Velenaiyra svarbiausi mechaninių sistemų komponentai, kurie sudaro pagrindą, laikantį visus perdavimo elementus, perduodant sukimo momentą ir guolių lenkimo momentus. Veleno konstrukcija turi būti orientuota ne tik į individualias jo savybes, bet ir į jo integraciją į bendrą veleno sistemos struktūrą. Priklausomai nuo apkrovos tipo, patiriamos judėjimo ir galios perdavimo metu, velenus galima suskirstyti į verpstes, varančiuosius velenus ir besisukančius velenus. Jie taip pat gali būti klasifikuojami pagal jų ašies formą į tiesius velenus, ekscentrinius velenus, alkūninius velenus ir lanksčius velenus.
Verpstės
1. Fiksuotas velenas
Šio tipo velenas nejudėdamas atlaiko tik lenkimo momentus. Dėl paprastos konstrukcijos ir gero standumo jis idealiai tinka tokioms reikmėms kaip dviračių ašys.
2. Sukamasis velenas
Skirtingai nuo fiksuotų verpsčių, besisukančios verpstės judesio metu taip pat patiria lenkimo momentus. Jos dažniausiai aptinkamos traukinių ratų ašyse.
Kardaninis velenas
Kardaniniai velenai yra skirti perduoti sukimo momentą ir paprastai yra ilgesni dėl didelio sukimosi greičio. Siekiant išvengti stiprių vibracijų, kurias sukelia išcentrinės jėgos, kardaninio veleno masė yra tolygiai paskirstyta išilgai jo perimetro. Šiuolaikiniai kardaniniai velenai dažnai naudoja tuščiavidures konstrukcijas, kurios užtikrina didesnius kritinius greičius, palyginti su kietaisiais velenais, todėl jie yra saugesni ir efektyvesni medžiagų naudojimo požiūriu. Pavyzdžiui, automobilių kardaniniai velenai paprastai gaminami iš vienodo storio plieninių plokščių, o sunkiosiose transporto priemonėse dažnai naudojami besiūliai plieniniai vamzdžiai.
Sukamasis velenas
Sukamųjų velenų savybės yra unikalios tuo, kad jie atlaiko tiek lenkimo, tiek sukimo momentus, todėl yra vieni iš labiausiai paplitusių mechaninės įrangos komponentų.
Tiesus velenas
Tiesūs velenai turi linijinę ašį ir gali būti skirstomi į optinius ir laiptuotus velenus. Tiesūs velenai paprastai yra vientisi, tačiau gali būti suprojektuoti taip, kad būtų sumažintas svoris, išlaikant standumą ir sukimo stabilumą.
1. Optinis velenas
Paprastos formos ir lengvai gaminami šie velenai daugiausia naudojami transmisijoms.
2. Laiptinis velenas
Laiptuoto išilginio skerspjūvio velenas vadinamas laiptuotu velenu. Ši konstrukcija palengvina komponentų montavimą ir išdėstymą, todėl apkrova paskirstoma efektyviau. Nors jo forma primena vienodo stiprumo siją, jis turi kelis įtempių koncentracijos taškus. Dėl šių savybių laiptuoti velenai plačiai naudojami įvairiose transmisijų srityse.
3. Paskirstymo velenas
Skirstomasis velenas yra labai 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. Todėl skirstomojo veleno konstrukcija kelia griežtus reikalavimus jo stiprumui ir atraminėms galimybėms.
Skirstomieji velenai paprastai gaminami iš specializuoto ketaus, nors kai kurie yra pagaminti iš kaltinių medžiagų, kad būtų didesnis patvarumas. Skirstomojo veleno konstrukcija vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį bendroje variklio architektūroje.
4. Spline velenas
Grioveliai-sujungę velenai pavadinti dėl savo išskirtinės išvaizdos – išilginio griovelio paviršiuje. Šie grioveliai-sujungę raktai leidžia ant veleno pritvirtintiems besisukantiems komponentams palaikyti sinchronizuotą sukimąsi. Be šios sukimosi galimybės, grioveliai-sujungę velenai taip pat leidžia judėti ašiniu būdu, o kai kuriuose modeliuose yra patikimi fiksavimo mechanizmai, skirti naudoti stabdžių ir vairavimo sistemose.
Kitas variantas yra teleskopinis velenas, kurį sudaro vidinis ir išorinis vamzdžiai. Išorinis vamzdis turi vidinius dantis, o vidinis vamzdis – išorinius, todėl jie lengvai sujungiami. Ši konstrukcija ne tik perduoda sukimo momentą, bet ir suteikia galimybę pailgėti ir susitraukti, todėl idealiai tinka naudoti transmisijos pavarų perjungimo mechanizmuose.
5. Pavarų velenas
Kai atstumas nuo krumpliaračio dedendumo apskritimo iki griovelio apačios yra minimalus, krumpliaratis ir velenas yra sujungti į vieną mazgą, vadinamą krumpliaračio velenu. Šis mechaninis komponentas laiko besisukančias dalis ir kartu su jomis perduoda judesį, sukimo momentą arba lenkimo momentus.
6. Slieko velenas
Sliekinis velenas paprastai sukonstruojamas kaip vienas vienetas, integruojantis ir slieką, ir veleną.
7. Tuščiaviduris velenas
Velenas su tuščiaviduriu centru vadinamas tuščiaviduriu velenu. Perduodant sukimo momentą, išorinis tuščiavidurio veleno sluoksnis patiria didžiausią šlyties įtempį, todėl medžiagos naudojamos efektyviau. Kai tuščiavidurio ir pilnavidurio velenų lenkimo momentai yra vienodi, tuščiaviduriai velenai žymiai sumažina svorį nepakenkdami našumui.
