Снижению изнашивания участков валов, сопряженных с уплотнениями, способствует закалка всего вала или местная закалка токами высокой частоты. Закалке подлежат валы, несущие подвижные вдоль оси зубчатые колеса, а также валы часто разбираемых узлов.
Посадки на участке вала, сопрягаемого с подшипниками качения, рассмотрены в разделе 4.4.2.2.
Допуски на биение заплечиков приведены в табл. П.169.
При назначении посадок основных деталей передач на валы следует пользоваться рекомендациями ГОСТов (раздел 2.4.3).
При неодинаковых допусках отверстия и вала больший допуск должен быть у отверстия.
Нежелательно, чтобы допуски отверстия и вала отличались более чем на два квалитета.
Рекомендуется применять:
-для посадок с зазором валы с отклонениями d, e, f , g,h ;
-для переходных – js , j, k, m,n ;
-для посадок с натягом – р, r, s, t, u .
5.3.5. КОНСТРУКЦИИ ВАЛОВ
Шпоночные пазы, резьбы под установочные гайки, поперечные сквозные отверстия под штифты или отверстия под установочные винты, канавки, а также резкие изменения сечений вала вызывают концентрацию напряжений, уменьшающих его усталостную прочность. Поэтому, по возможности, следует избегать элементов, вызывающих концентрацию напряжений.
При проектировании вала следует пользоваться рекомендациями, изложенными в разделе 5.3.4.
5.3.5.1.ВХОДНЫЕ (БЫСТРОХОДНЫЕ) ВАЛЫ
5.3.5.1.1.ВХОДНЫЕ (БЫСТРОХОДНЫЕ) ВАЛЫ-ШЕСТЕРНИ
Быстроходные валы-шестерни имеют входные концевые участки, участки для установки подшипников и участки, на которых нарезают зубья шестерен цилиндрических или конических зубчатых передач.
Обзор конструкций валов-шестерен приведен в разделах 3.2.3.6 и 3.2.4.5, а ва- лов-червяков – в разделе 3.3.2.6.
Определение диаметров валов в местах установки подшипников и входных консольных участков рассмотрено в разделе 5.3.2.
Зубья неконсольного вала-шестерни цилиндрической зубчатой передачи нарезают на среднем участке вала. Диаметр его чаще всего определяется размером dб1 ,
величину которого находят из условия надежного контакта торцов вала и внутреннего кольца подшипника. Конструкция вала в этом месте зависит от передаточного числа и величины межосевого расстояния передачи.
При небольших передаточных числах и относительно большом межосевом расстоянии диаметр d f 1 окружности впадин шестерни больше диаметра dб1 вала
(рис. 5.9, а).
272
При больших передаточных числах и относительно малом межосевом расстоянии диаметр d f 1 < dб1 , тогда конструкцию вала выполняют по одному из вари-
антов, показанных на рис. 5.9, б, в, г, предусматривая участки выхода фрезы, нарезающей зубья. Диаметр Dф фрезы принимают в зависимости от модуля т:
m, мм |
2-2,25 |
2,5-2,75 |
3-3,75 |
|
4-4,5 |
5-5,5 |
6-7 |
Dф, мм |
90 |
100 |
112 |
|
125 |
140 |
125 |
Длину участка lвых |
определяют графически. |
|
|
|
|||
Иногда наружный диаметр da1 шестерни оказывается меньше диаметра dб1 .·В
этих случаях обтачивают вал в средней части по наружному диаметру шестерни (рис. 5.9, 6, г). Участок выхода фрезы допускается распространять на торец вала, по которому устанавливается подшипник качения (рис. 5.9, г).
df1 |
da1 |
d |
d |
||
|
|
|
|
б1 |
п |
|
|
|
|
|
а) |
lвых |
ф |
|
|
|
lвых |
D |
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
ф |
|
|
|
fd1 |
б1 |
|
d |
|
|
=1d |
|
||
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
d |
|
|
в)
lвых |
|
lвых |
ф |
|
|
D |
D |
|
|
ф |
|
df 1 1 |
б1 |
п |
da |
d d |
|
|
|
б) |
lвых |
ф |
lвых |
D |
ф |
|
|
|
D |
1 |
п |
df1 da1 d |
d |
б |
|
г)
Рис. 5.9
Компоновки узлов вала-шестерни цилиндрической внутреннего зацепления и конической передач достаточно часто выполняют, располагая шестерню консольно относительно подшипниковых опор (рис. 5.10, 5.11). Регулирование подшипников в этих случаях производят перемещением по валу подшипников:
-перемещением по валу подшипников с помощью круглой шлицевой гайки 3 с последующим ее стопорением многолапчатой шайбой 4 (рис. 5.10);
-изменением суммарной толщины регулировочных прокладок 1 (рис. 5.11). Изменением суммарной толщины регулировочных прокладок 2 в небольших
пределах регулируют осевое положение шестерни, что особенно важно при регулировании конического зацепления.
Для выхода резьбонарезного инструмента при нарезании резьбы на валу предусматривают канавки, размеры которых приведены в табл. П.113. Основное применение имеют канавки по типу I. Канавки по типу II применяют при малой усталостной прочности вала.
На валу выполняют также канавку под язычок стопорной шайбы (табл. П.127).
273