+7 (495) 212-19-88
Телефон в Москве
some text
8 (800) 500-96-58
Бесплатный звонок по России
Наш e-mail:
info@cncpals.ru

Классификация валов и осей, сферы их применения

Статья
Классификация валов и осей, сферы их применения

В работе большинства современных машин и механизмов широко применяется вращательное движение деталей. Для осуществления такого вращения применяются специальные элементы – валы и оси, обеспечить высокую точность которых помогают токарно-фрезерные операции.

Виды валов и осей, области эксплуатации элементов

Вал – востребованный элемент различных устройств. Данные детали передают крутящий момент вдоль своей оси, а также поддерживают вращающиеся узлы приспособлений. В большинстве случаев валы работают в паре с движущимися деталями – зубчатыми колесами, звездочками, шкивами и т. д.

Валы подвергаются следующим видам воздействия:

  • крутящий момент;
  • поперечные силы;
  • изгибающий момент.

В основе классификации валов может лежать: их назначение, форма геометрической оси, конструктивное исполнение.

В зависимости от цели валы делятся на:

  • передаточные валы – несущие детали механических передач (зубчатых, фрикционных, червячных и т. д.);
  • коренные валы – несущие основные рабочие элементы машин, наиболее часто встречаются в конструкции кривошипно-шатунного механизма;
  • трансмиссионные – служат для распределения механической энергии по отдельным рабочим механизмам.

По геометрической форме валы могут быть:

  • прямые;
  • кривошипные;
  • коленчатые;
  • телескопические;
  • карданные;
  • гибкие – во время эксплуатации такой вал способен передавать крутящий момент между осями, значительно меняющими ориентацию.

Исходя из конструктивных особенностей, валы бывают сплошными и полыми. Вторые – более сложные по исполнению, они обладают меньшей массой и используются преимущественно в ситуациях, когда через вал требуется пропустить другой элемент.

Оси представляют собой детали, отвечающие только за поддержание вращающихся элементов, без передачи крутящего момента. Классификация осей разделяет их на вращающиеся и неподвижные.

Валы и оси применяются в таких устройствах, как:

  • кривошипно-шатунные механизмы;
  • роликовые конвейеры (рольганги);
  • промышленные трансмиссии;
  • опоры конвейеров;
  • редукторы силовых и подъемных машин;
  • намоточные узлы;
  • прижимные и приводные конструкции.

Этапы изготовления

Металлообработка на заказ позволяет изготавливать различные виды валов, учитывая индивидуальные габариты детали, сферу эксплуатации и конструктивные особенности изделия. Производство валов заключается в нескольких основных этапах:

  • расчет и проектирование конструкции;
  • подбор материала заготовки в соответствии с необходимыми параметрами детали;
  • обточка и заточка поверхностей вала;
  • сварка отдельных элементов вала и фрезерование каналов на токарно-фрезерном оборудовании;
  • финальная шлифовка конструкции;
  • динамическая балансировка вала;
  • покрытие защитным слоем функциональных поверхностей изделия.

Материалы для заготовок

Для производства валов и осей различных модификаций применяется сталь – твердый металл, сплав железа и углерода. Изготовление валов по чертежам заказчика часто требует задействования в качестве основного материала среднеуглеродистых и легированных сталей марки 45 или 40Х, подлежащих термической обработке. Высоконагруженные валы изготавливаются на основе сталей марок 40ХН, 40ХН2МА, 30ХГТ или 30ХГСА. Также в производстве валов могут быть задействованы цементуемые или азотируемые стали, они необходимы при создании деталей, работающих на износ и подвергающихся действию переменных и ударных нагрузок.