Alkūninis velenas
Alkūninis velenas yra labai svarbus variklio komponentas, paprastai pagamintas iš anglinio konstrukcinio plieno arba kaliojo ketaus. Jį sudaro dvi pagrindinės dalys: pagrindinis veleno kakliukas ir švaistiklio kakliukas. Pagrindinis veleno kakliukas yra pritvirtintas prie variklio bloko, o švaistiklio kakliukas jungiamas prie didesniojo švaistiklio galo. Mažasis švaistiklio galas yra sujungtas su cilindro stūmokliu, sudarydamas klasikinį alkūninio veleno-slankiklio mechanizmą.
Ekscentrinis velenas
Ekscentrinis velenas apibrėžiamas kaip velenas, kurio ašis nėra sulygiuota su jo centru. Skirtingai nuo įprastų velenų, kurie pirmiausia palengvina komponentų sukimąsi, ekscentriniai velenai gali perduoti ir sukimosi, ir sukimosi judesius. Norint reguliuoti atstumą tarp velenų centrų, ekscentriniai velenai dažniausiai naudojami plokštuminiuose mechanizmuose, tokiuose kaip trapecinių diržų 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, sudarydami sąlygas dideliems atstumams perduoti energiją tarp pagrindinės galios ir darbinės mašinos.
Šie velenai palengvina judesio perdavimą tarp dviejų ašių, kurios juda viena kitai santykinai, nereikalaujant papildomų tarpinių perdavimo įtaisų, todėl jie idealiai tinka dideliems atstumams. Paprasta konstrukcija ir maža kaina lemia jų populiarumą įvairiose mechaninėse sistemose. Be to, lankstūs velenai padeda sugerti smūgius ir vibracijas, taip pagerindami bendrą našumą.
Įprastos taikymo sritys apima rankinius elektrinius įrankius, tam tikras staklėse naudojamas perdavimo sistemas, odometrus ir nuotolinio valdymo įrenginius.
1.Galinio tipo lankstus velenas
Jėgos tipo lankstūs velenai turi fiksuotą jungtį minkšto veleno jungties gale su slankiojančia įvore žarnos jungtyje. Šie velenai pirmiausia skirti sukimo momento perdavimui. Pagrindinis jėgos tipo lanksčiųjų velenų reikalavimas yra pakankamas sukimo standumas. Paprastai šie velenai turi atbulinės eigos apsaugos mechanizmus, užtikrinančius vienakryptį perdavimą. Išorinis sluoksnis pagamintas iš didesnio skersmens plieninės vielos, o kai kuriuose modeliuose 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 trinties sukimo momentui, susidarančiam tarp vielinio lanksčiojo veleno ir žarnos, įveikti. Be mažo lenkimo standumo, šie velenai taip pat turi turėti pakankamą sukimo standumą. Palyginti su galios tipo lanksčiais velenais, valdymo tipo lankstūs velenai pasižymi savo konstrukcinėmis ypatybėmis, tokiomis kaip šerdies strypo buvimas, didesnis apvijų sluoksnių skaičius ir mažesnis vielos skersmuo.
Lankstaus veleno struktūra
Lankstūs velenai paprastai susideda iš kelių komponentų: vielinio lanksčiojo veleno, lanksčiojo veleno jungties, žarnos ir žarnos jungties.
1.Vielinis lankstus velenas
Lankstus vielinis velenas, dar žinomas kaip lankstusis velenas, yra pagamintas iš kelių plieninės vielos sluoksnių, suvyniotų kartu ir sudarančių apskritą skerspjūvį. Kiekvienas sluoksnis susideda iš kelių vienu metu suvyniotų vielos gijų, todėl jo struktūra panaši į daugiagiją spyruoklę. Vidinis vielos sluoksnis yra suvyniotas aplink šerdies strypą, o gretimi sluoksniai yra suvynioti priešingomis kryptimis. Ši konstrukcija dažniausiai naudojama žemės ūkio technikoje.
2. Lankstus veleno jungtis
Lankstaus veleno jungtis skirta galios išėjimo velenui sujungti su darbiniais komponentais. Yra du jungčių tipai: fiksuota ir slankiojanti. Fiksuoto tipo jungtis paprastai naudojama trumpesniems lankstiems velenams arba tais atvejais, kai lenkimo spindulys išlieka santykinai pastovus. Priešingai, slankiojančio tipo jungtis naudojama, kai lenkimo spindulys eksploatacijos metu labai kinta, nes tai leidžia žarnoje didesnį judėjimą, kad būtų galima prisitaikyti prie ilgio pokyčių, kai žarna lenkiasi.
3. Žarnos ir žarnos jungtis
Žarna, dar vadinama apsauginiu apvalkalu, apsaugo lanksčiąjį vielos veleną nuo sąlyčio su išoriniais komponentais ir užtikrina operatoriaus saugumą. Be to, ji gali laikyti tepalus ir neleisti patekti nešvarumams. Eksploatacijos metu žarna suteikia atramą, todėl lanksčiąjį veleną lengviau valdyti. Svarbu atkreipti dėmesį, kad transmisijos metu žarna nesisuka kartu su lanksčiuoju velenu, todėl jis veikia sklandžiai ir efektyviai.
Inžinieriams ir projektuotojams labai svarbu suprasti įvairius velenų tipus ir funkcijas, siekiant užtikrinti optimalų mechaninių sistemų našumą ir patikimumą. Pasirinkus tinkamą veleno tipą konkrečioms reikmėms, galima padidinti mašinų efektyvumą ir ilgaamžiškumą. Norėdami gauti daugiau informacijos apie mechaninius komponentus ir jų pritaikymą, sekite mūsų naujausius atnaujinimus!
Įrašo laikas: 2024 m. spalio 15 d.
