3.1.1. Конструирование концевых участков валов

Входной и выходной валы редукторов, коробок передач име­ют цилиндрические или конические концевые участки для уста­новки полумуфт (шкивов, звездочек).

Цилиндрические концы валов

Размер d (Рис.3.2) определяют по рекомендациям пункта 2. Переходный участок вала между двумя ступенями разных диаметров выполняют галте­лью радиуса r, острые кромки приту­пляют фаской с. Размеры r и с (мм) для цилиндрических концов валов принимают по таблице 4.

Рис.3.2

Таблица 2

Размеры r и с для цилиндрических концов валов

d	20,22,25,28	32,36,40,45	50,55,60,70	80,90,100
r	1,6	2,0	2,5	3,0
c	1,0	1,6	2,0	2,5

Деталь, устанавливаемую на ци­линдрическом конце вала, доводят до упора в заплечик высотой t (Рис.3.3).

Высота заплечика t 2f, где f - размер (мм) фаски детали, который принимают в зависимости от радиуса галтели r (мм) по таблице 5.

Рис.3.3

Таблица 5

Размеры фаски

r	1,6	2,0	2,5	3,0
f	2,0	2,5	3,0	4,0

В валах, диаметры которых опре­делены из условия жесткости (валы редукторов, коробок передач), а также на концевых участках валов, на кото­рых изгибающие моменты невелики, выполняют канавки для выхода шли­фовального круга (Рис.3.4). Размеры (мм) канавки приведены в таблице 6.

Рис.3.4

Таблица 6

Размеры канавки для выхода шлифовального круга

d	b	h	r
Св. 10 до 50 << 50 << 100 << 100	3 5 8	0,25 0,5 0,5	1,0 1,6 2,0

Соседним с концевым является участок вала для установки подшипника. Поэтому высота t заплечика концевого участка должна быть согласована с посадочным диаметром подшипника. При этом желательно предусмотреть возможность установки под­шипника без съема призматической шпонки. Ориентировочно диаметр вала (мм) в месте установки подшипника:

(3.6),

где t - глубина паза в ступице.

Полученное значе­ние округляют в боль­шую сторону до бли­жайшего стандартного для подшипника размера, мм. Для нормальной работы такого соединения требуется стро­жайшая соосность валов, которую можно достичь применением очень сложной и дорогой операции ручной пригонки опорного фланца корпуса и точным совмещением осей при сборке.

Выполнение условия установки подшипника без съема шпонки приводит, как правило, к значительной разности диаметров d_П и d. В тех случаях, когда расстояние l₁ (Рис. 3.5) больше ширины В внутреннего коль­ца подшипника, отличие в разме­рах d_П и d можно уменьшить за счет обхода шпонки при установке подшип­ника. Последова­тельность монтажа подшипника в этом случае показана на рис.3.5, а, б.

Рис.3.5

Высоту заплечика получают наименьшей (t2f) при использовании сегментной шпонки, которую перед монтажом подшипника можно вынуть (Рис.3.6).

Рис.3.6 Рис.3.7

Если на концевом цилиндрическом конце вала нарезают шли­цы (Рис.3.7), то высота t заплечика ограничена необходимостью свободного выхода фрезы: для прямобочных шлицев t 0,5/h, эвольвентных t 0,25/h, где h - глубина шлица. На этом же рисун­ке показан выход фрезы, нарезающей шлицы. Диаметры D_ф шлицевых фрез для прямобочных шлицев средней серии приведены в таблице 7 в зависимости от диаметра d вала (размеры в мм).

Таблица 7

Диаметры D_ф шлицевых фрез

d	20…22	25…28	32…38	42…48	54…65	72…92
Dф	63	70	80	90	100	112

Участок выхода фрезы можно распространять на упорные заплечики (Рис.3.7) и частично на шейку вала для установки подшипника качения.