Валы и оси

По конструкции валы и оси могут быть гладкими, ступенчатыми, полыми и сплошными (рис.4). На валах и осях размещаются вращающиеся детали (зубчатые колеса, шкивы, подшипники и т.д.). Базовым элементом валов и осей является геометрическая ось, относительно которой, в основном, производится нормирование точности элементов этих деталей. Примерами требований к технологичности валов и осей являются:

- точные валы и оси целесообразно обрабатывать в центрах;

- там, где это, возможно, следует избегать применения ступенчатых валов и осей, что дает возможность использовать при изготовлении калиброванный прокат;

- ступенчатые валы и оси необходимо проектировать с минимальными перепадом диаметров ступеней, т.к. при этом повышается сопротивление усталости;

- ступени по длине целесообразно выбирать одинаковыми или кратными, что дает возможность обрабатывать их на многорезцовых станках (рис.5); Рис. 5. Обработка вала на многорезцовом станке

- заготовку для валов с фланцем на конце целесообразно получать высадкой на горизонтально-ковочных машинах, штамповкой или сваркой, что снижает трудоемкость и расход металла;

- для валов, подвергаемых закалке, особенно токами высокой частоты, острые кромки элементов в зоне нагрева следует притупить, чтобы избежать их оплавления из-за более высокой скорости нагрева;

- при закалке ступенчатых валов ТВЧ рекомендуется оставлять незакаленные участки около уступов, чтобы снизить концентрацию напряжений и уменьшить вероятность появления закалочных трещин.

Втулки

Детали типа втулок и колец применяют в качестве опор для валов, в виде муфт, распорных элементов и т.д. Во многих случаях втулки имеют резьбовые, шлицевые элементы, выступы и канавки на наружной и внутренней поверхности. При конструировании деталей этого класса рекомендуется:

- для обеспечения соосности внутренних и наружных поверхностей следует обрабатывать их за один установ;

- применение глухих отверстий с двух сторон не рекомендуется, т.к. трудно обеспечить их соосность;

- следует избегать внутренних выточек, особенно с точным небольшим диаметром;

- втулки со шлицами (рис.6) желательно делать сквозными, чтобы обеспечить свободный выход режущего инструмента и использовать протягивание;

Нетехнологичная технологичная

А) б) в)

- шлицевые поверхности рекомендуется выполнять сплошными без разрывов, чтобы снизить число ударов по режущему инструменту при врезании;

- необходимо сокращать протяженность опорных поверхностей, заменяя их поясками на краях.