TengelyekA mechanikai rendszerek kritikus elemei, amelyek gerincként szolgálnak, amely támogatja az összes erőátviteli elemet, miközben átadja a nyomatékot és a csapágyak hajlítónyomatékát. Az aknák tervezésénél nem csak az egyedi jellemzőkre kell összpontosítani, hanem figyelembe kell venni a tengelyrendszer általános szerkezetével való integrációját is. A mozgás és az erőátvitel során tapasztalt terhelés típusától függően a tengelyek orsókra, hajtótengelyekre és forgó tengelyekre oszthatók. Tengelyalakjuk alapján egyenes tengelyekre, excentertengelyekre, főtengelyekre és rugalmas tengelyekre is besorolhatók.
Orsók
1. Rögzített orsó
Az ilyen típusú orsók csak a hajlítási nyomatékokat viselik, miközben álló helyzetben maradnak. Egyszerű szerkezete és jó merevsége ideálissá teszi olyan alkalmazásokhoz, mint a kerékpártengelyek.
2.Forgó orsó
A rögzített orsóktól eltérően a forgó orsók mozgás közben is viselnek hajlítónyomatékot. Általában a vonatkerék tengelyeiben találhatók.
Hajtótengely
A hajtótengelyeket nyomatékátvitelre tervezték, és jellemzően hosszabbak a nagy forgási sebesség miatt. A centrifugális erők által okozott erős rezgések elkerülése érdekében a hajtótengely tömege egyenletesen oszlik el a kerülete mentén. A modern hajtótengelyek gyakran üreges kialakításúak, amelyek nagyobb kritikus fordulatszámot biztosítanak a tömör tengelyekhez képest, így biztonságosabbak és anyagtakarékosabbak. Például az autóipari hajtótengelyek általában egyenletes vastagságú acéllemezekből készülnek, míg a nehézgépjárművek gyakran varrat nélküli acélcsöveket használnak.
Forgó tengely
A forgó tengelyek egyedülállóak abban, hogy hajlító és csavaró nyomatékokat is elviselnek, így a gépészeti berendezések egyik leggyakoribb alkatrésze.
Egyenes tengely
Az egyenes tengelyek lineáris tengelyűek, és optikai és lépcsős tengelyekre oszthatók. Az egyenes szárak általában szennyezettek, de kialakíthatók üregesre is, hogy csökkentsék a súlyt, miközben megtartják a merevséget és a csavarási stabilitást.
1.Optikai tengely
Az egyszerű formájú és könnyen gyártható tengelyek elsősorban erőátvitelre szolgálnak.
2. Lépcsős tengely
A lépcsős hosszanti keresztmetszetű tengelyt lépcsős tengelynek nevezzük. Ez a kialakítás megkönnyíti az alkatrészek beszerelését és elhelyezését, ami hatékonyabb terheléselosztást eredményez. Míg alakja egy egyenletes szilárdságú gerendához hasonlít, több feszültségkoncentrációs pontja van. Ezeknek a jellemzőknek köszönhetően a lépcsős tengelyeket széles körben alkalmazzák különféle erőátviteli alkalmazásokban.
3. Vezérműtengely
A vezérműtengely a dugattyús motorok kritikus alkatrésze. A négyütemű motorokban a vezérműtengely jellemzően a főtengely fordulatszámának felével működik, ennek ellenére továbbra is magas fordulatszámot tart fenn, és jelentős nyomatékot kell elviselnie. Ennek eredményeként a vezérműtengely kialakítása szigorú követelményeket támaszt annak szilárdságával és támasztóképességével szemben.
A vezérműtengelyek általában speciális öntöttvasból készülnek, bár néhányat kovácsolt anyagokból készítenek a nagyobb tartósság érdekében. A vezérműtengely kialakítása létfontosságú szerepet játszik a motor általános felépítésében.
