Аналіз типових прецизійних деталей: загальний вал

I. Конструктивні характеристики загального валу

Деталі вала — це обертові деталі, довжина яких більша за діаметр.Зазвичай вони складаються із зовнішніх циліндричних поверхонь, конічних поверхонь, різьби, шліців, шпонкових канавок, поперечних отворів, канавок та інших поверхонь.Загальні частини вала поділяються на чотири категорії відповідно до їх структурних характеристик: гладкі вали, ступінчасті вали, порожнисті вали та вали спеціальної форми (включаючи колінчасті вали, півосі, розподільні вали, ексцентрикові вали, поперечні вали та шліцьові вали тощо).

II.Допуски на розміри загального валу

Основні поверхні деталей вала часто діляться на дві категорії: одна - це зовнішня шийка, яка відповідає внутрішньому кільцю підшипника, тобто опорна шийка, яка використовується для визначення положення валу та підтримки вала.Рівень допуску розмірів вищий, зазвичай це IT5~IT7;інший тип - це журнал, який співпрацює з різними частинами передачі, тобто відповідний журнал, і його допуск
Рівень трохи нижчий, зазвичай IT6~IT9.

III.Шорсткість поверхні загального валу

Оброблена поверхня вала має вимоги до шорсткості поверхні, які зазвичай визначаються на основі продуктивності та економічності обробки.Шорсткість поверхні опорної шийки зазвичай становить Ra0,2~1,6 мкм, а відповідна шийка трансмісійної частини — Ra0,4~3,2 мкм.

IV.Аналіз технології обробки деталей загальних валів

Для деталей з вищими вимогами до точності чорнову та чистову обробку слід розділити, щоб забезпечити якість деталей.Обробку деталей вала можна умовно розділити на три стадії: чорнове точіння (чорнове обточування зовнішнього кола, свердління центральних отворів тощо), напівчистове обточування (напівчистове обточування різних зовнішніх кіл, ступенів і шліфування). центральних отворів і другорядних поверхонь тощо), грубе та тонке шліфування (грубе та тонке шліфування всіх зовнішніх кіл).Кожен етап умовно поділяється на процеси термічної обробки.

VI.Матеріали та заготовки загального валу

(1) Як правило, сталь 45 зазвичай використовується як матеріал для деталей валу.Для валів з високою точністю можна використовувати 40Cr, GCr1565Mn або ковкий чавун;для високошвидкісних валів із великим навантаженням можна використовувати 20CMnTi, 20Mn2B, 20C та інші цементовані сталі або 38CrMoAl.Азотована сталь.
(2) Для загальних деталей вала круглі прутки та поковки зазвичай використовуються як заготовки;для великих валів або валів зі складною конструкцією використовуються деталі.Після нагрівання та кування заготовки внутрішня волокниста структура металу може бути рівномірно розподілена по поверхні, щоб отримати більш високу міцність на розтяг, міцність на вигин і міцність на кручення.

VII.Термообробка загального вала

1) Перед обробкою заготовки для кування необхідно нормалізувати або відпалити, щоб покращити внутрішні зерна сталі, усунути напругу від кування, зменшити твердість матеріалу та покращити оброблюваність.
2) Загартування та відпуск, як правило, проводяться після чорнового точіння та перед напівчистовим токарним обробленням для отримання хороших комплексних механічних властивостей.3) Гартування поверхні, як правило, організовується перед фінішною обробкою, щоб можна було виправити локальну деформацію, спричинену гартуванням.4) Вали з вимогами до точності. Після часткового загартування або грубого шліфування потрібна обробка старінням при низькій температурі.