Валът на двигателя е цилиндричен компонент, който се простира от двигателя и неговия корпус. Валът е основната опора и свързваща част на арматурата в двигателя, а също и изходният компонент на мощността, генерирана от двигателя. Целта на вала е да преобразува енергията на двигателя в крайната му употреба. Прецизните щифтове и валове на двигателя се използват за осигуряване на скоростта и въртящия момент на двигателя и са незаменими и важни части на двигателя. Простите валове обикновено се използват в моторни приложения като системи за управление на сервоуправление, двигатели за малки уреди, двигатели за електрически инструменти и специализирани компоненти. Лошият дизайн може да доведе до недостатъчен радиус на вала и концентрации на напрежение, причинени от промени в монтажната позиция, което може да доведе до катастрофална повреда на вала след кратък експлоатационен живот. Следователно валът трябва да отговаря на определени технически изисквания.
Сила и твърдост
По време на работа на двигателя механичните сили и въртящи моменти, поети от вала, варират в зависимост от типа на двигателя и трансмисионния механизъм. Основните сили включват: теглото на самия роторен възел, еднопосочната магнитна тяга, причинена от ексцентрицитета на ротора, центробежната сила на небалансирано тегло и въртящият момент на натоварване, действащ върху вала от трансмисионния механизъм в края на удължението на вала. Следователно валът на двигателя първо трябва да има достатъчна здравина, за да се гарантира, че валът няма да претърпи трайна деформация или повреда по време на работа и производство. В същото време валът на двигателя трябва да има достатъчна твърдост, така че деформацията на вала да остане в рамките на допустимия диапазон по време на работа. Критичната скорост на вала също трябва да се има предвид и трябва да има достатъчна разлика между работната скорост и критичната скорост, за да се предотврати резонанс, особено при високо-скоростни двигатели. Ако е необходимо, трябва да се извърши изчисляване на критичната скорост.
Твърдост на повърхността: По време на производствения процес валът често се сблъсква с формите за сглобяване. При процеси като щанцоване на сърцевината и пресоване на позициониращия пръстен има известно намеса на монтажа. Твърдостта на вала трябва да бъде по-висока от тази на позициониращия пръстен и материала на чипа с определена граница, за да се гарантира, че по време на монтажа няма да настъпят повърхностни драскотини или повреди. От друга страна, ако трябва да се монтират лагери на вала, повърхностната твърдост на вала трябва да се контролира да не е по-висока от HV450. За търкалящи лагери изискванията за повърхностна твърдост на вала могат да бъдат облекчени и повърхностната термична обработка обикновено не се извършва.
Грапавост на повърхността
Грапавостта на повърхността е много важен параметър за контрол на качеството на повърхността. В случай на плъзгащи лагери, прекалено високата грапавост на повърхността директно ще повреди масления филм върху контактната повърхност, като по този начин ще увеличи износването на лагера. Прекомерно ниската грапавост на повърхността обаче ще причини молекулярно триене между вала и лагера, което е еднакво вредно. Следователно контролираният диапазон варира в зависимост от използваните материали и условията на приложение. В случай на търкалящи лагери, ако грапавостта на повърхността не отговаря на изискванията, лагерната част на вала ще намали контактната площ на вътрешния пръстен на лагера и ще разхлаби прилягането, причинявайки шум и вибрации на лагера. Секцията за удължаване на вала ще повлияе пряко на точността на връзката с товарното устройство, като лесно ще причини вибрации и шум. Секцията на сърцевината ще доведе до промени във въздушната междина между статора и ротора и ще повлияе на плоскостта на разположението на чиповете, което ще повлияе на работата на двигателя и трудността при навиване на чиповете.
Изправеност (TIR)
Ако изправеността на цялото тяло на вала не отговаря на изискванията, това ще причини дисбаланс в секцията на сърцевината на вала, което ще доведе до вибрации на двигателя. В секцията на лагера това ще доведе до накланяне на контактната повърхност между вала и лагера, което ще доведе до дефектни двигатели с ниска скорост и висок ток. В секцията за удължаване на вала това ще причини вибрации и шум в свързващите части. Накратко, правотата на вала е необходимо условие за нормалната работа на двигателя. В специални среди се изисква материалът на вала да има определена степен на устойчивост на корозия.
