Шахтисе критични компоненти во механичките системи, кои служат како 'рбет што ги поддржува сите елементи на преносот додека пренесуваат вртежен момент и моменти на свиткување на лежиштата. Дизајнот на вратило не мора да се фокусира само на неговите индивидуални карактеристики, туку и да ја земе предвид неговата интеграција со целокупната структура на системот на вратило. Во зависност од видот на оптоварување што се доживува за време на движењето и преносот на моќност, вратилата може да се категоризираат во вретена, погонски вратила и ротирачки вратила. Тие исто така може да се класифицираат врз основа на обликот на нивната оска во прави вратила, ексцентрични вратила, коленесто вратило и флексибилни вратила.
Вретена
1. Фиксно вретено
Овој тип на вретено поднесува само моменти на свиткување додека останува неподвижен. Неговата едноставна структура и добрата цврстина го прават идеален за апликации како што се оските на велосипедите.
2. Ротирачко вретено
За разлика од фиксните вретена, ротирачките вретена исто така имаат моменти на свиткување додека се во движење. Тие најчесто се наоѓаат во оските на тркалата на возовите.
Погонско вратило
Погонските вратила се дизајнирани да пренесуваат вртежен момент и обично се подолги поради високите брзини на ротација. За да се спречат силни вибрации предизвикани од центрифугални сили, масата на погонското вратило е рамномерно распределена по должината на нејзиниот обем. Современите погонски вратила често користат шупливи дизајни, кои обезбедуваат поголеми критични брзини во споредба со цврстите вратила, што ги прави побезбедни и поефикасни во однос на материјалот. На пример, автомобилските погонски вратила обично се направени од рамномерно дебели челични плочи, додека тешките возила често користат безшевни челични цевки.
Ротирачко вратило
Ротирачките вратила се уникатни по тоа што издржуваат и свиткувачки и торзиони моменти, што ги прави една од најчестите компоненти во механичката опрема.
Право вратило
Правите оски имаат линеарна оска и можат да се категоризираат на оптички и степенести оски. Правите оски обично се полни, но можат да бидат дизајнирани да се шупат за да се намали тежината, а воедно да се одржи цврстината и торзионата стабилност.
1. Оптичко вратило
Едноставни по форма и лесни за производство, овие вратила првенствено се користат за менувач.
2. Чекорно вратило
Вратило со скалест надолжен пресек се нарекува скалесто вратило. Овој дизајн овозможува полесна инсталација и позиционирање на компонентите, што доведува до поефикасна распределба на оптоварувањето. Иако неговиот облик наликува на греда со униформна цврстина, тој има повеќе точки на концентрација на напрегање. Поради овие карактеристики, скалестите вратила се широко користени во различни апликации за пренос.
3. Брегаста осовина
Брегастата осовина е критична компонента кај клипните мотори. Кај четиритактните мотори, брегастата осовина обично работи со половина од брзината на коленестото вратило, но сепак одржува висока брзина на ротација и мора да издржи значителен вртежен момент. Како резултат на тоа, дизајнот на брегастата осовина поставува строги барања за нејзината цврстина и можности за потпора.
Брегастите вратила обично се изработуваат од специјализирано леано железо, иако некои се изработени од ковани материјали за зголемена издржливост. Дизајнот на брегастата вратило игра витална улога во целокупната архитектура на моторот.
4. Шплиново вратило
Шплинчестите оски се именувани по нивниот препознатлив изглед, со надолжен клучавник на нивната површина. Овие клучавници овозможуваат ротирачки компоненти поставени на вратилото за да се одржи синхронизирана ротација. Покрај оваа ротациона способност, шплинчестите оски овозможуваат и аксијално движење, при што некои дизајни вклучуваат сигурни механизми за заклучување за примена во системи за сопирање и управување.
Друга варијанта е телескопското вратило, кое се состои од внатрешни и надворешни цевки. Надворешната цевка има внатрешни заби, додека внатрешната цевка има надворешни заби, што им овозможува беспрекорно да се вклопуваат. Овој дизајн не само што пренесува ротациски вртежен момент, туку и овозможува можност за продолжување и контракција по должина, што го прави идеален за употреба во механизми за менување брзини на менувачот.
5. Запчаник
Кога растојанието од дедендумскиот круг на запчаникот до дното на клучот е минимално, запчаникот и вратилото се интегрирани во една единица, позната како запчаник. Оваа механичка компонента ги поддржува ротирачките делови и работи заедно со нив за да пренесува движење, вртежен момент или моменти на свиткување.
6. Црв вратило
Црвеното вратило обично се конструира како една единица што ги интегрира и црвот и вратилото.
7. Шупливо вратило
Вратило дизајнирано со шуплив центар е познато како шупливо вратило. При пренесување на вртежен момент, надворешниот слој на шупливото вратило доживува најголем стрес на смолкнување, што овозможува поефикасно користење на материјалите. Под услови каде што моментот на свиткување на шупливите и цврстите вратила е еднаков, шупливите вратила значително ја намалуваат тежината без да ги загрозат перформансите.
