Temat: Ogólna charakterystyka osi i wałów.

1. Wały – służą do wzdłużnego przenoszenia momentu obrotowego. Oprócz działania momentu obrotowego

wały poddawane są działania sił poprzecznych i momentów gnących. Wały narażone są na:
ƒ Skręcanie i zginanie
ƒ Rozciąganie i ściskanie (wtedy, gdy działa obciążenie osiowe np. w przypadku kół zębatych

stożkowych, kół ślimakowych).

Wały są zawsze ruchome – obracają
się.

2. Osie – podtrzymują inne części

maszyn, lecz nie przenoszą momentu
obrotowego. Poddane są działaniu sił
poprzecznych i momentów zginających
(zginanie). Oś może być:
ƒ stała (nieruchoma) utwierdzona w

podparciu np. oś bębna linowego

ƒ Ruchoma (obracająca się) osadzona

w łożyskach np. osie wagonowe

3. Ze względu na kształt rozróżniamy osie

i wały:
a) gładkie (proste o osi prostej) –

występuje najczęściej skręcanie bez
zginania

b) stopniowane (schodkowe)

9 narastające wzdłuż osi od końca do środka obustronnie – w korpusach dzielonych
9 narastające jednostronnie - do korpusów niedzielonych

c) kształtowe

o

stożkowe (tylko na części swej długości)

o

kołnierzowy (służy do przyłączenia sąsiednich odcinków wału lub innych części)

o

grzebieniowy
(służy do
przenoszenia
obciążenia
wzdłużnego)

o

giętki

d) korbowe
e) wykorbione

4. Ze względu na kształt

przekroju rozróżniamy
osie i wały:
9 pełne
9 drążone (stosuje się

do w celu
zmniejszenia
ciężaru)

5. Ze względu na funkcje

rozróżniamy wały:
a) Wał

główny

(wrzeciono)

b) Wał napędowy
c) Wał rozrządu
d) Wał pomocniczy

6. Czopy – są to odcinki osi lub wału, w których powierzchnie stykają się ze współpracującymi elementami:

łożyskami, kołami zębatymi
1) czopy ruchowe – (współpracują z panewkami – łożyska ślizgowe, łożyska toczne, kołami przesuwnymi

lub obracającymi się względem nieruchomej osi)

2) czopy spoczynkowe – (współpracują z elementami osadzonymi na stałe i obracają się na nim)

7. Ze względu na kierunek działania obciążenia głównego czopy mogą być:

a) czopy poprzeczne (siły prostopadłe do osi czopa)
b) czopy wzdłużne (siły działają wzdłuż osi czopu)
c) czopy poprzeczno-wzdłużne (skośne) – w przypadku obciążeń złożonych (promieniowo-osiowych)

8. Ze względu na kształt czopa:

• walcowe
• stożkowe

• kulowe

9. Ze względu na usytuowanie rozróżniamy

czopy:
ƒ końcowe
ƒ środkowe
Kształt czopów ustala się:
- w zależności od wartości i kierunku
reakcji w podporach
- od wymagań konstrukcyjno-
technologicznych
Czopy wymagają dokładnej obróbki a
ich średnice i tolerancje są często znormalizowane PN-91/M-02105

10. Materiały na osie i wały.

a) Ze stali węglowej konstrukcyjnej (25, 35, 45; C35, C45 w stanie ulepszonym cieplnie)
b) Ze stali stopowej (do ulepszania cieplnego) np. stal chromoniklowa, gdy wymagana jest mała średnica

wału, oraz gdy na wale są odkute elementy jak koła zębate, połówki sprzęgła wymagające odporności
na ścieranie

c) Ze stali do nawęglania lub azotowania, (gdy zależy nam na twardości powierzchni niż na wytrzymałości

rdzenia elementu)

d) Ze stali stopowej o szczególnych właściwościach – gdy wymagane są cechy żaroodporności,

nierdzewności, kwasoodporności.

e) Odlewy z żeliwa modyfikowanego lub sferoidalnego, odlewy staliwne – przy dużych rozmiarach

11. Zasady konstruowania osi i wałów.

1) Unikanie karbów (powodujących spiętrzenie naprężeń)
2) Zabezpieczenie części przed przesunięciem wzdłużnym
3) Odsunięcie rowka wpustowego od powierzchni oporowej
4) Ustalanie części na czopach(z jednej strony powierzchnia oporowa z drugiej pierścienie osadcze,

sprężynujące nakrętki, pierścienie dzielone, skręcone)

5) Dobór tolerancji zależny od warunków współpracy z częściami osadzonymi na wale.