ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ступенчатые жесткие валы из "Технология механической обработки в автоматизированном производстве " В массовом и крупносерийном производствах основных отраслей машиностроения СССР ежегодно изготовляется свыше 35—40 млн. различных ступенчатых валов средних размеров диаметром 20—80 мм и длиной 100—1000 мм. [c.46] Классификация валов. Наиболее простую геометрическую форму имеют прямые гладкие валы постоянного Диаметра, однако их применение весьма ограничено. [c.46] В машиностроении широко применяют ступенчатые валы. Основная часть ступенчатых валов (свыше 80%) имеет, как это видно из фиг. 1, 2, следующие размеры длину 150—1000 мм, диаметр наибольшей ступени 30—80 мм. Ступенчатые валы разделяют на сплошные и полые с центральным осевым отверстием. Основные разновидности ступенчатых валов приведены в табл. 1. [c.46] Следовательно, среди ступенчатых валов как сплошных, так и полых встречаются валы гладкие, шлицевые и валы-шестерни. [c.46] Преобладают гладкие валы, они составляют свыше половины общего количества (фиг. 3). Шлицевые валы имеют шлицы прямобочные и эволь-вентные. Наибольшее распространение имеют шлицы прямобочные. Они составляют примерно 85—90% от общего числа применяемых в машиностроении типоразмеров шлицевых валов. Валы имеют шлицы сквозные и закрытые. Преобладают закрытые они составляют примерно 65% от общего числа типоразмеров. [c.46] Валы-шестерни имеют зубчатые венцы, цилиндрические и конические. [c.46] Валы изготовляются из сталей, обладающих высокой прочностью, малой чувствительностью к концентрации напряжений, хорошей обрабатываемостью и способностью подвергаться термической обработке. Этим требованиям отвечают конструкционные и легированные стали марок 35, 40, 45, 40Г, 50Г. [c.46] Более высокая стоимость легированных сталей и повышенная чувствительность к концентрации напряжений несколько ограничивают их применение. [c.46] Технологичность конструкции. Основными технологическими параметрами ступенчатых валов являются общая длина вала, число ступеней, неравномерность их перепада по диаметрам, диаметр наибольшей ступени, наличие шлиц и их форма. Важнейшим показателем технологичности конструкции вала является его жесткость, определяющая возможность концентрации операций механической обработки и применения высоких режимов резания. Жесткость конструкции вала определяется геометрической формой (отношением длины вала к диаметру). Увеличение жесткости вала за счет уменьшения длины не всегда возможно. [c.46] В последующем изложении рассматриваются только жесткие валы, у которых отношение длины к диаметру наибольшей ступени не превышает 10—15. [c.49] Наиболее технологичными являются валы с возрастающими или убывающими диаметрами ступеней. Диаметры ступеней вала должны иметь стандартные размеры. Насаживаемые на вал детали должны перемещаться до места посадки без натяга. Желательно, чтобы обрабатываемые участки вала имели равные или кратные длины, а перепады ступеней вала были невелики. Участки вала, имеющие один и тот же номинальный диаметр, но разные посадки, разделяют канавками, особенно четко разграничивают обрабатываемые поверхности от необрабатываемых. [c.49] Конструкция вала должна допускать обработку ступеней на проход и обеспечить удобный подход и выход режуптего инструмента. [c.49] Для скво311Ыл шлицев эвольвентного профиля возможно применение более совершенных методов обработки, чем для прямобочных. [c.49] Заготовки. Валы с небольшим числом ступеней и незначительными перепадами диаметров изготовляют из штучных заготовок, отрезанных от горячекатаного или холоднотянутого прутка. [c.49] Валы более сложной конфигурации с большим числом ступеней или со ступенями, значительно отличающимися из заготовок, получаемых штамповкой, ротационным обжатием. [c.49] Выбор рациональной заготовки должен быть обоснован технико-акономическими расчета и. В массовом и крупносерийном производствах валы изготовляют из заготовок, обеспечивающих эффективное использование металла (коэффициент использования металла составляет 0,65—0,7 и более) и значительное сокращение трудоемкости механической обработки. Штучную заготовку из прутка заменяют штампованной, если коэффициент использования металла повышается не менее чем на 5%. Заготовка, полученная ротационным обжатием, наиболее близко приближается по конфигурации и размерам к готовой детали. [c.49] Этот метод заключается в периодических обжатиях и вытягивании по уступам отрезанной от прутка цилиндрической заготовки в специальных матрицах. Большое число быстро следующих друг за другом (примерно через 0,01 сек.) обжатий пластически деформирует заготовку, уменьшая ее поперечное сечение и заставляя металл течь в осевом направлении. Принципиальная схема процесса обжатия показана на фиг. 4, где заготовка 6 обжимается матрицами 5. В отверстиях обоймы 4 свободно посажены ролики 2. При вращении шпинделя 3 сидящие в его пазах бойки с матрицами 5 перемешаются. Когда ролики 1 находятся между роликами 2, то бойки 5 под действием центробежных сил расходятся, а когда ролики 1 надвигаются на ролики 2, то бойки 5 приближаются к заготовке 6 и обжимают ее. [c.49] На фиг. 5 показана последовательность получения заготовки вала при ротационном обжатии. [c.50] Машины первого типа применяются для ротационной ковки с переменным в сечении профилем. [c.50] На фиг. 6 показана отрезанная на ножницах цилиндрическая болванка диаметром 52 мм и длиной 130 мм, из которой ротационным обжатием с подогревом получена заготовка с шестью ступенями, приближающаяся к готовой детали. Производительность машины 100 шт. в час. [c.50] Вернуться к основной статье