Hriadeľsú kritické komponenty v mechanických systémoch, slúžia ako chrbtica, ktorá podporuje všetky prenosové prvky pri prenose momentu krútiaceho momentu a ložiskových ohýbania. Návrh hriadeľa sa musí nielen zameriavať na jeho individuálne charakteristiky, ale tiež zvážiť jeho integráciu s celkovou štruktúrou systému hriadeľa. V závislosti od typu zaťaženia, ktoré sa vyskytuje počas pohybu a prenosu energie, môžu byť hriadele rozdelené do vretenov, hnacích hriadeľov a rotujúcich hriadeľov. Môžu byť tiež klasifikované na základe tvaru ich osi do rovných hriadeľov, excentrických hriadeľov, kľukových hriadeľov a flexibilných hriadeľov.
Vretená
1. Vyplývate vreteno
Tento typ vretena nesie iba ohybové momenty, zatiaľ čo zostávajú nehybné. Jeho jednoduchá štruktúra a dobrá tuhosť je ideálna pre aplikácie, ako sú nápravy bicyklov.
2.ROTATÁCIA vretena
Na rozdiel od pevných vretenách, otáčané vretená tiež nesú ohybové momenty, keď sú v pohybe. Bežne sa vyskytujú v nápravách vlakových kolies.
Hnacia hriadeľ
Hnacie hriadele sú navrhnuté tak, aby prenášali krútiaci moment a sú zvyčajne dlhšie v dôsledku vysokých otáčok. Aby sa zabránilo ťažkým vibráciám spôsobeným odstredivými silami, hmotnosť hnacieho hriadeľa je rovnomerne rozložená pozdĺž jeho obvodu. Moderné hnacie hriadele často využívajú duté vzory, ktoré poskytujú vyššie kritické rýchlosti v porovnaní s pevnými hriadeľmi, čo ich robí bezpečnejšími a efektívnejšími materiálmi. Napríklad automobilové hnacie hriadele sa zvyčajne vyrábajú z rovnomerne silných oceľových dosiek, zatiaľ čo vozidlá s vysokým výkonom často používajú plynulé oceľové potrubia.
Rotujúca hriadeľ
Rotujúce hriadele sú jedinečné v tom, že vydržia ohybové aj torzné momenty, čo z nich robí jednou z najbežnejších komponentov v mechanickom zariadení.
Hriadeľ
Rovné hriadele majú lineárnu os a dajú sa rozdeliť do optických a stupňovaných hriadeľov. Stavigh Shats sú zvyčajne SOLD, ale môžu byť navrhnuté tak, aby sa znížili hmotnosť pri udržiavaní tuhosti a torznej stability.
1.optický hriadeľ
Jednoduché tvary a ľahko sa vyrábajú, tieto hriadele sa používajú predovšetkým na prenos.
2.Predučný hriadeľ
Hriadeľ s stupňovým pozdĺžnym prierezom sa označuje ako šliapnutý hriadeľ. Tento dizajn uľahčuje ľahšiu inštaláciu a umiestnenie komponentov, čo vedie k efektívnejšej distribúcii záťaže. Zatiaľ čo jeho tvar sa podobá tvaru lúča s rovnomernou pevnosťou, má viac bodov koncentrácie napätia. Vďaka týmto charakteristikám sa stupňované hriadele široko využívajú v rôznych prenosových aplikáciách.
3. hriadeľ
Cam hriadeľ je kritickou súčasťou piestových motorov. V štvortaktných motoroch vačkový hriadeľ zvyčajne pracuje pri polovici rýchlosti kľukového hriadeľa, napriek tomu si stále zachováva vysokú rýchlosť otáčania a musí vydržať významný krútiaci moment. Výsledkom je, že návrh vačkového hriadeľa kladie prísne požiadavky na svoje schopnosti sily a podpory.
Hriadele vačiek sa zvyčajne vyrábajú zo špecializovanej liatiny, hoci niektoré sú vyrobené z kovaných materiálov pre zvýšenú trvanlivosť. Dizajn vačkového hriadeľa zohráva dôležitú úlohu v celkovej architektúre motora.
