Валы, валы-шестерни, червяки

В настоящем разделе даны указания по выполнению чертежей валов и тех элементов валов-шестерен и червяков, которые харак­терны для валов. Указания по оформлению зубчатых венцов ва­лов-шестерен и витков червяков приведены ниже в разделе "Зуб­чатые и червячные колеса".

Размеры и предельные отклонения. На чертежах валов за­дают сопряженные, цепочные, габаритные размеры. Затем задают свободные размеры с учетом технологии изготовления и удобства измерений. На рис. 16.30 показан способ задания осевых размеров вала. На этом рисунке обозначены размеры: С₁ и С₂ - сопряжен­ные (длины шпоночных пазов); Г и Ц - габаритный и цепочный, К₁ и К₂ - координирующие расположение шпоночных пазов, удобные для контроля штангенциркулем или шаблоном; l₁ - длина выступающего конца вала (присоединительный размер), l ₂ и l ₃ -длины сопряженных поверхностей. Размеры l ₁, l ₂, l₃, l₄ отвечают последовательным этапам токарной обработки вала.

Рис. 16.32

В данном примере размеры С₁, С₂ и Ц- функциональные, ос­тальные - свободные.

На чертежах валов задают также глубину шпоночного паза -размер t₁ (рис. 16.32, а). Если шпоночный паз, расположенный на конце вала, сквозной, то удобнее для контроля задавать размер (d-t₁).

Глубину шпоночного паза t^' (рис. 16.32, б) на большем диа­метре конического участка вала с конусностью 1:10 вычисляют

t^'₁=t₁+ 0,025 l,

где t₁ - принимают по табл. 12.5 для диаметра вала d_cp.

Иногда показывают глубину t₁ шпоночного паза на среднем диаметре d_cp вала. В этом случае на чертеже вала задают расстоя­ние до измерительного сечения (рис. 16.32, б).

На сопряженные размеры задают поля допусков в соответст­вии с посадками, показанными на чертеже редуктора (коробки пе­редач). На цепочные размеры задают поля допусков или предель­ные отклонения по рекомендациям, приведенным на стр. 363. На свободные размеры задают предельные отклонения чаще всего среднего класса точности (см. табл. 19.2).

На ширину шпоночного паза приводят обозначение поля до­пуска: для призматической шпонки Р9, а для сегментной шпонки N9.

Предельное отклонение глубины t₁, t ^'₂ шпоночного паза (рис. 16.32) при сечении шпонки до 6 х 6 мм: +0,1 мм; свыше 6x6 до 32 х 18 мм: +0,2 мм. На размер (d-t₁) предельные отклонения задают соответственно:-0,1 и-0,2 мм.

На чертежах валов, имеющих элементы шлицевых соедине­ний, в соответствии с ГОСТ 2.409-74 указывают длину l₁ зубьев полного профиля до сбега (рис. 16. 33, а). Для обозначения шерохо­ватости на боковых поверхностях показывают профиль одного зуба (рис. 16.33,б).

 

Условное обозначение эле­ментов шлицевого соединения вала по соответствующему стандарту (см. разд. 5.2) приво­дят на полке линии-выноски или в технических требованиях.

 

На чертежах валов вынос­кой в масштабе увеличения

(4: 1) приводят форму и размеры канавок для выхода шлифоваль­ного круга (табл. 12.3), проточек для выхода резьбонарезного ин­струмента (табл. 12.6).

 

Допуски формы и допуски расположения поверхностей. Вал в работающем узле вращается в подшипниках качения. По­этому рабочей осью вала является общая ось, обозначенная на рис. 16.34 буквами АБ. Общая ось - прямая, проходящая через точки пересечения каждой из осей двух посадочных поверхностей для подшипников качения со средними поперечными сечениями этих поверхностей (см. также рис. 16.14).

Вследствие неизбежных погрешностей общая ось не совпада­ет с осью вращения вала при его изготовлении.

На чертеже вала задают необходимые требования точности изготовления отдельных его элементов. В табл. 16.4 в соответст­вии с позициями на рис. 16.34 приведены указания по определе­нию числовых значений допусков формы и расположения поверх­ностей.

Рис. 16.34

Назначение каждого из допусков формы или расположения следующее:

- допуск цилиндричности (поз. 7) посадочных поверхностей для подшипников качения задают, чтобы ограничить отклонения геометрической формы этих поверхностей и тем самым ограничить отклонения геометрической формы дорожек качения колец подшипников (по ГОСТ 3325-85 следует контролировать отдель­ные составляющие этого допуска: допуск круглости, допуск про­филя продольного сечения, допуски непостоянства диаметра в по­перечном и продольном сечении);

 

Рекомендации по определению допусков формы и расположения поверхностей валов

 

- допуск цилиндричности (поз. 2) посадочных поверхностей валов в местах установки на них с натягом зубчатых, червячных колес задают, чтобы ограничить концентрацию давлений;

- допуск соосности (поз. 3) посадочных поверхностей для подшипников качения относительно их общей оси задают, чтобы ограничить перекос колец подшипников качения;

- допуск соосности (поз. 4) посадочной поверхности для зубчатого, червячного колеса задают, чтобы обеспечить нормы кинематической точности и нормы контакта зубчатых и червячных передач;

- допуск соосности (поз. 5) посадочной поверхности для полумуфты, шкива, звездочки назначают, чтобы снизить дисба­ланс вала и деталей, установленных на этой поверхности. Допуск соосности по поз. 5 задают при частоте вращения вала более 1000 мин"¹;

- допуск перпендикулярности (поз. 6) базового торца вала назначают, чтобы уменьшить перекос колец подшипников и иска­жение геометрической формы дорожки качения внутреннего коль­ца подшипника;

- допуск перпендикулярности (поз. 7) базового торца вала задают только при установке на вал узких зубчатых колес, у кото­рых отношение длины l посадочного отверстия к его диаметру d менее 0,7. Допуск задают, чтобы обеспечить выполнение норм контакта зубьев в передаче. При отношении l/d ≥ 0,7 допуск пер­пендикулярности (поз. 7) не задают.

Ниже приведены таблицы, на которые имеются ссылки в табл. 16.4. Значения 9 по табл. 16.5 используют при проверке же­сткости валов.