Валы и оси

Вращающиеся детали машин устанавливают на валах или осях, обеспечивающих постоянное положение оси вращения этих деталей.

Валом называется деталь машины, предназначенная для передачи крутящего момента, а также для поддержания деталей, вращающихся вместе с ним. Валы работают не только на изгиб, но и на кручение.

Осью называется деталь машин и механизмов, служащая для поддержания вращающихся частей, но не передающая крутящий момент. Оси работают только на изгиб.

Рис. 121. Валы и оси передач: а — вал; б и в — оси; г — коленчатый вал; д — гибкий вал; е — с шарниром.

Поддерживая детали передач, оси и валы (рис. 121, а) сами, в свою очередь, опираются на неподвижные опорные части — подшипники и подпятники. Участки осей и валов, лежащие в опорах, называются цапфами.

Концевые цапфы называются шипами, а промежуточные шейками. Торцевые части или уступы вала или оси, упирающиеся в неподвижную опору и препятствующие осевому смещению, называются пятами, которые могут иметь плоскую, шаровую или коническую формы.

По конструкции оси могут быть: подвижные, вращающиеся в опорах вместе с насаженными на них деталями (рис. 121, б) и неподвижные, являющиеся опорой вращающихся на них деталей (рис. 121, в). Валы по конструкции могут быть: сплошные и полые; с прямой осью; коленчатые (рис. 121, г); с изменяемой формой геометрической оси — гибкие, проволочные, тросовые (рис. 121, д) или с шарниром (рис. 121, е).

Соединение вала или оси с деталями передач, насаженными на них, производится при помощи шпонок или шлицев. В осевом направлении насаженные на вал детали удерживаются от сдвига при помощи установочных и стопорных колец, клиновых шпонок и т. п., а также наличия на валах буртиков или уступов. Для уменьшения концентрации напряжений в ступенчатых валах переход с одного диаметра на другой делается плавным, который называется галтелью.

Оси и валы рассчитывают на прочность и жёсткость, как брусья круглого поперечного сечения, работающие на изгиб или изгиб и кручение.