Velenaiyra svarbūs komponentai mechaninėse sistemose, tarnaujantys kaip pagrindas, palaikantis visus transmisijos elementus, perduodant sukimo momentą ir guolių lenkimo momentus. Projektuojant šachtą reikia ne tik atsižvelgti į individualias jo savybes, bet ir atsižvelgti į jos integraciją į bendrą veleno sistemos struktūrą. Priklausomai nuo judesio ir galios perdavimo metu patiriamos apkrovos, velenai gali būti skirstomi į velenus, pavaros velenus ir besisukančius velenus. Jie taip pat gali būti klasifikuojami pagal ašies formą į tiesius velenus, ekscentrinius velenus, alkūninius velenus ir lanksčius velenus.
Verpstės
1. Fiksuotas velenas
Šio tipo velenai išlaiko lenkimo momentus tik stovėdami. Dėl paprastos konstrukcijos ir gero standumo jis puikiai tinka naudoti, pavyzdžiui, dviračių ašims.
2. Besisukantis velenas
Skirtingai nuo fiksuotų velenų, besisukantys velenai taip pat turi lenkimo momentus judant. Jie dažniausiai randami traukinio ratų ašyse.
Pavaros velenas
Varomieji velenai skirti perduoti sukimo momentą ir paprastai yra ilgesni dėl didelio sukimosi greičio. Siekiant išvengti stiprių išcentrinių jėgų sukeltų vibracijų, pavaros veleno masė tolygiai paskirstoma išilgai jo perimetro. Šiuolaikiniai pavaros velenai dažnai yra tuščiaviduriai, todėl, palyginti su kietaisiais velenais, užtikrinamas didesnis kritinis greitis, todėl jie yra saugesni ir ekonomiškesni. Pavyzdžiui, automobilių varomieji velenai paprastai gaminami iš vienodo storio plieninių plokščių, o sunkiosiose transporto priemonėse dažnai naudojami besiūliai plieniniai vamzdžiai.
Besisukantis velenas
Besisukantys velenai yra išskirtiniai tuo, kad atlaiko tiek lenkimo, tiek sukimo momentus, todėl yra vienas iš labiausiai paplitusių mechaninės įrangos komponentų.
Tiesus velenas
Tiesūs velenai turi linijinę ašį ir gali būti suskirstyti į optinius ir pakopinius velenus. Stačios skeveldros paprastai yra suteptos, tačiau gali būti suprojektuotos taip, kad būtų tuščiavidurės, kad būtų sumažintas svoris, išlaikant standumą ir sukimo stabilumą.
1.Optinis velenas
Šie paprastos formos ir lengvai gaminami velenai pirmiausia naudojami transmisijai.
2. Pakopinis velenas
Velenas su laiptuotu išilginiu skerspjūviu vadinamas laiptuotu velenu. Ši konstrukcija palengvina komponentų montavimą ir išdėstymą, todėl apkrova paskirstoma efektyviau. Nors jo forma primena vienodo stiprumo siją, ji turi keletą įtempių koncentracijos taškų. Dėl šių savybių pakopiniai velenai yra plačiai naudojami įvairiose transmisijose.
3.Skirstymo velenas
Skirstomasis velenas yra svarbus stūmoklinių variklių komponentas. Keturtakčiuose varikliuose skirstomasis velenas paprastai veikia perpus mažesniu greičiu nei alkūninis velenas, tačiau vis tiek išlaiko didelį sukimosi greitį ir turi atlaikyti didelį sukimo momentą. Dėl to skirstomojo veleno konstrukcija kelia griežtus reikalavimus jo stiprumui ir atramos galimybėms.
Skirstymo velenai paprastai gaminami iš specializuoto ketaus, nors kai kurie yra pagaminti iš kaltinių medžiagų, kad būtų padidintas patvarumas. Skirstomojo veleno konstrukcija vaidina labai svarbų vaidmenį bendroje variklio architektūroje.
