Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах и осях.
Вал предназначен для передачи вращающего момента вдоль своей оси, а также для поддержания расположенных на нем деталей и восприятия действующих на эти детали сил. При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в некоторых случаях дополнительно растяжение или сжатие (рис. 27.2).
Ось только поддерживает установленные на ней детали и воспринимает действующие на эти детали силы (рис. 27.1). В отличие от вала ось не передает вращающего момента и, следовательно, не испытывает кручения. Оси могут быть неподвижными (см. рис. 27.9) или могут вращаться вместе с насаженными на них деталями (рис. 27.1).
По форме геометрической оси валы делят на прямые (рис. 27.2) и непрямые — коленчатые и эксцентриковые. Непрямые валы относят к специальным деталям и в учебнике не рассматриваются.
Оси, как правило, изготовляют прямыми (см. рис. 27.1). По конструкции прямые валы и оси мало отличаются друг от друга.
Прямые валы и оси могут быть гладкими (см. рис. 27.9) или ступенчатыми (см. рис. 27.2). Ступенчатая форма способствует равной напряженности отдельных участков, упрощает установку деталей на валу.
Рис. 27.1. Ось тележки
Рис. 27.2. Прямой ступенчатый вал:
1 — шип; 2—шейка; 3 — подшипник; 4—кольца с поперечным пазом для размещения тяг съемника для подшипников (см. рис. 29.26)
По форме поперечного сечения валы и оси бывают сплошные и полые (с осевым отверстием). Полые валы применяют для уменьшения массы или для размещения внутри них других деталей или смазочных материалов.
По внешнему очертанию поперечного сечения валы разделяют на шлицевые и шпоночные, имеющие на некоторой длине шлицевой профиль или профиль со шпоночным пазом.
