис. 4 а). Основное применение получили цилиндрические цапфы.

Рис. 4. Конструктивные формы посадочных мест под подшипники скольжения (а), качения (б) и под ступицы колес (насаживаемых деталей) (в)

Цапфы вала под подшипники качения характеризуются меньшей длиной, чем цапфы для подшипников скольжения, и их, как правило, выполняют цилиндрическими (рис. 4 б).

Посадочные поверхности под ступицы деталей выполняют цилиндрической и конической формы (рис. 4 в). Большое распространение получили цилиндрические поверхности. Конические поверхности обеспечивают легкость установки на вал и снятия с него деталей. Поэтому при посадках с натягом начальный участок посадочной поверхности выполняют коническим, что позволяет свободно направить деталь при запрессовке, а остальной участок изготавливают цилиндрической формы. Достаточную центровку при монтаже можно обеспечить соответствующими размерами на начальном (или свободном) участке вала, которые обеспечивают в этом месте зазор с насаживаемой деталью.

Детали, насаживаемые на валы (полумуфты, подшипники, зубчатые колеса и др.), часто доводят до упора в буртик – торцевую поверхность перехода цилиндрической поверхности меньшего диаметра к цилиндрической поверхности большего диаметра для устранения перекоса осей вала и ступицы. В тяжело нагруженных валах с целью уменьшения концентрации напряжений эти переходные участки выполняются в виде галтелей. При этом для того, чтобы насаживаемая деталь упиралась в буртик, размер f фаски сопряженной детали должен быть больше, чем радиус r скругления галтели, а высоту t буртика принимают по соотношению t  2f (рис. 5, табл. 3). (Для подшипников качения высота буртика выбирается такой, чтобы можно было снять подшипник с помощью съемника, т.е. чтобы больший диаметр вала был меньше внешнего диаметра внутреннего кольца (рис. 6, табл. 4 и 5).

Рис. 5. Галтельные переходы

Таблица 3

Размеры галтельных переходов, мм

Диаметр вала d от до	10	18	28	46	68	100	150
	18	28	46	68	100	150	300
Радиус галтели r	1,0	1,6	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0
Размер фаски f	1,6	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0

Рис. 6. Уступ (заплечик) вала у подшипника качения

а – галтель, б – канавка

Таблица 4

Размеры галтельных переходов у мест посадки подшипников качения, мм

Радиус фаски подшипника	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	5,0
Радиус галтели	0,3	0,6	1,0	1,0	1,5	2,0	2,0	2,5	3,0
Высота буртика	1,0	2,5	3,0	3.5	4,5	5,0	6,0	7,0	9,0

Таблица 5

Минимальная свободная высота кольца подшипника качения, мм

Диаметр вала d	1÷15	15÷50	50÷100	> 100
Свободная высота Δh	1,0	2,0	2,5	3,0

В валах, диаметры которых определяются условиями жесткости (к ним относятся валы редукторов и коробок передач), при точной обработке ступенчатых цилиндрических поверхностей выполняют канавки для выхода инструмента (шлифовального круга). Если точной обработке подвергается только цилиндрическая поверхность, то применяют цилиндрические (рис. 7 а) или конические (рис. 7 б) канавки. При необходимости обработки и цилиндрической, и торцевой поверхностей применяют диагональные канавки (рис. 7 в). Размеры канавок выбирают по табл. 6.

a)

б)

в)

Рис. 7. Канавки для выхода шлифовального круга

Таблица 6

Размеры канавок для выхода шлифовального круга по ГОСТ 8820-69, мм

d (ориентировочно)	b	d1	h	R	R1
от 10 до 50	3	d -0.5	0,3	1,0	0,5
от 50 до 100	5	d -1.0	0,5	1,6	0,5
Свыше 100	8	d -1.0	0,5	2,0	1,0

Канавки также нужны на концах участков вала с резьбой для выхода резьбонарезного инструмента. Конструктивное исполнение таких канавок приведено на рис. 8, а размеры даны в табл. 7.

Рис. 8. Проточки для метрической резьбы

Таблица 7

Размеры проточек для метрической резьбы из ГОСТ 10549–80, мм

Шаг резьбы р	f *	R	R1	R2	df
1,0	2,0; 3,0; 3,6	1,0	0,5	2,0	d - 1,5
1,5	2,5; 4,0; 4,6	1,0	0,5	2,5	d - 2,2
2,0	3,0; 5,0; 5,6	1,6	0,5	3,0	d - 3,0
2,5	4,0; 6,0; 7,3	1,6	1,0	4,0	d - 3,5
3,0	4,0; 6,0; 7,0	1,6	1,0	4,0	d – 4,5

ПРИМЕЧАНИЕ: * – соответственно для проточек типа 1 узких, нормальных, типа 2