4. Srieginis velenas
Spline velenai pavadinti dėl savo išskirtinės išvaizdos, o jų paviršiuje yra išilginis griovelis. Šie grioveliai leidžia sukantiems komponentams, pritvirtintiems ant veleno, išlaikyti sinchroninį sukimąsi. Be šios sukimosi galimybės, spiraliniai velenai taip pat užtikrina ašinį judėjimą, o kai kuriose konstrukcijose yra patikimi fiksavimo mechanizmai, skirti naudoti stabdžių ir vairavimo sistemose.
Kitas variantas – teleskopinis velenas, susidedantis iš vidinių ir išorinių vamzdžių. Išorinis vamzdis turi vidinius dantis, o vidinis vamzdelis turi išorinius, todėl jie sklandžiai susilieja. Ši konstrukcija ne tik perduoda sukimosi sukimo momentą, bet ir suteikia galimybę ilgėti ir susitraukti, todėl idealiai tinka naudoti transmisijos pavarų perjungimo mechanizmuose.
5.Pavaros velenas
Kai atstumas nuo krumpliaračio dedendumo apskritimo iki rakto griovelio apačios yra minimalus, krumpliaratis ir velenas yra integruoti į vieną įrenginį, vadinamą krumpliaračio velenu. Šis mechaninis komponentas palaiko besisukančias dalis ir kartu su jomis perduoda judesį, sukimo momentą ar lenkimo momentus.
6. Sliekinis velenas
Sliekinis velenas paprastai yra sukonstruotas kaip vienas mazgas, kuris sujungia ir slieką, ir veleną.
7.Tuščiaviduris velenas
Velenas su tuščiaviduriu centru yra žinomas kaip tuščiaviduris velenas. Perduodant sukimo momentą, išorinis tuščiavidurio veleno sluoksnis patiria didžiausią šlyties įtempį, todėl galima efektyviau naudoti medžiagas. Esant tokioms sąlygoms, kai tuščiavidurių ir kietųjų velenų lenkimo momentas yra vienodas, tuščiaviduriai velenai žymiai sumažina svorį nepakenkdami našumui.
Alkūninis velenas
Alkūninis velenas yra svarbus variklio komponentas, paprastai pagamintas iš anglinio konstrukcinio plieno arba kaliojo ketaus. Jame yra dvi pagrindinės dalys: pagrindinis kakliukas ir švaistiklio kakliukas. Pagrindinis kakliukas montuojamas ant variklio bloko, o švaistiklio kakliukas jungiamas prie didelio švaistiklio galo. Mažasis švaistiklio galas yra sujungtas su stūmokliu cilindre ir sudaro klasikinį švaistiklio-slankiklio mechanizmą.
Ekscentrinis velenas
Ekscentrinis velenas apibrėžiamas kaip velenas, kurio ašis nesutampa su jo centru. Skirtingai nuo įprastų velenų, kurie pirmiausia palengvina komponentų sukimąsi, ekscentriniai velenai gali perduoti ir sukimąsi, ir sukimąsi. Norint reguliuoti atstumą tarp velenų, ekscentriniai velenai dažniausiai naudojami plokštuminių sujungimų mechanizmuose, tokiuose kaip trapecinės pavaros sistemos.
Lankstus velenas
Lankstūs velenai pirmiausia skirti sukimo momentui ir judesiui perduoti. Dėl žymiai mažesnio lenkimo standumo, palyginti su sukimo standumu, lankstūs velenai gali lengvai apeiti įvairias kliūtis, o tai leidžia dideliu atstumu perduoti pagrindinę galią ir darbinę mašiną.
Šie velenai palengvina judesio perdavimą tarp dviejų ašių, kurios turi santykinį judėjimą, nereikalaujant papildomų tarpinių perdavimo įtaisų, todėl jie idealiai tinka dideliems atstumams. Jų paprasta konstrukcija ir maža kaina prisideda prie jų populiarumo įvairiose mechaninėse sistemose. Be to, lankstūs velenai padeda sugerti smūgius ir vibracijas, o tai pagerina bendrą našumą.
Dažniausiai naudojami rankiniai elektriniai įrankiai, tam tikros staklių perdavimo sistemos, odometrai ir nuotolinio valdymo įtaisai.