4. Horsás tengely
A spline tengelyek nevét jellegzetes megjelenésükről kapták, felületükön hosszanti reteszhorony található. Ezek a hornyok lehetővé teszik a forgó alkatrészeket a tengelyre szerelve a szinkronizált forgás fenntartása érdekében. Ezen a forgási képességen kívül a bordás tengelyek axiális mozgást is lehetővé tesznek, egyes kialakítások pedig megbízható reteszelő mechanizmusokat tartalmaznak a fék- és kormányrendszerekben való alkalmazásokhoz.
Egy másik változat a teleszkópos tengely, amely belső és külső csövekből áll. A külső cső belső fogakkal, míg a belső cső külső fogakkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik, hogy zökkenőmentesen illeszkedjenek egymáshoz. Ez a kialakítás nem csak a forgási nyomatékot továbbítja, hanem lehetővé teszi a hosszirányú meghosszabbítást és összehúzódást is, így ideális a sebességváltó-váltó mechanizmusokhoz.
5. Fogaskerék tengely
Ha a távolság a fogaskerék dedendum körétől a reteszhorony aljáig minimális, a fogaskerék és a tengely egyetlen egységbe, úgynevezett fogaskeréktengelybe integrálódnak. Ez a mechanikus alkatrész támogatja a forgó alkatrészeket, és velük együtt működik, hogy továbbítsa a mozgást, a nyomatékot vagy a hajlítási nyomatékokat.
6. Csigatengely
A csigatengelyt jellemzően egyetlen egységként építik fel, amely magában foglalja mind a csigat, mind a tengelyt.
7. Üreges tengely
Az üreges középponttal kialakított tengelyt üreges tengelynek nevezik. A nyomaték átvitele során az üreges tengely külső rétege éri a legnagyobb nyírófeszültséget, ami hatékonyabb anyagfelhasználást tesz lehetővé. Olyan körülmények között, ahol az üreges és tömör tengelyek hajlítónyomatéka egyenlő, az üreges tengelyek jelentősen csökkentik a súlyt a teljesítmény csökkenése nélkül.
Főtengely
A főtengely a motor kritikus alkatrésze, általában szénszerkezeti acélból vagy gömbgrafitos vasból készül. Két fő részből áll: a fő csapból és a hajtórúd csapból. A főcsap a motorblokkra van felszerelve, míg a hajtórúd csapja a hajtórúd nagyobb végéhez csatlakozik. A hajtórúd kis vége a hengerben lévő dugattyúhoz kapcsolódik, így klasszikus forgattyús-csúszka mechanizmust alkot.
Excentrikus tengely
Az excentrikus tengely olyan tengely, amelynek tengelye nincs egy vonalban a középpontjával. A közönséges tengelyektől eltérően, amelyek elsősorban az alkatrészek forgását segítik elő, az excenter tengelyek képesek a forgás és a fordulat átvitelére is. A tengelyek közötti középtávolság beállításához általában excenteres tengelyeket használnak a síkbeli kapcsolószerkezetekben, például az ékszíjhajtásokban.
Rugalmas tengely
A hajlékony tengelyeket elsősorban a nyomaték és a mozgás átvitelére tervezték. A torziós merevséghez képest lényegesen kisebb hajlítási merevségüknek köszönhetően a flexibilis tengelyek könnyedén megkerülik a különböző akadályokat, lehetővé téve a nagy távolságú átvitelt a főerő és a munkagép között.
Ezek a tengelyek megkönnyítik a mozgásátadást két tengely között, amelyek relatív mozgással rendelkeznek anélkül, hogy szükség lenne további közbenső erőátviteli eszközökre, így ideálisak nagy távolságú alkalmazásokhoz. Egyszerű kialakításuk és alacsony költségük hozzájárul a különféle gépészeti rendszerekben való népszerűségükhöz. Ezenkívül a rugalmas tengelyek segítenek elnyelni az ütéseket és a rezgéseket, javítva az általános teljesítményt.
A gyakori alkalmazások közé tartoznak a kézi elektromos kéziszerszámok, a szerszámgépek bizonyos átviteli rendszerei, a kilométerszámlálók és a távirányítók.
