Валыз'яўляюцца найважнейшымі кампанентамі ў механічных сістэмах, якія служаць асновай, што падтрымлівае ўсе элементы перадачы, перадаючы крутоўны момант і выгінальныя моманты падшыпнікаў. Канструкцыя вала павінна быць сканцэнтравана не толькі на яго індывідуальных характарыстыках, але і ўлічваць яго інтэграцыю з агульнай структурай сістэмы валаў. У залежнасці ад тыпу нагрузкі, якая ўзнікае падчас руху і перадачы магутнасці, валы можна класіфікаваць на шпіндзельныя, прывадныя валы і круцільныя валы. Іх таксама можна класіфікаваць у залежнасці ад формы восі на прамыя валы, эксцэнтрыкавыя валы, каленчатыя валы і гнуткія валы.
Верацені
1. Фіксаваны шпіндзель
Гэты тып шпіндзеля ўспрымае толькі выгінальныя моманты, застаючыся нерухомым. Яго простая канструкцыя і добрая калянасць робяць яго ідэальным для такіх ужыванняў, як восі веласіпедаў.
2. Круцільны шпіндзель
У адрозненне ад нерухомых шпіндзеляў, круцільныя шпіндзелі таксама нясуць згінальныя моманты падчас руху. Яны звычайна сустракаюцца ў восях колаў цягнікоў.
Прывадны вал
Прывадныя валы прызначаны для перадачы крутоўнага моманту і звычайна маюць большую даўжыню з-за высокіх хуткасцей кручэння. Каб прадухіліць моцныя вібрацыі, выкліканыя цэнтрабежнымі сіламі, маса прываднага вала раўнамерна размеркавана па яго акружнасці. Сучасныя прывадныя валы часта выкарыстоўваюць полыя канструкцыі, якія забяспечваюць больш высокія крытычныя хуткасці ў параўнанні з суцэльнымі валамі, што робіць іх больш бяспечнымі і больш матэрыялаэфектыўнымі. Напрыклад, аўтамабільныя прывадныя валы звычайна вырабляюцца з аднастайных тоўстых сталёвых лістоў, у той час як у цяжкіх транспартных сродках часта выкарыстоўваюцца бясшвовыя сталёвыя трубы.
Круцільны вал
Круцячыя валы ўнікальныя тым, што яны вытрымліваюць як выгібальныя, так і круцільныя моманты, што робіць іх адным з найбольш распаўсюджаных кампанентаў механічнага абсталявання.
Прамы вал
Прамыя валы маюць лінейную вось і могуць быць класіфікаваны на аптычныя і ступеністыя валы. Прамыя валы звычайна цвёрдыя, але могуць быць сканструяваныя з полымі адтулінамі, каб паменшыць вагу, захоўваючы пры гэтым калянасць і ўстойлівасць да кручэння.
1. Аптычны вал
Простыя па форме і лёгкія ў вырабе, гэтыя валы ў асноўным выкарыстоўваюцца для трансмісіі.
2. Ступенчаты вал
Вал са ступеністым падоўжным папярочным сячэннем называецца ступеністым валам. Такая канструкцыя спрыяе прасцейшаму мантажу і размяшчэнню кампанентаў, што прыводзіць да больш эфектыўнага размеркавання нагрузкі. Хоць яго форма нагадвае бэльку з аднастайнай трываласцю, ён мае некалькі кропак канцэнтрацыі напружанняў. Дзякуючы гэтым характарыстыкам ступеністыя валы шырока выкарыстоўваюцца ў розных трансмісіях.
3. Распредвал
Распредвал з'яўляецца найважнейшым кампанентам поршневых рухавікоў. У чатырохтактных рухавіках распредвал звычайна працуе з паловай хуткасці каленчатага вала, але пры гэтым захоўвае высокую хуткасць кручэння і павінен вытрымліваць значны крутоўны момант. У выніку канструкцыя распредвала прад'яўляе жорсткія патрабаванні да яго трываласці і апорных здольнасцей.
Распредвалы звычайна вырабляюцца са спецыяльнага чыгуну, хоць некаторыя вырабляюцца з каваных матэрыялаў для павышэння трываласці. Канструкцыя распредвала адыгрывае жыццёва важную ролю ў агульнай архітэктуры рухавіка.