1. Galios tipo lankstus velenas
Galios tipo lankstūs velenai turi fiksuotą jungtį minkšto veleno jungties gale, o žarnos jungtyje yra slankioji įvorė. Šie velenai pirmiausia skirti sukimo momentui perduoti. Pagrindinis reikalavimas galios tipo lankstiems velenams yra pakankamas sukimo standumas. Paprastai šie velenai turi anti-atbulinės eigos mechanizmus, užtikrinančius vienakryptį perdavimą. Išorinis sluoksnis pagamintas iš didesnio skersmens plieninės vielos, o kai kuriose konstrukcijose nėra šerdies strypo, todėl padidėja atsparumas dilimui ir lankstumas.
2. Valdymo tipo lankstus velenas
Valdymo tipo lankstūs velenai pirmiausia skirti judesiui perduoti. Jų perduodamas sukimo momentas daugiausia naudojamas įveikti trinties sukimo momentą, susidarantį tarp lankstaus vielos veleno ir žarnos. Be mažo lenkimo standumo, šie velenai taip pat turi turėti pakankamą sukimo standumą. Palyginti su galios tipo lanksčiais velenais, valdymo tipo lankstieji velenai pasižymi struktūrinėmis savybėmis, tarp kurių yra šerdies strypas, didesnis apvijų sluoksnių skaičius ir mažesnis vielos skersmuo.
Lanksčiojo veleno konstrukcija
Lankstieji velenai paprastai susideda iš kelių komponentų: vielos lankstaus veleno, lanksčios veleno jungties, žarnos ir žarnos jungties.
1. Vielos lankstus velenas
Lankstus vielos velenas, taip pat žinomas kaip lankstus velenas, yra pagamintas iš kelių kartu suvyniotos plieninės vielos sluoksnių, sudarančių apskritą skerspjūvį. Kiekvieną sluoksnį sudaro kelios vielos gijos, suvyniotos vienu metu, todėl struktūra panaši į kelių sruogų spyruoklę. Vidinis vielos sluoksnis yra apvyniotas aplink šerdies strypą, o gretimi sluoksniai suvynioti priešingomis kryptimis. Šis dizainas dažniausiai naudojamas žemės ūkio mašinose.
2. Lankstus veleno jungtis
Lanksti veleno jungtis skirta sujungti galios išėjimo veleną su darbiniais komponentais. Yra du jungčių tipai: fiksuotas ir stumdomas. Fiksuotas tipas paprastai naudojamas trumpesniems lankstiems velenams arba tais atvejais, kai lenkimo spindulys išlieka santykinai pastovus. Priešingai, slankiojantis tipas naudojamas, kai lenkimo spindulys eksploatacijos metu labai kinta, todėl žarna gali labiau judėti, kad būtų galima prisitaikyti prie ilgio pokyčių, kai žarna lenkiasi.
3. Žarna ir žarnos jungtis
Žarna, dar vadinama apsauginiu apvalkalu, skirta apsaugoti lanksčią vielos veleną nuo sąlyčio su išoriniais komponentais, užtikrinant operatoriaus saugumą. Be to, jis gali laikyti tepalus ir neleisti patekti į nešvarumus. Eksploatacijos metu žarna palaiko, todėl lankstų veleną lengviau valdyti. Pažymėtina, kad žarna nesisuka kartu su lanksčiu velenu perdavimo metu, todėl darbas vyksta sklandžiai ir efektyviai.
Norint užtikrinti optimalų mechaninių sistemų veikimą ir patikimumą, inžinieriams ir dizaineriams labai svarbu suprasti įvairius velenų tipus ir funkcijas. Pasirinkus tinkamą veleno tipą konkrečioms reikmėms, galima padidinti mašinos efektyvumą ir ilgaamžiškumą. Norėdami gauti daugiau įžvalgų apie mechaninius komponentus ir jų pritaikymą, sekite mūsų naujausius atnaujinimus!
Paskelbimo laikas: 2024-10-15
