Тема 8. Индивидуальное задание. По Теме: Дефекты валов и осей. Отчёт

Детали типа валов и осей применяются во всех механизмах оборудования и работают при различных видах трения и нагрузках. Они изготавливаются обычно из конструкционных среднеуглеродистых и легированных сталей, а также высокопрочного чугуна. В зависимости от назначения детали данного класса могут иметь шейки, отверстия, наружную и внутреннюю резьбу, шпоночные канавки, шлицы, зубья, кулачки, фланцы и другие конструктивные элементы. В зависимости от отношения длины к диаметру различают жесткие и нежесткие валы. При эксплуатации на валы действуют переменные нагрузки и температура, силы трения при наличии абразива и разнообразных внешних факторов. Под их действием вал в целом и отдельные его поверхности подвержены деформации (изгибу, скручиванию, смятию), различным видам изнашивания (усталостному, окислительному, молекулярно-механическому, коррозионномеханическому, абразивному и др.) и разрушениям.

Таблица 1

Деформация вала приводит к несоосности шеек, неперпендикулярности торцовых поверхностей оси вала и т.п. Причины деформаций: релаксация внутренних остаточных напряжений, возникающих при изготовлении вала.  При нормальных условиях эксплуатации основной дефект валов — износ, в результате которого изменяется зазор в сопряжении вал — подшипник скольжения или характер соединения шеек вала с кольцами подшипников качения, зубчатыми колесами и другими установленными на нем деталями.  Износ шеек под подшипники качения, неподвижно установленные на валу втулки, муфты, шестерни и т.д.

Без восстановления вала допускается до нижнего отклонения посадки, заданной чертежом на конкретное соединение.  Задиры возникают при нарушении условий трения и проявляются в виде оплавления поверхности детали.  Разрушения элементов вала возникают в результате действия нагрузок, превышающих допускаемые прочностью, а также под действием знакопеременных нагрузок, превышающих предел выносливости (излом,усталостные трещины). Скрученность вала более 0,25° на 1 м длины считается недопустимой, и его выбраковывают. Валы и оси с дефектами в виде изломов, выкрашивания также выбраковываются. Трещины на шейках валов являются одной из основных причин их выбраковки. Допускаемые трещины и другие дефекты указываются в технических условиях на эксплуатацию.

Таблица 2

Подшипники скольжения изнашиваются на трущихся поверхностях по отверстию втулки, что приводит к увеличению зазора в соединении с валом, искажению геометрической формы отверстия, появлению задиров, отслаиванию поверхности и т. д. Когда в сопрягаемой паре, составляющей вал и втулку подшипника, величина износа выходит за пределы допустимого, то обязателен ремонт. Часто изношенную шейку вала нецелесообразно восстанавливать до прежнего (номинального) размера, поэтому вал шлифуют, а втулку изготовляют новой по диаметру шейки отшлифованного вала. Регулируемые подшипники скольжения в период эксплуатации вначале подвергаются регулировке и ремонтируются в том случае, если уже выбран весь регулировочный диапазон.

Таблица 3