коленесто вратило
Коленестото вратило е критична компонента во моторот, обично изработена од јаглероден конструкциски челик или дуктилно железо. Се состои од два клучни дела: главното списание и списание на шипката. Главното списание е монтирано на блокот на моторот, додека списание на шипката се поврзува со големиот крај на шипката. Малиот крај на шипката е поврзан со клипот во цилиндарот, формирајќи класичен механизам на коленесто вратило-лизгач.
Ексцентрична вратило
Ексцентрично вратило е дефинирано како вратило со оска која не е порамнета со нејзиниот центар. За разлика од обичните вратила, кои првенствено го олеснуваат ротирањето на компонентите, ексцентричните вратила се способни да пренесуваат и ротација и вртеж. За прилагодување на централното растојание помеѓу вратилата, ексцентричните вратила најчесто се користат во механизмите за рамно поврзување, како што се системите за погон со V-ремен.
Флексибилно вратило
Флексибилните вратила се првенствено дизајнирани да пренесуваат вртежен момент и движење. Поради нивната значително помала цврстина на свиткување во споредба со нивната торзиона цврстина, флексибилните вратила можат лесно да се движат околу разни пречки, овозможувајќи пренос на долги растојанија помеѓу главната моќност и работната машина.
Овие вратила го олеснуваат преносот на движење помеѓу две оски кои имаат релативно движење без потреба од дополнителни средни уреди за пренос, што ги прави идеални за апликации на долги растојанија. Нивниот едноставен дизајн и ниската цена придонесуваат за нивната популарност во различни механички системи. Дополнително, флексибилните вратила помагаат во апсорбирањето на ударите и вибрациите, подобрувајќи ги вкупните перформанси.
Вообичаени примени вклучуваат рачни електрични алати, одредени системи за пренос кај машински алати, километражи и уреди за далечинско управување.
1. Флексибилно вратило од типот на моќност
Флексибилните вратила од типот „моќен“ имаат фиксен приклучок на крајот од мекиот спој на вратилото, опремени со лизгачка ракав во спојот на цревото. Овие вратила се првенствено дизајнирани за пренос на вртежен момент. Основен услов за флексибилните вратила од типот „моќен“ е доволната торзиона цврстина. Типично, овие вратила вклучуваат механизми против обратна насока за да се обезбеди еднонасочен пренос. Надворешниот слој е конструиран со челична жица со поголем дијаметар, а некои дизајни не вклучуваат јадрена прачка, со што се подобрува и отпорноста на абење и флексибилноста.
2. Флексибилно вратило од типот на контрола
Флексибилните вратила од контролниот тип се првенствено дизајнирани за пренос на движење. Вртежниот момент што го пренесуваат главно се користи за надминување на вртежниот момент на триење генериран помеѓу жичната флексибилна вратило и цревото. Покрај тоа што имаат ниска цврстина на свиткување, овие вратила мора да поседуваат и доволна торзиона цврстина. Во споредба со флексибилните вратила од енергетски тип, флексибилните вратила од контролниот тип се карактеризираат со нивните структурни карактеристики, кои вклучуваат присуство на јадрена прачка, поголем број слоеви на намотување и помали дијаметри на жицата.
Структура на флексибилно вратило
Флексибилните оски обично се состојат од неколку компоненти: жичено флексибилно вратило, спој на флексибилно вратило, црево и спој на црево.
1. Флексибилно вратило со жица
Жичено флексибилно вратило, познато и како флексибилно вратило, е конструирано од повеќе слоеви челична жица намотани заедно, формирајќи кружен пресек. Секој слој се состои од неколку нишки жица намотани истовремено, што му дава структура слична на повеќежична пружина. Највнатрешниот слој жица е намотан околу јадро од прачка, со соседни слоеви намотани во спротивни насоки. Овој дизајн најчесто се користи кај земјоделските машини.
2. Флексибилен зглоб на вратилото
Спојката на флексибилното вратило е дизајнирана да ја поврзе излезната вратило со работните компоненти. Постојат два вида на поврзување: фиксна и лизгачка. Фиксниот тип обично се користи за пократки флексибилни вратила или во апликации каде што радиусот на свиткување останува релативно константен. Спротивно на тоа, лизгачкиот тип се користи кога радиусот на свиткување значително варира за време на работата, овозможувајќи поголемо движење во цревото за да се приспособат на промените на должината додека цревото се свиткува.
3. Црево и спој на црево
Цревото, исто така познато како заштитна обвивка, служи за заштита на флексибилното вратило од контакт со надворешни компоненти, обезбедувајќи ја безбедноста на операторот. Дополнително, може да складира мазива и да спречи влегување на нечистотија. За време на работата, цревото обезбедува потпора, што го прави флексибилното вратило полесно за ракување. Имено, цревото не ротира со флексибилното вратило за време на преносот, овозможувајќи непречено и ефикасно работење.
Разбирањето на различните видови и функции на оските е клучно за инженерите и дизајнерите за да обезбедат оптимални перформанси и сигурност во механичките системи. Со избирање на соодветен тип на вратило за специфични апликации, може да се зголеми ефикасноста и долготрајноста на машините. За повеќе информации за механичките компоненти и нивните примени, следете ги нашите најнови информации!
Време на објавување: 15 октомври 2024 година
