Вал – деталь машины, вращающаяся в опорах и предназначенная дляпередачи крутящих моментов. Вал – одна из основных деталей большинствамашин и механизмов. Наряду с валами, в машинах встречаются близкие им поформе оси, отличавшиеся от валов тем, что они не передают крутящегомомента и обычно неподвижны.Различает валы, расположенные на двух опорах и многоопорные. По своейконструкции валы бывает прямые, кривошипные, коленчатые, фланцевые игибкие. По форме продольного сечения преобладает валы ступенчатые, чтовытекает из условий нагружения валов поперечными усилиями и посадки наних деталей.
Рисунок 31
В соответствии с назначением вала и технологией его изготовлениявозможно наличие на нём различных конструктивных и технологическихэлементов.К конструктивным элементам относятся: шпоночные пазы, шлицевыечасти, резьбовые части, хвостовики, диски сверления и др.Шпоночные паза выполняется под сегментные, призматические или
клиновые шпонки. На рис. 32 и в табл. 6 даны изображения и размеры пазовпод призматические и клиновые шпонки.
Рисунок 32
Таблица 6 – Размеры пазов под призматические и клиновые шпонки, мм
| Диаметр вала D | b | t |
| 8…10 | 1.8 | |
| 10…12 | 2.5 | |
| 12…17 | 3.0 | |
| 17…22 | 3.5 | |
| 22…30 | 4.0 | |
| 30…38 | 5.0 | |
| 38…44 | 5.0 | |
| 44…50 | 5.5 | |
| 50…58 | 6.0 | |
| 58…65 | 7.0 |
Диаметры фрез для пазов шириной от 3 до 16 мм выбирают из ряда 50, 63, 80, 100 мм.
Изображения и размеры пазов под сегментные шпонки даны на рис. 33 и в табл. 7.
Рисунок 33
Таблица 7 – Размеры пазов под сегментные шпонки, мм
| Диаметр вала D | d | b | t |
| 10-12 | 5.3 | ||
| 12-14 | 5.0 | ||
| 14-16 | 6.0 | ||
| 16-18 | 4.5 | ||
| 18-20 | 5.5 | ||
| 20-22 | |||
| 22-25 | 6.5 | ||
| 25-28 | 7.5 | ||
| 28-32 | 8.0 | ||
| 32-38 |
Для изображения пазов, сверлений, лысок и др. использует сечения, дополнительные виды, местные разрезы. К технологическим элементам валов относятся фаски, канавки для выхода шлифовального круга, центровые отверстия, проточки для выхода резьбонарезного инструмента.
1. Фаской называют скошенную часть кромки изделия. Они выполняются на деталях с целью облегчения сборки изделий, защиты их от повреждений, а также в целях обеспечения травмобезопасности. Рекомендуемые размеры фасок /ГОСТ 10948-64/:
0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3; 4; 5
2. Отверстия центровые (ГОСТ 14034-74) изготавливают на заготовках валов перед их обработкой на станках. Отверстия выполняет сверлом и зенкером или специальным комбинированным центровальным сверлом.
Центровые отверстия обеспечивает повышенную точность обработки, служат базой для многократной обработки валов (напp. при шлифовке, ремонтах) используются при монтаже, хранении и транспортировке валов ввертикальном положении. Размеры и формы (А, В, С, Е, F, H, P, R,T)центровых отверстий устанавливаются стандартом.
Формы А, С Формы В, Е
Рисунок 34.
При выполнении чертежeй деталей, имеющих центровые отверстия любойформы, условно изображают отверстие формы А (рис. 34 и табл. 8). Размеры наэтих изображениях не наносятся, а на полке линии-выноски пишут обозначениеотверстия с указанием действительных параметров. На рис. 35, например,изображен вал с двумя отверстиями формы Ғ с резьбой М3. При наличии двухцентровых отверстий на чертеже изображают одно из них.
Рисунок 35.
Таблица 8 – Размеры центровых отверстий, мм
| dв | d | l | L |
| 1.6 | 1.3 | 3.3 | |
| 1.7 | 4.2 | ||
| 2.5 | 2.2 | 5.3 | |
| 3.15 | 2.8 | 6.7 | |
| 3.4 | 8.4 | ||
| 4.3 | 10.6 | ||
| 6.3 | 5.4 | 13.4 |
Если наличие отверстии конструктивно безразлично, их на чертежах не изображают.
3. Канавки для выхода шлифовального круга (ГОСТ 8820-69) выполняются при наличии на валах поверхностей, подлежащих последующему шлифованию для обеспечения точного сопряжения двух деталей, причем сопряжение может осуществляться по цилиндру, по торцу, либo одновременно по торцу и цилиндру. Форма канавки зависит от типа сопряжения.
На рис. 36 и в табл. 9 приведены формы канавок и их размеры в зависимости от диаметра вала (для наружного шлифования и сопряжения по цилиндру).
Рисунок36
Таблица 9 – Размеры канавок
| Диаметр d | b | d1 | R | R1 |
| До 10 | d-0,3 | 0.3 | 0.2 | |
| d-0,5 | 0.5 | 0.3 | ||
| 10…50 | d-0,5 | 1.0 | 0.5 | |
| 50..100 | d-1,0 | 1.0 | 0.5 |
Проточки резьбы выполняется в конце резьбы и предназначаются для выхода резьбонарезающего инструмента. Наличие на детали такой проточки требует изображения её на выносном элементе. Размеры и форма проточек должны соответствовать ГОСТ 10549-80 (СТ СЭВ 214-75).Этим стандартом предусмотрены различные варианты параметров проточек в зависимости от типа резьбы.
На рис. 37 даны изображения проточек для выхода резьбонарезающего инструмента при нарезании метрической резьбы и размеры проточек для наружной (табл. 10) и внутренней (табл. 11) метрических резьб.
Рисунок 37
Таблица 10 – Размеры проточек метрической резьбы (внешней), мм
| Шаг резьбы | f1 не менее | f2 не более | df | R = 0,5 P | ||
| норм. | узкая | норм. | узкая | |||
| 2,1 | 1,1 | 3,5 | 2,5 | d -1,6 | 0,5 | |
| 1,5 | 3,2 | 1,8 | 5,2 | 3,8 | d -2,3 | 0,75 |
| 4,5 | 2,6 | 7,0 | 5,0 | d -3,0 | 1,0 | |
| 2,5 | 5,6 | 3,6 | 8,7 | 6,3 | d -3,6 | 1,25 |
| 6,7 | 3,7 | 10,5 | 7,5 | d -4,4 | 1,5 |
Таблица 11 – Размеры проточек метрической резьбы (внутренней), мм
| Шаг резьбы | f1 не менее | f2 не более | df | R = 0,5 P | ||
| норм. | узкая | норм. | узкая | |||
| 4,0 | 2,3 | 5,2 | 3,7 | d + 0,5 | 0,5 | |
| 1,3 | 6,0 | 3,8 | 7,8 | 5,6 | d + 0,5 | 0,75 |
| 8,0 | 5,0 | 10,3 | 7,3 | d + 0,5 | 1,0 | |
| 2,5 | 10,0 | 6,3 | 13,0 | 9,3 | d + 0,5 | 1,25 |
| 12,0 | 7,5 | 15,2 | 10,7 | d + 0,5 | 1,5 |