что такое вал в машиностроении

Что такое вал в машиностроении

Полезное

Смотреть что такое «Вал» в других словарях:

валёр — валёр … Русское словесное ударение

валёр — валёр, а … Русский орфографический словарь

валёк — валёк … Словарь употребления буквы Ё

валёр — валёр … Словарь употребления буквы Ё

валёр — валёр/ … Морфемно-орфографический словарь

Вал — Вал: Земляной вал искусственная насыпь, оборонительное сооружение. Змиевы валы древние оборонительные валы по берегам притоков Днепра. Траяновы валы система древних валов на Украине, в Молдавии и Румынии. Петров вал на… … Википедия

ВАЛ — Вал: Земляной вал искусственная насыпь, оборонительное сооружение. Змиевы валы древние оборонительные валы по берегам притоков Днепра. Траяновы валы система древних валов на Украине, в Молдавии и Румынии. Вал Адриана укрепление из камня и… … Википедия

Вал. — Вал: Земляной вал искусственная насыпь, оборонительное сооружение. Змиевы валы древние оборонительные валы по берегам притоков Днепра. Траяновы валы система древних валов на Украине, в Молдавии и Румынии. Вал Адриана укрепление из камня и… … Википедия

вал — 1. ВАЛ, а, предлож. о вале, на валу; мн. валы; м. 1. Длинная земляная насыпь, гряда земли (оборонительного или хозяйственного назначения). Крепостной, городской в. Оборонительный в. В. для защиты от паводка. 2. обычно мн.: валы, ов. Высокая волна … Энциклопедический словарь

ВАЛ — муж. (нем. Wall, Welle? валять (валить)? Рейфа производит от ваять, ошибочно) земляная насыпь грядой или гребнем, для укрепления и защиты места от неприятеля, раскаты, или от воды, или замест ограды, насыпь; обычно вдоль вала, снаружи, бывает ров … Толковый словарь Даля

Валё — Валё, Пер Пер Фредрик Валё (швед. Per Fredrik Wahlöö, 1926 1975) шведский писатель, мастер детективного жанра. Содержание 1 Биография 2 Библиография … Википедия

Источник

Вал (в машиностроении)

═ Наиболее распространены прямые ступенчатые В. ( рис. ), в которых фиксирующие уступы препятствуют осевому перемещению установленных на В. деталей, а переходные уступы разграничивают участки с различными диаметрами и допусками. Расчёт В. производят на прочность, жёсткость и колебания.

Смотреть что такое «Вал (в машиностроении)» в других словарях:

Вал — I в машиностроении, вращающаяся (обычно в подшипниках) деталь машины, передающая крутящий момент. В. одна из основных деталей почти всех машин и механизмов. По конструкции различают прямые (гладкие, ступенчатые, шлицевые кулачковые валы… … Большая советская энциклопедия

Детали машин — (от франц. détail подробность) элементы машин, каждый из которых представляет собой одно целое и не может быть без разрушения разобран на более простые, составные звенья машин. Д. м. является также научной дисциплиной, рассматривающей… … Большая советская энциклопедия

категория — 3.1 категория: Класс или группа объектов, обладающих одними и теми же общими качественными характеристиками. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Великобритания — I Великобритания (Great Britain) остров в Атлантическом океане, входящий в группу Британских островов (См. Британские острова). См. Великобритания (государство). II Великобритания (Great Britain) официальное название Соединённое… … Большая советская энциклопедия

ГОСТ 2.307-2011: Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений — Терминология ГОСТ 2.307 2011: Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений оригинал документа: база: Поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допуск — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия

Допуск (техника) — Допуск разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями (размеров, массовой доли, массы), задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается (выбирается) исходя из технологической… … Википедия

Допуск (машиностроение) — Допуск разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями (размеров, массовой доли, массы), задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается (выбирается) исходя из технологической… … Википедия

Квалитет — Допуск разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями (размеров, массовой доли, массы), задаётся на геометрические размеры деталей, механические, физические и химические свойства. Назначается (выбирается) исходя из технологической… … Википедия

Подшипник качения — с неподвижным внешним кольцом Подшипник это техническое устройство, являющееся частью опоры, которое поддерживает вал, ось или иную конструкцию, фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качание или линейное перемещение (для… … Википедия

Источник

Вал: конструктивные особенности, классификация и производство

При создании различных механизмов, имеющих в своём составе вращающиеся детали, часто используют валы. Давайте разберемся, что называется валом, в чем его отличие от оси, из чего состоит деталь вал, его классификация и материалы, используемые при производстве валов.

