Слесарное дело

14.1. Технология сборки валов и осей

Валы предназначены для передачи вращающего момента и, как правило, поддержания установленных на них деталей. Кроме вращающих моментов валы нагружены обычно поперечными силами и изгибающими моментами.

Оси обеспечивают вращательное движение закрепленных на них деталей, нагружены поперечными силами и изгибающими моментами, а вращающих моментов не передают. Оси бывают вращающимися и неподвижными.

Различают валы прямые и коленчатые, ступенчатые и гладкие, сплошные и пустотелые, цельные и составные, а также гибкие проволочные. Чаще всего валы выполняют ступенчатыми, состоящими из участков различных диаметров, называемых монтажными шейками и служащих для установки на них различных деталей. Крепление деталей на валах во избежание проворота осуществляется с помощью шпонок, шлицов, штифтов, клиньев и др., а для предотвращения осевого перемещения — втулками, запорными кольцами, винтами и др.

Опорные участки осей и валов называются цапфами. Цапфы могут быть цилиндрическими, коническими, шаровыми. Цапфа, расположенная на конце вала, называется шипом

, промежуточные цапфы называются шейками . Цапфа, воспринимающая осевые усилия и расположенная перпендикулярно к оси вала, называется пятой . Пяты могут быть плоскими, кольцевыми и гребенчатыми.

Материал валов и осей должен иметь хорошую обрабатываемость, способность подвергаться термической обработке, высокую износостойкость. Этим требованиям отвечают стали 20, 30, 35, 40, 45 (применяются чаще других), Ст3, Ст4, Ст5, а также модифицированные чугуны. Тяжело нагруженные валы в целях обеспечения минимальных диаметров и повышения износостойкости цапф изготовляют из легированных сталей различных марок.

Технические требования к валам: отсутствие износа, забоин и задиров монтажных шеек; наличие заданных размеров и правильной геометрической формы монтажных шеек; перпендикулярность опорных уступов и буртиков оси вала; прямолинейность оси вала и отсутствие его скрученности; отсутствие трещин, изломов; отсутствие износа и смятия рабочих поверхностей шлицов, шпоночных пазов, резьбы.

Наиболее характерные соединения валов — жесткие и быстроразъемные.

Жесткое соединение валов собирают при помощи пресса и приспособления. При сборке охватывающие детали нагревают.

Рассмотрим порядок сборки жесткого соединения валов на примере сборки коленчатого вала пускового двигателя.

Сначала собирают полуоси со щеками на гидравлическом прессе с предварительным подогревом щек до 180 °C. Щеки, собранные с полуосями, нагревают до 180–200 °C. После нагрева переднюю щеку устанавливают на нижнюю плиту 2 (рис. 14.1) приспособления так, чтобы полуось вошла в калиброванное отверстие плиты, а в отверстие щеки под палец кривошипа вошел центр 3. На центр надевают палец кривошипа с роликами и шатуном, устанавливают вторую щеку, верхнюю плиту 1 приспособления и ограничительное кольцо 5 между щеками. При помощи пресса запрессовывают палец в щеки. Качество сборки контролируют в приспособлении. Биение мест посадки роликоподшипников на полуосях, а также торцов щек на крайних точках не должно превышать 0,20 мм.