4. Шліцавы вал
Шпількавыя валы атрымалі сваю назву дзякуючы свайму адметнаму выгляду, які складаецца з падоўжных шпоначных пазоваў на паверхні. Гэтыя шпоначныя пазы дазваляюць кампанентам, усталяваным на вале, падтрымліваць сінхранізаванае кручэнне. Акрамя магчымасці кручэння, шпількавыя валы таксама забяспечваюць восевы рух, прычым некаторыя канструкцыі ўключаюць надзейныя блакіруючыя механізмы для прымянення ў тармазных і рулявых сістэмах.
Іншы варыянт — тэлескапічны вал, які складаецца з унутранай і вонкавай труб. Вонкавая труба мае ўнутраныя зубцы, а ўнутраная — вонкавыя, што дазваляе ім бездакорна злучацца. Такая канструкцыя не толькі перадае вярчальны момант, але і забяспечвае магчымасць падаўжэння і сціскання, што робіць яе ідэальнай для выкарыстання ў трансмісійных механізмах пераключэння перадач.
5. Вал шасцярні
Калі адлегласць ад акружнасці зубчастага кола да ніжняй часткі шпоначнай пазы мінімальная, зубчастае кола і вал аб'яднаны ў адзіны блок, вядомы як вал зубчастай перадачы. Гэты механічны кампанент падтрымлівае круцячыяся дэталі і працуе разам з імі для перадачы руху, крутоўнага моманту або выгінальных момантаў.
6. Чарвячны вал
Чарвячны вал звычайна вырабляецца як адзіны блок, які аб'ядноўвае як чарвяка, так і вал.
7. Пусты вал
Вал, сканструяваны з полым цэнтрам, называецца пустым валам. Пры перадачы крутоўнага моманту вонкавы пласт пустога вала адчувае найбольшую напружанне зруху, што дазваляе больш эфектыўна выкарыстоўваць матэрыялы. Ва ўмовах, калі момант выгібу пустога і суцэльнага валаў аднолькавы, пустыя валы значна зніжаюць вагу без шкоды для прадукцыйнасці.
Каленчаты вал
Каленчаты вал — гэта найважнейшы кампанент рухавіка, які звычайна вырабляецца з вугляродзістай канструкцыйнай сталі або высокатрывалага чыгуну. Ён мае дзве ключавыя часткі: карэнную шыйку і шатунную шыйку. Карэнная шыйка мацуецца на блоку цыліндраў, а шатунная шыйка злучаецца з вялікім канцом шатуна. Меншы канец шатуна злучаны з поршнем у цыліндры, утвараючы класічны шатунна-паўзункавы механізм.
Эксцэнтрычны вал
Эксцэнтрыкавы вал вызначаецца як вал з воссю, якая не супадае з яго цэнтрам. У адрозненне ад звычайных валаў, якія ў асноўным забяспечваюць кручэнне кампанентаў, эксцэнтрыкавыя валы здольныя перадаваць як крутоўны момант, так і абарачэнне. Для рэгулявання цэнтральнай адлегласці паміж валамі эксцэнтрыкавыя валы звычайна выкарыстоўваюцца ў плоскіх механізмах злучэння, такіх як сістэмы клінаватага прывада.
Гнуткі вал
Гнуткія валы ў першую чаргу прызначаны для перадачы крутоўнага моманту і руху. Дзякуючы значна меншай жорсткасці на выгіб у параўнанні з жорсткасцю на кручэнне, гнуткія валы могуць лёгка пераадольваць розныя перашкоды, што дазваляе перадаваць магутнасць на вялікія адлегласці паміж асноўнай магутнасцю і працоўнай машынай.
Гэтыя валы палягчаюць перадачу руху паміж двума восямі, якія рухаюцца адносна адна адной, без неабходнасці дадатковых прамежкавых перадаючых прылад, што робіць іх ідэальнымі для прымянення на вялікія адлегласці. Іх простая канструкцыя і нізкі кошт спрыяюць іх папулярнасці ў розных механічных сістэмах. Акрамя таго, гнуткія валы дапамагаюць паглынаць удары і вібрацыі, паляпшаючы агульную прадукцыйнасць.
