Šahtide otstarve ja klassifikatsioon
Võllide põhiülesanne: pöörlevate osade kandmine, liikumise ja jõu ülekandmine.
Klassifitseerimine koormuse järgi:
- Pöörlev võll: kannab nii paindemomenti kui ka pöördemomenti töö ajal.
- Spindel: ainult paindemomenti kandev
- Ülekandevõlli puhul: ainult pöördemoment, mitte paindemoment (või väga väike paindemoment).
Klassifitseerimine telgede kuju järgi:
- Väntvõlli: väntvõlli ühenduskangi abil saab realiseerida vastastikust muundamist pöörlemisliikumise ja vastassuunalise liikumise vahel.
- Sirge võll
- Optiline võll: lihtne kuju, lihtne töötlemine, vähe pinge kontsentratsiooni allikaid; kasutatakse tavaliselt spindlite ja ülekandevõllide jaoks.
- Astmeline võll: lihtne kokku panna ja positsioneerida osi võllile; kasutatakse tavaliselt pöörlevate võllide puhul.
Klassifitseerimine selle järgi, kas see on tahke:
- Täisvõlli: üldine
- Õõnesvõlli: vähendada võlli massi; paigaldada võllile teisi osi erinõuete jaoks; eriti oluliste funktsioonidega juhud; sisemise ja välimise läbimõõdu suhe on tavaliselt 0,5 ~ 0,6.
- Paindlik traatvõll (paindlik traatvõll): on hea paindlikkusega ja suudab paindlikult edastada pöörlevat liikumist suletud ruumi.
Võllikonstruktsiooni peamine sisu
Struktuurne projekteerimine
Struktuuriline vorm
Mõõtmed
Töövõime arvutamine
Tugevus: Enamasti on vaja ainult võlli tugevuse arvutamist.
Jäikus: Suurte jäikusnõuetega võllide ja suurte jõududega sihvakate võllide puhul tuleb teostada jäikuse arvutused.
Vibratsiooni stabiilsus: Suurtel kiirustel töötavate võllide puhul tuleb teha vibratsioonistabiilsuse arvutused.
Võlli materjalid
Süsinikteras, legeeritud teras
Kõige sagedamini kasutatav 45 teras
Legeeritud terase kasutamisstsenaariumid: suure võimsuse ülekandmine, mis nõuab väiksemat suurust ja massi, telje kulumiskindluse parandamine ja võllid, mis töötavad kõrge või madala temperatuuri tingimustes.
Tavalisel töötemperatuuril (alla 200 °C) on erinevate süsinikteraste ja legeeritud teraste elastsusmoodulid sarnased, nii et terasetüübi valimisel ja terase kuumtöötlemise meetodi määramisel lähtutakse tugevusest ja kulumiskindlusest, mitte võlli paindumis- või väändejäikusest.
Erinevad kuumtöötlused (nagu kõrgsageduslik karastamine, karburiseerimine, nitreerimine, tsüaniidimine jne) ja pinna tugevdamine (nagu löökpürlimine, valtsimine jne) mõjutavad oluliselt võlli väsimustugevust.
Võlli konstruktsioon
Võlli konstruktsiooni disain: võlli mõistlik kuju + kõik konstruktsioonimõõtmed
Võlli struktuuri mõjutavad tegurid:
1. Võlli paigaldusasend ja kuju masinas
2. Võllile paigaldatud osade tüüp, suurus, kogus ja ühendamisviis.
3. Koormuse laad, suurus, suund ja jaotumine
4. Võlli töötlemise tehnoloogia
Nõuded võllikonstruktsiooni projekteerimisele:
- Võlli ja võllile paigaldatud osade tööasend peab olema täpne.
- Võlli osi peaks olema lihtne paigaldada, lahti võtta ja reguleerida.
- Võllile peaks olema tagatud hea töötlemisvõime
Küsimused, millele peaksite võllide tellimisel tähelepanu pöörama
Käiguvõlli on mehaanilise jõuülekandesüsteemi põhikomponent. Tegelikult on mõned asjad, mida tuleb enne ostmist selgitada. Esimene neist on spetsifikatsioonid, näiteks nõuded võlli läbimõõdule, pikkusele, materjalile, pinnatöötlusele jne. Teine on materjal. Tavaliselt kasutatavad materjalid on teras, alumiiniumisulam, titaanisulam jne. Valige sobiv materjal vastavalt vajadustele ja spetsifikatsioonidele. Teine on inertsimoment, mis on füüsikaline suurus, mis mõõdab objekti võimet säilitada oma algset pöörlemisolekut. Ajamivõlli ostmisel peate kaaluma, kas selle inertsimoment vastab teie vajadustele. Kui inertsimoment on liiga suur, võib see põhjustada ebastabiilsust käivitamisel või nihkumisel ning isegi vibratsiooni ja müra. Lisaks on olemas täpsus ja tolerantsus. Kui täpsus ja tolerants on liiga suured, võib see põhjustada probleeme, näiteks vibratsiooni, müra ja kulumist. Seetõttu peate veovõlli ostmisel pöörama tähelepanu sellele, kas selle täpsus ja tolerants vastavad teie vajadustele. Lõpuks on veel küsimus hinnast.
1. Kõrgekvaliteedilisi süsinikteraseid konstruktsiooniteraseid, nagu süsinikteras 35, 45 ja 50, kasutatakse laialdaselt nende kõrgete mehaaniliste omaduste tõttu, millest 45 teras on kõige laialdasemalt kasutatav. Selle mehaaniliste omaduste parandamiseks tuleks teostada normaliseerimine või karastamine ja karastamine. Vähetähtsate või vähem pingestatud võllide puhul võib kasutada süsinikkonstruktsiooniteraseid, nagu Q235 ja Q275.
2. Legeeritud terasel on kõrged mehaanilised omadused, kuid see on kallim ja seda kasutatakse sageli erinõuetega võllide puhul. Näiteks liuglaagritega kiiretel võllidel kasutatakse tavaliselt madala süsinikusisaldusega legeeritud konstruktsiooniteraseid, näiteks 20Cr ja 20CrMnTi. Pärast karestamist ja karestamist saab võlli kaela kulumiskindlust parandada; Masina rootori võllile peavad olema head kõrgtemperatuurilised mehaanilised omadused, kui see töötab kõrge temperatuuri, suure kiiruse ja suure koormuse tingimustes. Sageli kasutatakse legeeritud struktuuriteraseid, nagu 40CrNi ja 38CrMoAlA. Võlli tooriku puhul eelistatakse sepiseid, seejärel terast; suuremate mõõtmete või keerulisemate konstruktsioonide puhul võib kaaluda terasvalu või paiksest rauast valamist. Näiteks on kahvli- ja nukkvõllide valmistamisel duktiivse raua kasutamisel eeliseks madalad kulud, hea vibratsiooni neeldumine, vähene tundlikkus pingekontsentratsiooni suhtes ja hea tugevus. Telje mehaaniline mudel on tala ja enamik sellest peab pöörlema, seega on selle pinge tavaliselt sümmeetriline tsükliline. Võimalikud rikke vormid on väsimusemurd, ülekoormusemurd ja ülemäärane elastne deformatsioon. Tavaliselt tuleb võllile paigaldada mõned ratastega osad, seega tuleks enamik võllidest teha astmelised võllid, millel on suur lõikemaht.
