Вал — это вращающийся элемент машины, обычно круглый в поперечном сечении, который используется для передачи мощности от одной детали к другой или от машины, вырабатывающей энергию, к машине, поглощающей энергию. Кстати, заказать гуммирование и обрезинивание валов можно на странице https://rezinotehnika24.ru/services/gumirovaniye-i-obrezinivovaniye-valov-i-rolikov.html специализированного сайта.
Валы являются важным элементом машин. Они поддерживают вращающиеся детали, такие как шестерни и шкивы, и сами поддерживаются подшипниками, расположенными в жестком корпусе машины.
Валы выполняют функцию передачи мощности от одного вращающегося элемента к другому, поддерживаемому им или соединенному с ним. Таким образом, на них воздействует крутящий момент из-за передачи мощности и изгибающий момент из-за реакции элементов, которые на них опираются.
Валы следует отличать от осей, которые также поддерживают вращающиеся элементы, но не передают мощность.
Валы всегда изготавливаются круглого сечения и могут быть как сплошными, так и полыми. Валы классифицируются как прямые, коленчатые, гибкие или шарнирные. Прямые валы являются наиболее распространенными для передачи энергии.
Такие валы обычно изготавливаются в виде ступенчатых цилиндрических стержней, то есть они имеют различные диаметры по своей длине, хотя было бы легко изготовить валы постоянного диаметра. Ступенчатые валы соответствуют величине напряжения, которая изменяется по длине.
Кроме того, валы одинакового диаметра несовместимы со сборкой, демонтажем и техническим обслуживанием, такие валы усложнили бы крепление установленных на них деталей, в частности подшипников, которые имеют ограничение скольжения в осевом направлении.
При определении формы ступенчатого вала следует учитывать, что диаметр каждого поперечного сечения должен быть таким, чтобы каждая деталь, установленная на вал, имела удобный доступ к своему посадочному месту.
Материал, используемый для валов
Материалом, используемым для обычных валов, является мягкая сталь. Когда требуется высокая прочность, используется легированная сталь, такая как никелевая, никель-хромовая или хром-ванадиевая сталь . Валы обычно формуются методом горячей прокатки и доводятся до нужных размеров методом холодной вытяжки или точения и шлифования.
Материал, используемый для валов, должен обладать следующими свойствами:
- Они должны обладать высокой прочностью.
- Они должны иметь хорошую механизацию.
- Они должны иметь низкий коэффициент чувствительности.
- Они должны обладать хорошими свойствами при термической обработке.
- Они должны обладать высокими износостойкими свойствами.
Изготовление валов
Валы обычно изготавливаются методом горячей прокатки и получают форму путем холодного волочения или токарной обработки и шлифования. Холоднокатаные валы прочнее горячекатаных, но с более высокими остаточными напряжениями.
Остаточное напряжение может вызвать деформацию валов при механизации, особенно при нарезании пазов или шпонок . Валы большего диаметра обычно изготавливаются ковкой и формуются на токарном станке.
Типы валов
Валы в основном подразделяются на два типа:
- Трансмиссионные валы используются для передачи мощности между источником и машиной, поглощающей мощность. например, промежуточные валы, линейные валы и все заводские валы.
- Машинные валы являются неотъемлемой частью самой машины. например, коленчатый вал
- Полуоси используются в транспортных средствах.
- Шпиндельный вал — это вращающийся вал с приспособлением для крепления инструмента или заготовки.
Стандартные размеры валов следующие:
Стандартными размерами трансмиссионных валов являются:
- от 25 мм до 60 мм с шагом 5 мм
- от 60 мм до 110 мм с шагом 10 мм
- от 110 мм до 140 мм с шагом 15 мм и
- от 140 мм до 500 мм с шагом 20 мм
- Стандартная длина валов составляет 5 м, 6 м и 7 м.
Стандартные размеры машинных валов следующие:
- С шагом 0,5 мм до 25 мм
Преимущества валов:
- Система валов с меньшей вероятностью заклинивается.
- Меньший объем технического обслуживания, чем у цепной системы, когда к приводному валу прикреплена трубка.
- Полый вал имеет меньший вес, чем сплошной вал, при передаче того же крутящего момента.
- Внутренняя форма полого вала является полой, поэтому требуется меньше материалов.
- Вал отличается прочностью и низкой вероятностью выхода из строя.
- Высокий полярный момент инерции
- Высокая прочность на кручение
Недостатки валов:
- Потеря мощности происходит из-за ослабленного соединения.
- Валы могут вибрировать во время вращения.
- Производили постоянный шум
- Затраты на техническое обслуживание и изготовление были высокими.
- Процесс изготовления сложен.
- Время простоя было более длительным из-за механических проблем.
- Использование гибких муфт, таких как листовая пружинная муфта, может привести к потере скорости между валами.
- Изменить скорость было не так-то просто.
- Масло, стекающее с верхнего вала.