помощью круглой шлицевой гайки 1. После регулировки гайку стопорят многолапчатой шайбой 2. Размеры канавки на валу для выхода резьбонарезного инструмента принимают по табл. 7.6, канавки под язычок стопорной шайбы, а также наибольший допустимый размер di - по табл. 18.14. Другие конструкции быстроходных валов конических зубчатых передач представлены на рис. 10.4, 10.5.

Рис. 7.12

Промежуточные валы. Промежуточные валы не имеют концевых участков. На рис. 7.11 показан промежуточный вал двухступенчатого цилиндрического редуктора. На самом валу нарезаны зубья шестерни тихоходной ступени. Рядом расположено зубчатое колесо быстроходной ступени. Диаметры dgn и бк определяют по рекомендациям рис. 3.6, 3.7. В зависимости от размеров шестерни конструкцию выполняют по рис. 7.11, а (d/idgj или по рис. 7.11, б {dfi<.d. Допускается участок выхода фрезы {Dg по табл. 7.7) распространять на торцы вала, контактирующие с колесом или внутренним кольцом подшипника (рис. 7.11, б).

Между подшипником и колесом располагают дистанционную втулку на том же диаметре, что и подшипник. Диаметральные размеры втулки определяются условиями контакта ее торцов с колесом и внутренним кольцом подшипника. Поэтому втулка имеет чаще всего Г-образное сечение.

Тихоходные валы. Тихоходные валы имеют концевой участок (гл. 7, § 1), в средней части вала между подшипниковыми опорами размещают зубчатое колесо. Наиболее простая конструкция вала показана на рис. 7.12. В сопряжении колеса с валом использована посадка

с большим натягом. Подшипники установлены до упора в торцы вала. Иногда между подшипниками и колесом располагают дистанционные втулки (рис. 7.13). В этом случае вал может быть гладким, одного номинального диаметра, разные участки которого выполняют с различными отклонениями.

Валы следует конструировать по возможности гладкими, с минимальным числом уступов (рис. 7.12, 7.13). В этом случае существенно сокращается расход металла на изготовление вала, что особенно важно в условиях крупносерийного производства. Зубчатое (червячное) колесо с гладким валом собирают в специальном приспособлении, определяющем осевое положение колеса. В индивидуальном и мелкосерийном производстве валы целесообразно снабдить буртами для упора колес (рис. 7.14).

Для повышения технологичности конструкции радиусы галтелей и размеры фасок на одном валу желательно принимать одинаковыми. Ширину канавок для выхода инструмента также нужно принимать одинаковой.

Если на валу предусмотрено несколько шпоночных пазов, то для удобства фрезерования их располагают на одной образующей вала и выполняют одной ширины, выбранной по меньшему диаметру вала (рис. 7.14).

Для уменьшения номенклатуры шлицевых фрез и сокращения времени на их перестановку размеры шлицев на разных участках вала принимают по возможности одинаковыми.

§ 4. РАСЧЕТЫ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ

Основными нагрузками на валы являются силы от передач, которые передаются через насаженные на них детали: зубчатые или червячные колеса, звездочки, шкивы, муфты. При расчетах принимают, что на-

саженные на вал детали передают силы и моменты валу на середине своей ширины и эти сучения принимают за расчетные. Под действием постоянных по величине и направлению сил во вращающихся валах возникают напряжения, изменяющиеся по симметричному циклу.

Основными материалами для валов служат углеродистые и легированные стали (табл. 7.8). Для большинства валов применяют термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Для высоконапряженных валов ответственных машин применяют легированные стали 40ХН, 20Х, 12ХНЗА.

Расчет проводят в такой последовательности: по чертежу вала составляют расчетную схему, на которую наносят все внешние силы, нагружающие вал, приводя плоскости их действия к двум взаимно перпендикулярным плоскостям (горизонтальной X и вертикальной Y). Затем определяют реакции в опорах в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В этих же плоскостях строят эпюры изгибающих и и крутящего моментов, находят эквивалентный момент. Предположительно устанавливают опасные сечения, исходя из эпюр моментов, размеров сечения вала и концентратора напряжений.

Уточненные расчеты на выносливость отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик

Таблица 7.8

материалов, размеров, формы и состояния поверхности. Расчет производят в форме проверки коэффициента запаса прочности. Для каждого из установленных предположительно опасных сечений определяют расчетный коэффициент запаса прочности s и сравнивают его с допускаемым значением Ы, принимаемым обычно 1,3. . .2.1,

где и St - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям [131: