1. Валы и оси следует конструировать по возможности гладкими с минимальным числом ступеней (см. рис. 27.8 и 27.9). В этом случае существенно сокращается расход материала на изготовление вала, что особенно важно в условиях крупносерийного производства. В индивидуальном и мелкосерийном производстве применяют валы с бортами для упора колес (рис. 27.2).
2. Каждая насаживаемая на вал или ось деталь должна проходить до своей посадочной поверхности свободно во избежание повреждения других поверхностей (см. рис. 7,6 и 27.8, а). Рекомендуют принимать такую разность диаметров ступеней вала, чтобы при сборке можно было насадить деталь, не вынимая шпонку, установленную в пазу ступени меньшего диаметра.
3. Торцы валов и осей и их уступы выполняют с фасками для удобства установки деталей и соблюдения норм охраны труда (см. рис. 27.2).
4. Втяжелонагруженных валах или осях для снижения концентрации напряжений в местах посадочных поверхностей рекомендуют перепады ступеней выполнять минимальными с применением галтелей переменного радиуса (см. рис. 27.4, в).
5. При посадках с натягом трудно совместить шпоночный паз в ступице со шпонкой вала. Для облегчения сборки на посадочной поверхности вала предусматривают небольшой направляющий цилиндрический участок с полем допуска d9 (см. рис. 27.2).
6. Для уменьшения номенклатуры резцов и фрез радиусы галтелей, углы фасок, ширину пазов на одном валу или оси рекомендуют выполнять одинаковыми. Если на валу несколько шпоночных пазов, то их располагают на одной образующей (см. рис. 27.2).
7. Для увеличения изгибной жесткости валов и осей рекомендуют детали на них располагать возможно ближе к опорам.
8. При разработке конструкции вала или оси надо иметь в виду, что резкие изменения их сечений (резьбы под установочные гайки, шпоночные пазы, канавки, поперечные сквозные отверстия под штифты и отверстия под установочные винты и др.) вызывают концентрацию напряжений, уменьшая сопротивление усталости.
Контрольные вопросы
1. Какая разница между валом и осью и какие деформации испытывают вал и ось при работе?
2. Что называют цапфой, шипом, шейкой и пятой?
3. Каковы основные критерии работоспособности валов и осей и какими параметрами их оценивают?
4. Почему валы рассчитывают в два этапа: первый — проектировочный расчет, второй — проверочный расчет?
5. Какова цель проектировочного расчета, какой обычно диаметр вала определяют и почему?
6. Какова цель проверочного расчета? Какой параметр при этом определяют?
7. Каковы конструктивные и технологические способы повышения сопротивления усталости валов?