Определение, конструктивные особенности

Вал — деталь механизма, выполненная из металла, имеющая сечение определенной формы и передающая крутящий момент на другие элементы, вызывая их вращение.

Ось, отличается от вала тем, что служит только для их опоры. Если оси подразделяются на подвижные и статические, то валы всегда вращающиеся. Геометрическая форма оси, может быть только прямой.

Вал составляют следующие участки:

Кольцевое утолщение называется буртиком. Промежуточная часть между разными диаметрами для фиксации одеваемых деталей носит название – заплечик.

Участок где происходит изменение диаметра вала называется галтелью. С Целью увеличения прочности кривизна галтели меняется плавно. Различают 2 вида кривизны: постоянная и переменная. Увеличение значения кривизны галтели и изготовление специальных отверстий повышает надежность вала на одну десятую часть.

В зависимости от распределения величины нагрузок, отражённого в специальных графиках (эпюрах) определяют длину и форму вала. Также этот параметр зависит от условий сборки и метода изготовления.

Размеры посадочных мест для крутящихся элементов расположенных на концах валов жестко стандартизированы по ГОСТам.

Материалы

В зависимости от внешних сил, которым подвергается деталь вал в процессе эксплуатации, осуществляется подбор материала для его изготовления.

Для этой цели используют легированные стали с высоким содержанием углерода, так как обладают улучшенными механическими характеристиками и износостойкостью. Получают данные детали методом прокатки.

Основную массу валов производят из легированной стали марки 45Х, со средним содержанием углерода. Для валов, подвергающихся высоким напряжениям используют стали 40ХН, 40ХНГМА, 30ХГТ и другие, которые подвергаются процессу закалки с высоким отпуском.

Кроме того, для коленчатых тяжелых валов в качестве материала используют высокопрочные чугуны, образованные путем вкрапления в металлическую решетку шарообразных включений углерода и содержащие в составе Mg, Ca, Se, Y.

Классификация валов

Производство

Существуют несколько этапов изготовления:

Первый этап обычно выполняются в конструкторском бюро. По окончанию работы оформляется проектная документация, содержащая расчеты и обработанные данные, в строгом соответствии с которыми будет осуществляться производство данного типа детали.

На втором этапе, производится выбор материала заготовки, отвечающего требуемым эксплуатационным характеристикам и перевооружение производства технологическим оборудованием.

Третий этап выполняется с использованием токарного оборудования, где заготовка подвергается механической обработке и обретает свою геометрию и размер. При этом, изменению подвергаются все поверхности заготовки.

На четвертом этапе производится скрепление отдельных элементов заготовки путем их сварки и изготовления необходимых отверстий и канавок. Затем, с помощью современных методов измерения, происходит шлифовка и доведения до их конечных размеров.

На следующем этапе, проверяют балансировку деталей, подвергая их динамическим испытаниям, так как от этого зависит полнота передачи энергии вращения другим элементам механизма. Нарушения балансировки может привести к нарушению эксплуатации оборудования на котором будет установлен вал.

Последний — шестой этап характеризуется нанесением специального слоя на его поверхность. Выбор способы и вида покрытий зависит от условий эксплуатации.

Тонкий слой резины на поверхности валов предохраняет от действия реакционных сред. Стойкость к коррозии обеспечивается электродуговым металлическим напылением этих деталей.

Методом хромирования добиваются увеличения износостойкости и уменьшения трения данного типа деталей.

Деталь — вал получило широкое использование во многих направлениях промышленности: автомобилестроении, станкостроении, железнодорожной, текстильной, деревообрабатывающей промышленности.

Источник

Детали машин

Валы и оси

Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливаются на валах и осях. Между этими двумя элементами механизмов имеется существенное различие, заключающееся в функциональном назначении и некоторым другим признакам.

Вал предназначен для передачи вращающего момента вдоль своей оси, а также для поддержания расположенных на нем деталей и восприятия всех действующих на эти детали внешних нагрузок.
В отличие от вала, ось только поддерживает установленные на ней детали и воспринимает действующие на них нагрузки, кроме вращающего момента, т. е. не испытывает деформацию кручения. Оси могут быть неподвижными (например, неподвижная ось в виде цапфы автомобильного колеса на управляемом мосту) или подвижными, т. е. вращаться вместе с размещенными на них деталями (ось колесной пары железнодорожного вагона).
Классификация валов более обширная – они могут различаться по нескольким признакам.

