Виды и назначение валов и осей
1). Общее сведение.
2). Разновидности валов и осей.
3). Конструктивные элементы валов и осей.
4). Материалы валов и осей.
1). Зубчатые колёса, шкивы, звёздочки и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах или осях.
Вал предназначен для поддержания сидящих на нём деталей и передачи вращающегося момента. При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях дополнительно растяжение и сжатие.
Ось – это деталь, предназначена для поддержания сидящих на ней деталей. В отличие от вала ось не передаёт крутящего момента и, следовательно, не испытывает кручения. Оси могут быть неподвижными или вращаться вместе с насаженной на неё деталей.
2). По геометрической форме валы делятся на прямые, коленчатые и гибкие. Коленчатые и гибкие валы относятся к специальным деталям и в настоящем курсе не рассматривается. Оси, как правило, изготавливают прямыми. По назначению прямые валы и оси могут быть гладкими или ступенчатыми. Образование ступеней связанно с нагрузкой отдельных сечений, а так же условиями изготовления и удобства сборки. По типу сечения валы и оси бывают сплошные и полые. Полые сечения применяются для уменьшения массы или для размещения внутри себя другой детали.
3). Участки вала или оси, лежащие на опорах, называют опорными. Они подразделяются на три разновидности:
I. Шипом называется цапфа, которая расположена на конце вала или оси и передающая радиальную нагрузку.
II. Шейкой называется цапфа, которая расположена в средней части вала или оси. Опорами для опор и шеек служат подшипники. Шипы и шейки могут быть сферическими, коническими и цилиндрическими.
III. Пятой называют цапфу, которая передаёт осевую нагрузку. Опорами для пят служат подпятники. Пяты могут быть сплошными, кольцевидными и гребенчатыми. Они применяются редко.
4). Материалы валов и осей должны быть прочными, легко обрабатываться и иметь высокий модуль упругости. Прямые валы и оси изготовлены в основном из углеродистых и легированных сталей. Для валов и осей без термообработки применяют стали СТ – 5, СТ – 6, для валов с термообработкой применяют стали СТ – 45, СТ – 40Х. Быстроходные валы, работающие в подшипниках скольжения, изготавливают из стали СТ – 20, СТ – 20Х, СТ – 12Х, СТ – 3А. Цапфы этих валов цементируют для повышения износостойкости. Валы и оси обрабатывают на токарных станках с последующим шлифованием цапф и посадочных гнезд.
Портал Проза.ру предоставляет авторам возможность свободной публикации своих литературных произведений в сети Интернет на основании пользовательского договора. Все авторские права на произведения принадлежат авторам и охраняются законом. Перепечатка произведений возможна только с согласия его автора, к которому вы можете обратиться на его авторской странице. Ответственность за тексты произведений авторы несут самостоятельно на основании правил публикации и законодательства Российской Федерации. Данные пользователей обрабатываются на основании Политики обработки персональных данных. Вы также можете посмотреть более подробную информацию о портале и связаться с администрацией.
Ежедневная аудитория портала Проза.ру – порядка 100 тысяч посетителей, которые в общей сумме просматривают более полумиллиона страниц по данным счетчика посещаемости, который расположен справа от этого текста. В каждой графе указано по две цифры: количество просмотров и количество посетителей.
© Все права принадлежат авторам, 2000-2022. Портал работает под эгидой Российского союза писателей. 18+
Чем отличается вал от оси?
Вал, в том числе и коленчатый, передает вращение о чего-то к чему-то.
А на оси просто вращается какая-то фигня и всех делов.
А вот коленчатый вал преобразует вращательное движение в поступательно-обратное. На этом и стоят все двигатели автомобилей, танков, самолетов. И вообще, всей ерунды, изготовленной человеком, что нынче двигается.
И никаких щибко мудрых рассуждений вокруг этого быть не может. Ось человеческая цивилизация придумала еще около десяти тысяч лет назад. Скорее, еще раньше. На нее однажды догадались надеть колесо. И понеслась вокруг оси и колеса вся древняя механика. Чуть позже догадались эту ось коленчатой сделать. Движения однообразные, прямолинейные стали сложными и во все стороны.