1.Power típusú hajlékony tengely
A nagy teljesítményű hajlékony tengelyek fix csatlakozással rendelkeznek a lágy tengelycsatlakozó végén, és a tömlőcsatlakozáson belül egy csúszóhüvellyel vannak felszerelve. Ezeket a tengelyeket elsősorban nyomatékátvitelre tervezték. A teljesítmény típusú hajlékony tengelyek alapvető követelménye a megfelelő csavarási merevség. Általában ezek a tengelyek hátramenet gátló mechanizmusokat tartalmaznak az egyirányú átvitel biztosítására. A külső réteg nagyobb átmérőjű acélhuzalból készült, és egyes kialakítások nem tartalmaznak magrudat, ami javítja a kopásállóságot és a rugalmasságot.
2. Vezérlő típusú rugalmas tengely
A vezérlő típusú rugalmas tengelyeket elsősorban mozgásátvitelre tervezték. Az általuk továbbított nyomatékot elsősorban a huzal rugalmas tengelye és a tömlő között keletkező súrlódási nyomaték leküzdésére használják. Az alacsony hajlítási merevség mellett ezeknek a tengelyeknek megfelelő csavarási merevséggel is rendelkezniük kell. A teljesítmény típusú hajlékony tengelyekhez képest a vezérlő típusú hajlékony tengelyeket szerkezeti jellemzőik jellemzik, amelyek magukban foglalják a magrúd meglétét, a nagyobb számú tekercsréteget és a kisebb huzalátmérőket.
Flexibilis tengely szerkezete
A hajlékony tengelyek jellemzően több összetevőből állnak: huzal rugalmas tengely, rugalmas tengelycsatlakozás, tömlő és tömlőcsatlakozás.
1. Huzal rugalmas tengely
A flexibilis huzaltengely, más néven flexibilis tengely, több, egymáshoz tekercselt acélhuzalrétegből készül, amelyek kör keresztmetszetet alkotnak. Mindegyik réteg több, egyidejűleg tekercselt huzalszálból áll, így a többszálú rugókhoz hasonló szerkezetet ad. A huzal legbelső rétege egy magrúd köré van feltekercselve, a szomszédos rétegek ellentétes irányban tekercselve. Ezt a kialakítást általában a mezőgazdasági gépekben használják.
2.Flexibilis tengelycsukló
A flexibilis tengelycsukló arra szolgál, hogy a teljesítmény-kimeneti tengelyt a működő alkatrészekhez csatlakoztassa. Kétféle csatlakozás létezik: fix és csúszó. A rögzített típust általában rövidebb hajlékony tengelyekhez használják, vagy olyan alkalmazásokban, ahol a hajlítási sugár viszonylag állandó marad. Ezzel szemben a csúszó típust akkor alkalmazzák, ha a hajlítási sugár jelentősen változik működés közben, ami nagyobb mozgást tesz lehetővé a tömlőn belül, hogy alkalmazkodjon a tömlő hajlítása során bekövetkező hosszváltozásokhoz.
3. Tömlő és tömlőcsukló
A tömlő, amelyet védőburkolatnak is neveznek, arra szolgál, hogy megvédje a huzal rugalmas tengelyét a külső alkatrészekkel való érintkezéstől, így biztosítva a kezelő biztonságát. Ezenkívül képes kenőanyagokat tárolni, és megakadályozza a szennyeződések bejutását. Működés közben a tömlő támaszt nyújt, így a rugalmas tengely könnyebben kezelhető. Figyelemre méltó, hogy a tömlő nem forog együtt a hajlékony tengellyel az átvitel során, ami egyenletes és hatékony működést tesz lehetővé.
A tengelyek különféle típusainak és funkcióinak megértése alapvető fontosságú a mérnökök és tervezők számára a mechanikai rendszerek optimális teljesítményének és megbízhatóságának biztosítása érdekében. Az adott alkalmazásokhoz megfelelő tengelytípus kiválasztásával növelhető a gépek hatékonysága és élettartama. Ha többet szeretne megtudni a mechanikai alkatrészekről és alkalmazásaikról, kövesse a legújabb frissítéseinket!
Feladás időpontja: 2024.10.15