Классификация валов

По назначению валы делят на коренные, передаточные, трансмиссионные, гибкие и торсионные.

Коренные валы несут основные рабочие узлы машины (коленчатый вал двигателя, ротор турбины и т. п.).

Передаточные валы несут детали передач (зубчатые колеса, шкивы, звездочки и т. п.). В отличие от коренного вала передаточные служат для выполнения промежуточной функции в агрегатах машины при передаче крутящего момента. Так, передаточными валами являются первичный и вторичный валы КПП, валы главной передачи, раздаточной коробки и т. п.

Трансмиссионные валы служат для передачи вращающего момента между отдельными агрегатами и рабочими узлами машины. Примеры трансмиссионных валов: карданная передача, полуоси, ведущие валы с шарнирами равных угловых скоростей в легковых автомобилях с передними ведущими колесами и т. п.

Гибкие (гибкие проволочные) валы допускают передачу вращающего момента при значительных перегибах оси. Такие валы встречаются, например, в контрольно-измерительных приборах (трос спидометра), механизированном инструменте (вал бормашины стоматолога).

Торсионные валы (торсионы) – валы малых диаметров, служащие для передачи вращающих моментов. Такие валы допускают закручивание относительно оси на значительные углы.

По форме геометрической оси валы подразделяют на прямые и непрямые – коленчатые и эксцентриковые. Примером эксцентрикового вала может служить вал газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания.
Оси, как правило, изготавливают прямыми. По конструкции прямые валы и оси мало отличаются друг от друга.
Прямые валы и оси могут быть гладкими или ступенчатыми. Ступенчатая форма способствует равномерной напряженности вала по длине, а также упрощает монтаж деталей, расположенных на нем.

По форме поперечного сечения валы и оси бывают сплошные и полые (с осевыми отверстиями). Полые валы применяют для уменьшения массы или для размещения внутри них других деталей или элементов конструкции, а также для подвода масла смазочной системы.

По внешнему очертанию поперечного сечения валы разделяют на шлицевые и шпоночные, имеющие на некоторой длине шлицевой профиль или профиль со шпоночным пазом.

Конструктивные элементы осей и валов

Шипом называют цапфу, расположенную на конце вала или оси и передающую преимущественно радиальную силу.

Шейкой называют промежуточную цапфу вала или оси. Как и шип, шейка передает, преимущественно, радиальную силу. Опорами для шипов и шеек служат подшипники скольжения или качения. Шипы и шейки по форме могут быть цилиндрическими, коническими или сферическими. В большинстве случаев применяют цилиндрические цапфы.

Пятой называют цапфу, передающую осевую силу. Опорами для пят служат подпятники. Пяты по форме бывают кольцевыми, сплошными и гребенчатыми. Гребенчатые пяты применяются редко.

Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насаживаемых деталей выполняют цилиндрическими или коническими. Конические концы валов чаще всего изготавливают с конусностью 1:10. Конусные поверхности валов применяют для облегчения монтажа устанавливаемых на вал тяжелых деталей, быстрой их смены, для повышения точности центрирования деталей и обеспечения требуемого натяга при сборке.

Переходные участки ступенчатых валов и осей между двумя ступенями разных диаметров выполняют с канавкой со скруглением шириной 3…5 мм и глубиной 0,25…0,5 мм, с галтелью постоянного максимально возможного радиуса или с галтелью переменного радиуса (галтель – поверхность плавного перехода от ступени меньшего сечения к большему). Назначение переходных участков валов и осей – уменьшение концентрации напряжений в местах изменения формы сечения этих деталей. Для повышения несущей способности валов и осей часто выполняют деформационное упрочнение галтелей наклепом.

Критерии работоспособности валов и осей

Основными критериями работоспособности валов и осей являются прочность и жесткость. Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. Прочность оценивают коэффициентом запаса прочности при расчете валов и осей на сопротивление усталости, а жесткость – прогибом, углами поворота или закручивания сечений в местах установки деталей.
Практикой установлено, что разрушение валов и осей быстроходных машин в большинстве случаев носит усталостный характер, поэтому основным является расчет на сопротивление усталости.

Основными расчетными силовыми факторами являются вращающие Т и изгибающие М моменты. Влияние растягивающих и сжимающих сил на прочность незначительно, и их в большинстве случаев не учитывают.