4. Zložte hriadeľ
Spline hriadele sú pomenované podľa ich výrazného vzhľadu, ktoré majú na svojom povrchu pozdĺžny kľúč. Tieto klávesy umožňujú rotujúce komponenty namontované na hriadeli, aby sa udržala synchronizovaná rotácia. Okrem tejto rotačnej schopnosti umožňujú spline hriadele aj axiálny pohyb, pričom niektoré návrhy zahŕňajú spoľahlivé blokovacie mechanizmy pre aplikácie v brzdových a riadiacich systémoch.
Ďalším variantom je teleskopický hriadeľ, ktorý pozostáva z vnútorných a vonkajších skúmaviek. Vonkajšia trubica má vnútorné zuby, zatiaľ čo vnútorná trubica má vonkajšie zuby, čo im umožňuje plynulo sa zmestiť. Tento dizajn nielen prenáša rotačný krútiaci moment, ale tiež poskytuje schopnosť predĺžiť a sťahovať sa, takže je ideálny na použitie v mechanizmoch posúvania prenosu.
5. priehlbina hriadeľa
Keď je vzdialenosť od kruhu Dedendu prevodového stupňa k spodnej časti klávesnice minimálna, prevodový stupeň a hriadeľ sú integrované do jednej jednotky, známe ako prevodový hriadeľ. Tento mechanický komponent podporuje rotujúce časti a pracuje s nimi v spojení s nimi na prenášanie pohybu, krútiaceho momentu alebo ohybových momentov.
6. červená hriadeľ
Červový hriadeľ sa zvyčajne skonštruuje ako jedna jednotka, ktorá integruje červ aj hriadeľ.
7. Blow hriadeľ
Hriadeľ navrhnutý s dutým stredom je známy ako dutý hriadeľ. Pri vysielaní krútiaceho momentu prežíva vonkajšia vrstva dutého hriadeľa najvyššie šmykové napätie, čo umožňuje efektívnejšie použitie materiálov. Za podmienok, keď je ohybový moment dutých a tuhých hriadeľov rovnaký, dutiny hriadele významne znižujú hmotnosť bez ohrozenia výkonu.
Kľukový hriadeľ
Kľukový hriadeľ je kritickou súčasťou v motore, zvyčajne vyrobený z uhlíkovej konštrukčnej ocele alebo ťažného železa. Obsahuje dve časti kľúčov: hlavný denník a denník Connection Rod. Hlavný denník je namontovaný na bloku motora, zatiaľ čo denník pripojenia sa pripája k veľkému koncu spojovacej tyče. Malý koniec spojovacej tyče je spojený s piestom vo valci, čím vytvára klasický mechanizmus kľukovej šupky.
Excentrický hriadeľ
Excentrický hriadeľ je definovaný ako hriadeľ s osou, ktorá nie je zarovnaná so stredom. Na rozdiel od bežných hriadeľov, ktoré primárne uľahčujú rotáciu komponentov, excentrické hriadele sú schopné vysielať ratáciu aj revolúciu. Na úpravu stredovej vzdialenosti medzi hriadeľmi sa excentrické hriadele bežne využívajú v rovinných mechanizmoch prepojenia, ako sú napríklad systémy pohonu V-pásov.
Flexibilný hriadeľ
Flexibilné hriadele sú primárne navrhnuté tak, aby prenášali krútiaci moment a pohyb. Vďaka svojej výrazne nižšej tuhosti ohybu v porovnaní s ich torznou tuhosťou sa flexibilné hriadele môžu ľahko navigovať okolo rôznych prekážok, čo umožňuje prenos na dlhé vzdialenosti medzi hlavným výkonom a pracovným strojom.
Tieto hriadele uľahčujú prenos pohybu medzi dvoma osami, ktoré majú relatívny pohyb bez potreby ďalších stredných prenosových zariadení, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie na veľké vzdialenosti. Ich jednoduchý dizajn a nízke náklady prispievajú k ich popularite v rôznych mechanických systémoch. Okrem toho flexibilné hriadele pomáhajú absorbovať otrasy a vibrácie a zvyšujú celkový výkon.
Bežné aplikácie zahŕňajú ručné elektrické náradie, určité prenosové systémy v obrábacích strojoch, odometre a zariadeniach diaľkového ovládania.
