Валыявляются критическими компонентами в механических системах, которые служат основой, который поддерживает все элементы передачи при передаче крутящего момента и изгибающих моментов. Дизайн вала должен не только сосредоточиться на его индивидуальных характеристиках, но и учитывать его интеграцию с общей структурой системы вала. В зависимости от типа нагрузки, возникающей во время передачи движения и мощности, валы могут быть классифицированы на шпинделях, приводные валы и вращающиеся валы. Они также могут быть классифицированы на основе своей формы оси на прямые валы, эксцентричные валы, коленчатые валы и гибкие валы.
Шпинции
1. Фиксированный шпиндель
Этот тип шпинделя только несет в себе моменты, оставаясь неподвижным. Его простая структура и хорошая жесткость делают его идеальным для таких применений, как велосипедные оси.
2. Обращение веретена
В отличие от фиксированных шпинделей, вращающиеся шпинции также несут изгибающие моменты при движении. Они обычно встречаются на осях поезда.
Драйв вал
Приводные валы предназначены для передачи крутящего момента и обычно длиннее из -за высоких скоростей вращения. Чтобы предотвратить серьезные вибрации, вызванные центробежными силами, масса приводного вала равномерно распределяется по его окружности. Современные приводные валы часто используют полые конструкции, которые обеспечивают более высокие критические скорости по сравнению с твердыми валами, что делает их более безопасными и более эффективными. Например, автомобильные валы обычно изготавливаются из равномерно толстых стальных пластин, в то время как тяжелые транспортные средства часто используют бесшовные стальные трубы.
Вращающийся вал
Вращающиеся валы уникальны тем, что они терпят как изгибающие, так и крутые моменты, что делает их одним из самых распространенных компонентов в механическом оборудовании.
Прямой вал
Прямые валы имеют линейную ось и могут быть классифицированы на оптические и ступенчатые валы. Шаты Staight, как правило, являются Soild, но могут быть спроектированы, чтобы уменьшить вес, сохраняя при этом жесткость и устойчивость к крути.
1. Оптический вал
Простая по форме и простая в производстве, эти валы в основном используются для передачи.
2. Шахта
Вал с ступенчатым продольным поперечным сечением называется ступенчатым валом. Эта конструкция облегчает установку и позиционирование компонентов, что приводит к более эффективному распределению нагрузки. В то время как его форма напоминает форму луча с равномерной прочностью, она имеет несколько точек концентрации напряжений. Из -за этих характеристик ступенчатые валы широко используются в различных приложениях для передачи.
3. Камшафт
Распределительный вал является критическим компонентом в поршневых двигателях. В четырехтактных двигателях распределительный вал обычно работает на половине скорости коленчатого вала, но все же сохраняет высокую скорость вращения и должен терпеть значительный крутящий момент. В результате проектирование распределительного вала устанавливает строгие требования к его возможностям и поддержке.
Распределительные валы обычно изготавливаются из специализированного чугуна, хотя некоторые изготавливаются из подготовленных материалов для повышения долговечности. Дизайн распределительного вала играет жизненно важную роль в общей архитектуре двигателя.
4.spline стержень
Сплановые валы названы в честь их отличительного внешнего вида с продольными классами на их поверхности. Эти ключи пропускают вращающиеся компоненты, установленные на вал для поддержания синхронизированного вращения. В дополнение к этой возможности вращения, сплайновые валы также обеспечивают осевое движение, при этом некоторые конструкции включают надежные механизмы блокировки для применений в системах торможения и рулевого управления.
Другим вариантом является телескопический вал, который состоит из внутренних и внешних труб. Внешняя трубка имеет внутренние зубы, в то время как внутренняя труба имеет внешние зубы, что позволяет им беспроводиться вместе. Эта конструкция не только передает вращательный момент, но также обеспечивает возможность расширять и сжиматься в длину, что делает его идеальным для использования в механизмах переключения передач.
5. Степень вала
Когда расстояние от круга Дедендума передач до нижней части шерника минимально, шестерня и вал интегрированы в один блок, известный как шахта для зубчатого колеса. Этот механический компонент поддерживает вращающиеся детали и работает в сочетании с ними для передачи движения, крутящего момента или изгибающих моментов.
6. Черт вал
Червячный вал обычно построен в виде единого блока, который интегрирует как червя, так и вал.
7. Боже вал
Вал, разработанный с полым центром, известен как полый вал. При передаче крутящего момента внешний слой полого вала испытывает наибольшее напряжение сдвига, что позволяет более эффективно использовать материалы. В условиях, когда изгибающий момент полых и твердых валов равен, полые валы значительно снижают вес без ущерба для производительности.
