Деталь, на которой закрепляют ( подвижно или неподвижно) вращающийся элемент механизма (блок, шестерню и т.д.) называют осью или валом.
Оси и валы различаются между собой по условиям работы: ось не передает вращающего момента и работает только на изгиб.
Оси бывают вращающиеся и неподвижные.
Вал всегда вращается и передает вращающийся момент. Например, вал редуктора, коленчатый вал.
На рисунке: 1 – вал-червяк, 2 – червячное колесо.
В процессе работы валы могут испытывать изгиб, кручение, растяжение и сжатие.
Соединение осей и валов с деталями осуществляется с помощью шпонок, штифтов. Детали удерживаются от сдвига в осевом направлении: буртиками, заплечиками, установочными кольцами, распорными втулками и т.д.
Конструктивные формы осей и валов
Оси и валы опираются на неподвижные опорные части – подшипники и подпятники.
Участки осей и валов, лежащие в опорах, носят название цапф. Концевые цапфы называются шипами, промежуточные – шейками.
Торцевые части вала и оси, упирающиеся в неподвижную опору и препятствующие осевому смещению, называются пятами.
а) Сплошная пята;
б) кольцевая пята, рабочей поверхностью которой является кольцо торцовой части вала с канавками для смазки;
в) гребенчатая пята, рабочей поверхностью которой являются кольцевые участки вала – гребни (или заплечики), на которых сделаны канавки для смазки. Эти пяты предназначены для передачи больших осевых усилий.
Материалы валов и осей должны быть прочными, хорошо обрабатываться и иметь высокий модуль упругости. Валы и оси изготавливают преимущественно из углеродистых и легированных сталей. Для валов и осей без термообработки применяют стали Ст5, Ст6; для валов с термообработкой – стали 45, 40Х. Быстроходные валы, работающие в подшипниках скольжения, изготовляют из сталей 20, 20Х, 12ХН3А.