1. Flexibilný hriadeľ
Flexibilné hriadele typu napájania sú vybavené pevným pripojením na konci kĺbu mäkkého hriadeľa, vybavené posuvným rukávom v hadicovom kĺbe. Tieto hriadele sú primárne navrhnuté na prenos krútiaceho momentu. Základná požiadavka na flexibilné hriadele typu energie je dostatočná torzná tuhosť. Tieto hriadele zvyčajne zahŕňajú anti-reverzné mechanizmy na zabezpečenie jednosmerného prenosu. Vonkajšia vrstva je skonštruovaná s oceľovým drôtom s väčším priemerom a niektoré vzory neobsahujú jadrovú tyč, čím sa zvyšuje odpor opotrebenia a flexibilita.
2. Flexibilný hriadeľ typu
Flexibilné hriadele riadiaceho typu sú primárne navrhnuté na prenos pohybu. Moment, ktorý vysielajú, sa používa hlavne na prekonanie trecieho krútiaceho momentu generovaného medzi drôtom flexibilným hriadeľom a hadicou. Okrem toho, že tieto hriadele majú nízku tuhosť ohybu, musia mať aj dostatočnú torznú stuhnutosť. V porovnaní s flexibilnými hriadeľmi typu napájania sa flexibilné hriadele riadiaceho typu vyznačujú svojimi štrukturálnymi znakmi, ktoré zahŕňajú prítomnosť jadrovej tyče, vyšší počet vinutých vrstiev a menšie priemery drôtov.
Štruktúra flexibilného hriadeľa
Flexibilné hriadele typicky pozostávajú z niekoľkých komponentov: flexibilný hriadeľ drôtu, flexibilný hriadeľový kĺb, hadica a hadica.
1. Druh flexibilného hriadeľa
Flexibilný hriadeľ drôtu, známy tiež ako flexibilný hriadeľ, je skonštruovaný z viacerých vrstiev oceľového drôtu, ktorý sa koná spolu a tvorí kruhový prierez. Každá vrstva pozostáva z niekoľkých prameňov rany z drôtu súčasne, čo jej dáva štruktúru podobnú viacplárovej pružine. Najvnútornejšia vrstva drôtu je zavratá okolo jadrovej tyče, pričom susedné vrstvy sú navinuté v opačných smeroch. Tento dizajn sa bežne používa v poľnohospodárskych strojoch.
2. Flexibilný hriadeľový kĺb
Flexibilný hriadeľový kĺb je navrhnutý tak, aby pripojil výkonný výstupný hriadeľ k pracovným komponentom. Existujú dva typy pripojení: pevné a posuvné. Pevný typ sa zvyčajne používa pre kratšie flexibilné hriadele alebo v aplikáciách, kde polomer ohybu zostáva relatívne konštantný. Naopak, typ kĺzania sa používa, keď sa polomer ohybu počas prevádzky výrazne líši, čo umožňuje väčší pohyb v hadici na prispôsobenie sa zmenám dĺžky pri ohýbaní hadice.
3.Shose a hadicový kĺb
Hadica, tiež označovaná ako ochranný plášť, slúži na zabezpečenie flexibilného hriadeľa drôtu pred kontaktom s externými komponentmi, čím sa zabezpečuje bezpečnosť operátora. Okrem toho môže ukladať mazivo a zabrániť vstupu nečistôt. Počas prevádzky hadica poskytuje podporu, čo uľahčuje manipuláciu s flexibilným hriadeľom. Najmä hadica sa počas prenosu neotáča s flexibilným hriadeľom, čo umožňuje hladkú a efektívnu prevádzku.
Pochopenie rôznych typov a funkcií hriadeľov je pre inžinierov a dizajnérov rozhodujúce, aby sa zabezpečilo optimálny výkon a spoľahlivosť v mechanických systémoch. Výberom príslušného typu hriadeľa pre konkrétne aplikácie je možné zvýšiť účinnosť a dlhovekosť strojov. Ak chcete získať viac informácií o mechanických komponentoch a ich aplikáciách, zostaňte naladení na naše najnovšie aktualizácie!
Čas príspevku: október-15-2024