Коленчатый вал
Коленчатый вал является критическим компонентом в двигателе, обычно изготовленном из углеродной конструкционной стали или пластичного железа. Он включает в себя два ключевых раздела: основной журнал и Journal Connecting Grot. Основной журнал установлен на блоке двигателя, в то время как журнал соединительного шатуна подключается к большому концу соединительного шатуна. Небольшой конец соединительного стержня связан с поршнем в цилиндре, образуя классический механизм с коленчатым слятом.
Эксцентричный вал
Эксцентричный вал определяется как вал с осью, которая не выровнена с его центром. В отличие от обычных валов, которые в первую очередь облегчают вращение компонентов, эксцентричные валы способны передавать как достижение, так и революцию. Для регулировки центрального расстояния между валами, эксцентричные валы обычно используются в плоских механизмах связи, таких как системы привода V-номера.
Гибкий вал
Гибкие валы в основном предназначены для передачи крутящего момента и движения. Из-за их значительно более низкой жесткости изгиба по сравнению с их крутой жесткостью, гибкие валы могут легко перемещаться по различным препятствиям, обеспечивая передачу на большие расстояния между основной мощностью и рабочей машиной.
Эти стволы облегчают передачу движения между двумя осями, которые имеют относительное движение без необходимости дополнительных промежуточных устройств передачи, что делает их идеальными для применений на дальние расстояния. Их простой дизайн и низкая стоимость способствуют их популярности в различных механических системах. Кроме того, гибкие валы помогают поглощать удары и вибрации, повышая общую производительность.
Обычные приложения включают портативные электроинструменты, некоторые системы передачи в станках, одометрах и устройствах дистанционного управления.
1. Гибкий вал типа силового типа
Гибкие валы типа мощного типа имеют фиксированное соединение на конце соединения мягкого вала, оснащенное раздвижным рукавом в шланговом соединении. Эти валы предназначены в основном для передачи крутящего момента. Фундаментальное требование для гибких валов типа электроэнергии является достаточной жесткостью с крутой. Как правило, эти валы включают анти-обратные механизмы для обеспечения однонаправленной передачи. Внешний слой построен со стальным проводом большего диаметра, а некоторые конструкции не включают стержень ядра, повышая как износостойкость, так и гибкость.
2. Гибкий вал типа Контроля
Гибкие валы управляющего типа в основном предназначены для передачи движения. Крутящий момент, который они передают, в основном используется для преодоления крутящего момента трения, генерируемого между гибким валом провода и шлангом. В дополнение к низкой жесткости изгиба, эти валы также должны обладать достаточной жесткостью. По сравнению с гибкими валами типа мощного типа, гибкие валы управляющего типа характеризуются их структурными особенностями, которые включают в себя наличие стержня ядра, большее количество слоев обмотки и меньшие диаметры проводов.
Структура гибкого вала
Гибкие валы обычно состоят из нескольких компонентов: гибкий вал проволоки, гибкий вал, шланг и шланг.
1. Гибкий вал ухода
Гибкий вал проволоки, также известный как гибкий вал, изготовлен из нескольких слоев стальной проволоки, образуя круглый поперечный сечение. Каждый слой состоит из нескольких цепей проволочной намыки одновременно, придавая ему структуру, аналогичную многоцелевой пружине. Самый внутренний слой проволоки намотана вокруг ядра, с соседними слоями, намотанными в противоположных направлениях. Этот дизайн обычно используется в сельскохозяйственной технике.
2. ПЛАССИТЕЛЬНЫЙ ШАГОВОЙ СВОД
Гибкий шарнир вала предназначен для подключения выходного вала мощности к рабочим компонентам. Есть два типа соединения: фиксированные и скользящие. Фиксированный тип обычно используется для более коротких гибких валов или в приложениях, где радиус изгиба остается относительно постоянным. Напротив, скользящий тип используется, когда радиус изгиба значительно варьируется во время работы, что позволяет большему движению в шланге, чтобы соответствовать изменениям длины, когда шланг сгибается.
3. Хозе и шлангового сустава
Шланг, также называемый защитной оболочкой, служит для защиты гибкого вала провода от контакта с внешними компонентами, обеспечивая безопасность оператора. Кроме того, он может хранить смазки и предотвратить въезд грязи. Во время работы шланг обеспечивает поддержку, что облегчает обработку гибкого вала. Примечательно, что шланг не вращается с гибким валом во время передачи, что позволяет получить плавную и эффективную работу.
Понимание различных типов и функций валов имеет решающее значение для инженеров и дизайнеров, чтобы обеспечить оптимальную производительность и надежность в механических системах. Выбирая соответствующий тип вала для конкретных применений, можно повысить эффективность и долговечность машин. Для получения дополнительной информации о механических компонентах и их приложениях следите за нашими последними обновлениями!
Пост времени: 15-2024 октября