Проектировочный и проверочный расчеты валов и осей

При проектировании валов и осей выполняют проектировочный расчет на статическую прочность с целью ориентировочного определения диаметров ступеней. При проектировочном расчете валов редуктора обычно определяют диаметры концевых сечений входного и выходного валов, а для промежуточных валов – диаметр в месте посадки колес.
Диаметр расчетного сечения вала определяют по формуле, известной из курса сопротивления материалов:

где Мк = Т – крутящий момент, действующий в расчетном сечении, Нм;
[τ]к – допускаемое напряжение при кручении для материала вала, МПа.

Полученный расчетный диаметр вала округляют до ближайшего диаметра стандартного ряда по ГОСТ.
Проектировочный расчет осей чаще всего выполняют аналогично расчету балок с шарнирными опорами обычными методами сопротивления материалов.

Проверочный расчет валов и осей проводят на сопротивление усталости и на жесткость. Проверочный расчет выполняют после окончательной разработки конструкции вала или оси на основе проектировочного расчета. Проверку на сопротивление усталости производят по коэффициенту запаса прочности по максимальной длительно действующей нагрузке без учета кратковременных пиковых нагрузок (например, в период пуска).

Расчет валов на жесткость выполняют в случае, когда деформации (линейные или угловые) неблагоприятно влияют на работу сопряженных с валом деталей (зубчатых колес, подшипников и т. п.). Различают изгибную и крутильную жесткость вала. Изгибная жесткость оценивается прогибом вала, крутильная – углом закручивания.
Проверочный расчет осей на сопротивление усталости и изгибную жесткость выполняют аналогично расчету валов, с учетом того, что для осей Мк = 0.

При разработке конструкции валов или осей рекомендуется детали, располагаемые на них, размещать по возможности ближе к опорам для уменьшения изгибающих моментов.
С целью уменьшения мест концентрации напряжений следует избегать излишних ступеней, отверстий и шпоночных пазов, а также других отклонений формы поперечного сечения вала или оси. Переходные участки следует выполнять в виде галтелей или канавок со скруглениями.

Источник

ВАЛ (деталь машины)

Смотреть что такое «ВАЛ (деталь машины)» в других словарях:

Вал (деталь машин) — Приводной вал воздушного винта самолёта … Википедия

ВАЛ — деталь машины, передающая крутящий момент и поддерживающая вращающиеся детали. Различают валы прямые (гладкие и ступенчатые), коленчатые, валы шестерни и т. д., а также гибкие валы и торсионы (передают только крутящий момент) … Большой Энциклопедический словарь

вал — 1. вал/¹ (насыпь). 2. вал/² (деталь машины). 3. вал/³ (общая стоимость продукций) … Морфемно-орфографический словарь

вал — 1. ВАЛ, а, предлож. о вале, на валу; мн. валы; м. 1. Длинная земляная насыпь, гряда земли (оборонительного или хозяйственного назначения). Крепостной, городской в. Оборонительный в. В. для защиты от паводка. 2. обычно мн.: валы, ов. Высокая волна … Энциклопедический словарь

вал — 1. Архитектурный облом выпуклого профиля, очерченный по полуокружности или по кривой, близкой к ней 2. Деталь машины, вращающаяся в подшипниках и служащая опорой для вращающихся деталей, предназначенная для передачи крутящего момента 3. Высокая… … Справочник технического переводчика

ВАЛ — деталь машины, служащая для передачи вращающего действия силы. В. бывают двух родов: прямые и коленчатые. Первые передают вращательное движение посредством шкивов или зубчаток, насаженных на них, вторые в соединении с шатуном преобразуют… … Сельскохозяйственный словарь-справочник

Вал (в машиностроении) — Вал в машиностроении, вращающаяся (обычно в подшипниках) деталь машины, передающая крутящий момент. В. ≈ одна из основных деталей почти всех машин и механизмов. По конструкции различают прямые (гладкие, ступенчатые, шлицевые кулачковые валы),… … Большая советская энциклопедия

Вал — I м. Длинная и высокая земляная насыпь, созданная для защитных или хозяйственных целей. II м. Деталь машины, механизма, вращающаяся вокруг своей оси и сообщающая движение другим частям механизма. III м. Общий объём произведённой за определённый… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Вал — I м. Длинная и высокая земляная насыпь, созданная для защитных или хозяйственных целей. II м. Деталь машины, механизма, вращающаяся вокруг своей оси и сообщающая движение другим частям механизма. III м. Общий объём произведённой за определённый… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Вал — I м. Длинная и высокая земляная насыпь, созданная для защитных или хозяйственных целей. II м. Деталь машины, механизма, вращающаяся вокруг своей оси и сообщающая движение другим частям механизма. III м. Общий объём произведённой за определённый… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Источник