Вал отличается от Оси в первую очередь своим функциональным назначением. Отсюда и различия во внешнем виде и качестве исполнения.
Ось выглядит вот так (в качестве образца ось велосипедного колеса) —
А вот это Вал (в качестве примера Приводной вал автомобиля с шарнирами равных угловых скоростей) —
Теперь подробнее о их разнице.
Вал передает крутящий момент от ведущего узла к ведомому, заставляя вращаться закрепленные на нем механизмы (шестерни, колеса, ступицы) Вал, передавая усилие, "работает" на скручивание.
Ось предназначена только для радиальной опоры вращающегося на ней узла (колеса, ролика, втулки). Ось не подвержена усилию радиального скручивания, силы действующие на ось направлены на ее поперечный изгиб.
Ось может быть подвижной и жестко закрепленной.
Вал может быть только подвижным (иначе как он может передавать крутящий момент)
На Оси вращается что либо от усилия прилагаемого не ею, а Вал сам заставляет вращаться что либо,
ВАЛ — привод, а ОСЬ — опора.
ВАЛ — "инициатор вращения", а ОСЬ — "пособница вращения"
Ось, вал или шток?
Как и многие названия в механике, название «вал» имеет немецкие корни и происходит от «die Welle, die Walze» (вал, цилиндр, ролик).
Назначение вала — передавать крутящий момент сопряжённым с ним узлам механизма через жёстко закреплённые на валу зубчатые колеса, звездочки, шкивы, кулачки, муфты и т.д. Валы могут быть прямолинейными, коленчатыми, гибкими в отличие от осей, которые могут быть только прямолинейными и жесткими. Для преобразования вращательного движения вала в прямолинейное движение исполнительных механизмов применяют высокоточные прецизионные валы. Купить их и проконсультироваться можно в компании Техникс.
Компания Техникс производит и предлагает прецизионные прямолинейные валы для систем линейного перемещения (отклонение от прямолинейности от 0.2 мм на длине 1000 мм). Прецизионные валы technix изготовлены из легированной стали или стали 45, имеют износостойкую поверхность (HRC 62) и вязкую сердцевину. Назначение каждого вала можно уточнить у консультанта компании Техникс.
Если под название «вал» и «ось» попадают целые каталоги деталей самого различного применения, то под штоком подразумевают деталь узкого прикладного значения — это всегда соединительный стержень между поршнем гидроцилиндра, выступающего в качестве привода, и исполнительным механизмом. При этом шток совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение, т.е. передаёт только осевое усилие. Шток не вращается, он не передает крутящий момент. В этом его отличие от вала.
Название шток тоже немецкого происхождения: от «der Stock» (палка, шток). От палки здесь только название. На самом деле, это ответственная деталь, работающая в тяжёлых условиях знакопеременных нагрузок и экстремальных температур. Для штока разработаны специальные прочностные расчеты. Шток в составе цилиндра применяется в дорожно-строительной, подъемно транспортной, буровой технике, различном технологическом оборудовании.
Тело штока простого круглого сечения со стороны поршня, а хвостовик для крепления к исполнительному механизму может быть сложной геометрической формы вплоть до вилкообразной. Шток может быть цельным, полым (трубчатым) и телескопическим.
Наглядным примером совместного применения и функциональных отличий вала, оси и штока является устройство судового крейцкопфного двигателя внутреннего сгорания (СДВС). Ось поршня СДВС (поршневой палец) запрессована, она неподвижна и служит только для соединения поршня со штоком. Другим концом шток жестко соединён второй осью с ползуном-крейцкопфом (и опять здесь не обошлось без немецкого «der Kreuzkopf»). Крейцкопф задает возвратно-поступательное направление перемещения всей поршневой группе, которое далее преобразуется в колебательно-вращательное движение шатуна с кривошипом. Кривошип жестко закреплён на валу и заставляет вал вращаться, передавая крутящий момент.