Звычайныя сферы прымянення ўключаюць ручныя электраінструменты, некаторыя сістэмы перадачы ў станках, адометры і прылады дыстанцыйнага кіравання.
1. Гнуткі вал тыпу Power
Гнуткія валы сілавога тыпу маюць нерухомае злучэнне на мяккім канцы злучэння вала, абсталяванае слізгальнай утулкай унутры шлангавага злучэння. Гэтыя валы ў першую чаргу прызначаны для перадачы крутоўнага моманту. Асноўным патрабаваннем да гнуткіх валаў сілавога тыпу з'яўляецца дастатковая калянасць на кручэнне. Як правіла, гэтыя валы маюць механізмы супраць рэверсу для забеспячэння аднанакіраванай перадачы. Вонкавы пласт выраблены са сталёвага дроту большага дыяметра, а некаторыя канструкцыі не ўключаюць стрыжань, што павышае як зносаўстойлівасць, так і гнуткасць.
2. Гнуткі вал тыпу кіравання
Гнуткія валы кіравальнага тыпу ў першую чаргу прызначаны для перадачы руху. Крутоўны момант, які яны перадаюць, у асноўным выкарыстоўваецца для пераадолення трэння, якое ўзнікае паміж гнуткім валам з дроту і шлангам. Акрамя нізкай калянасці на выгіб, гэтыя валы павінны таксама валодаць дастатковай калянасцю на кручэнне. У параўнанні з гнуткімі валамі сілавога тыпу, гнуткія валы кіравальнага тыпу характарызуюцца сваімі структурнымі асаблівасцямі, якія ўключаюць наяўнасць стрыжня-стрыжня, большую колькасць слаёў абмоткі і меншы дыяметр дроту.
Структура гнуткага вала
Гнуткія валы звычайна складаюцца з некалькіх кампанентаў: дроту, злучэння, шланга і злучэння.
1. Гнуткі вал з дроту
Гнуткі вал з дроту, таксама вядомы як гнуткі вал, складаецца з некалькіх слаёў сталёвага дроту, змотаных разам, утвараючы круглы папярочны сячэнне. Кожны пласт складаецца з некалькіх адначасова наматаных нітак дроту, што надае яму структуру, падобную да шматніткавай спружыны. Унутраны пласт дроту намотваецца вакол стрыжня, а суседнія пласты намотваюцца ў процілеглых напрамках. Такая канструкцыя звычайна выкарыстоўваецца ў сельскагаспадарчай тэхніцы.
2. Гнуткі шарнір вала
Гнуткі вал прызначаны для злучэння выходнага вала з рабочымі кампанентамі. Існуе два тыпы злучэння: нерухомы і слізгальны. Фіксаваны тып звычайна выкарыстоўваецца для кароткіх гнуткіх валаў або ў выпадках, калі радыус выгібу застаецца адносна пастаянным. Наадварот, слізгальны тып выкарыстоўваецца, калі радыус выгібу значна змяняецца падчас працы, што дазваляе больш рухацца ўнутры шланга для кампенсацыі змяненняў даўжыні пры выгібе шланга.
3. Шланг і злучэнне шланга
Шланг, які таксама называюць ахоўнай абалонкай, служыць для абароны гнуткага вала ад кантакту з знешнімі кампанентамі, забяспечваючы бяспеку аператара. Акрамя таго, ён можа захоўваць змазкі і прадухіляць трапленне бруду. Падчас працы шланг забяспечвае апору, што спрашчае кіраванне гнуткім валам. Варта адзначыць, што шланг не круціцца разам з гнуткім валам падчас перадачы, што забяспечвае плаўную і эфектыўную працу.
Разуменне розных тыпаў і функцый валаў мае вырашальнае значэнне для інжынераў і канструктараў, каб забяспечыць аптымальную прадукцыйнасць і надзейнасць механічных сістэм. Выбіраючы адпаведны тып вала для канкрэтных ужыванняў, можна павысіць эфектыўнасць і даўгавечнасць машын. Каб атрымаць больш інфармацыі аб механічных кампанентах і іх ужыванні, сачыце за нашымі апошнімі абнаўленнямі!
Час публікацыі: 15 кастрычніка 2024 г.
