Rimoyt.com

Валы – детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания вращающихся деталей машин.

Валы вращаются в подшипниках.

Валы подвержены действию:
крутящих моментов
поперечных сил
изгибающих моментов

По назначению валы делят на:
- валы передач – несущие детали передач (зубчатые колеса, шкивы и т.д.)
- коренные валы – несущие кроме деталей передач рабочие органы машин двигателей или орудий – колеса или диски турбин, кривошипы.

По форме геометрической оси различают валы:
- прямые (наиболее распространенные)
- коленчатые - преобразуют возвратно-поступательное движение (например, поршней в автомобилей) во вращательное (коленчатого вала) или наоборот.
- гибкие - с изменяющейся осью вращения

Также валы бывают сплошные и полые. Полые валы применяют обычно, когда через нужно пропустить другую деталь. Такие валы меньше по массе, чем сплошные, но они более сложны в изготовлении.

Оси – детали, предназначенные только для поддержания вращающихся деталей, они не передают крутящего момента.

В отличие от валов, которые всегда вращаются, оси бывают:
- вращающиеся
- неподвижные

Материалы и термообработка валов и осей

Основные материалы – углеродистые и легированные стали.
Для большинства валов применяют термически обрабатываемые среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х.
Для высоконагруженных валов применяют легированные стали: 40ХН, 40ХН2МА, 30ХГТ, 30ХГСА.
Термообработка таких деталей:
- улучшение
- закалка с высоким отпуском
- поверхностная закалка с нагревом ТВЧ и низким отпуском

Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, изготавливают из цементуемых сталей 20Х, 12ХН3А, 18ХГТ или азотируемых сталей типа 38Х2МЮА.

Расчеты валов и осей

Валы и оси рассчитывают на прочность, жесткость и виброустойчивость. Разработка конструкций валов и осей и их расчет состоит из трех этапов:
1) Проектировочный расчет - ориентировочное определение диаметров
2) Конструирование вала/оси, составление расчетной схемы
3) Проверочный расчет вала/оси на статическую прочность и на сопротивление усталости; проведение расчетов на жесткость и виброустойчивость.