Что такое валы: Валы — это… Что такое Валы?

Содержание

Валы — это… Что такое Валы?

В. (ситцепечатные). — В настоящее время узорчатая расцветка тканей, или приготовление так называемых ситцев, производится если не исключительно, то почти исключительно при помощи ситцепечатных машин, главная работающая часть которых — медные валы с вырезанным на них углубленно-тонкими штрихами узором. В. делаются литыми из желтой или красной меди, с полым цилиндрическим каналом внутри, так что толщина стенок вала около дюйма с четвертью. Длина валов 2½—3 фута; окружность 18—20 дюймов. Узор на валах делается двумя способами: 1) или он выдавливается хорошо закаленным стальным штампом, на котором он сделан рельефно, 2) или узор вытравляется кислотой. Первый способ дает более отчетливый узор и употребляется преимущественно в тех рисунках, где много мелких и тонких штрихов. Изготовление узора по этому способу начинают с того, что снимают на отдельный кусок бумаги повторяющуюся часть рисунка или так называемый раппорт (см. Раппорт) и тщательно определяют размеры его; затем приготовляют стальной валик таких размеров, чтобы раппорт укладывался по его окружности один или во всяком случае целое число раз. Этот валик покрывается сеткой, выдавливаемой на особом станке; сетка делит всю поверхность валика на определенное число мелких квадратиков и называется

пико. По набитому пико, гравер, смотря в лупу, резцом вырезывает узор. Таким образом получается маленький валик, на котором повторяющаяся часть узора вырезана углубленно, и этот валик закаливается. Закаливание производится в железном стакане, внутренний диаметр которого немного больше валика; в промежуток между валиком и стенками засыпается костяной уголь. Накаливание продолжается час-полтора. Раскаленный докрасна валик опускается в воду обыкновенной температуры, при этом и происходит закалка.

Подготовленный таким образом валик называется маткой и служит для выдавливания узора на другом валике (на котором узор выйдет уже, конечно, рельефным), который называется малетой или

рельефом, и делается обыкновенно такого размера, что узор матки укладывается на нем 6—7 раз. Выдавливание производится на станке и продолжается около ½ часа, причем мастер с помощью лупы следит, правильно ли идет выдавливание и достаточно ли рельефно оно производится. Малета с рельефным узором тоже закаливается и по закалке служит для выдавливания узора на медном печатном валу, окружность которого подбирается так, чтобы малета ложилась на его поверхности ровно 2 раза, и на котором, следовательно, рисунок выйдет углубленно. Если печатаемый узор состоит из нескольких красок, то понятно, что для каждой краски должна быть особая матка, малета и печатный вал.

Другой способ гравирования узора на валу — химический, вытравкой. Для этой цели отшлифованный вал покрывается особой мастикой (см. Мастика), в состав которой входят воск, смолы и скипидар. Доброкачественность мастики имеет очень большое значение. Мастика должна так плотно прилегать к металлу, чтобы вытравляющая жидкость не проникала между ней и металлической поверхностью, легко чертиться, не давая трещин и зазубрин, и должна противостоять действию вытравляющей жидкости, разбавленной кислоты. Слегка нагретый вал покрывают тонким и ровным слоем мастики и, когда она застынет, вычерчивают на валу контуры узора и затем погружают вал в азотную кислоту. Эта последняя растворяет медь в тех местах, где мастика счищена, т. е. по контурам узора. Через некоторое время вал вынимают и промывают водой и если узор еще недостаточно углублен, то его вторично погружают в азотную кислоту [Этот способ вытравки ведется в сущности точно так же, как для получения травленых медных досок для гравюры, известных под названием офорт (см. это слово). — Δ

.]. Гравирование узора по мастике прежде, да и теперь, на небольших фабриках производится вручную; для этого узор снимается на тонкую папиросную бумагу, которой вал и обклеивается. Затем гравер выдавливает на мастику через бумагу резцом контуры узора, снимает бумагу и прочищает нанесенные контуры до металлической поверхности вала, после чего вал относится в травильное отделение, где и подвергается действию разбавленной азотной кислоты. Чаще, однако, теперь гравирование узора на валу, покрытом мастикой, производится при помощи особого аппарата, пантографа (см. Пантограф), дающего возможность легко и с большой точностью переводить узор на вал с цинкового листа, на котором он предварительно вычерчивается. Травление валов производится всегда в особом помещении, снабженном хорошей вентиляцией, так как при этом выделяется много азотноватых паров. Иногда вместо одной разбавленной азотной кислоты берут для травления смесь разбавленных азотной и уксусной кислот с винным спиртом. В многовальных ситцепечатных машинах, с помощью которых печатается узор в несколько красок, порядок постановки валов определяется для каждого узора вперед, так как валы должны быть неодинакового диаметра, обыкновенно первый вал делается на 2 мм тоньше 2-го, второй на 1 мм тоньше третьего, четвертый, пятый и шестой, если машина шестивальная, делаются уже одинакового диаметра. Эта разница в диаметре трех первых валов необходима потому, что печатаемая ткань, проходя расстояние между первым и вторым валом в натянутом состоянии, несколько вытягивается и, следовательно, поверхность, которую придется набивать второму, увеличится, а следовательно, и печатающей вал должен иметь большую поверхность. Пройдя же 3 вала, ткань перестает вытягиваться и нет надобности делать разницу в диаметре остальных валов.

Порядок постановки печатных валов определяется колористом (см. Колорист) заранее, еще до гравировки их, в зависимости от колеров, из которых состоит печатаемый узор. Обыкновенно предпочитают светлые краски ставить первыми, темные — последними. Это делается потому, что если печатный вал для нежного, например розового цвета, будет поставлен последним, то он, конечно, будет прижиматься своей гладкой поверхностью к ткани, набитой уже другими красками и так как они еще не засохли, то некоторое количество их пристанет с ткани к поверхности вала и передастся с него в ящик с розовой краской, нежный оттенок которой при этом значительно испортится.

А. П. Лидов. Δ.

ВАЛ — это… Что такое ВАЛ?

  • валёр — валёр …   Русское словесное ударение

  • валёр — валёр, а …   Русский орфографический словарь

  • валёк — валёк …   Словарь употребления буквы Ё

  • валёр — валёр …   Словарь употребления буквы Ё

  • валёр — валёр/ …   Морфемно-орфографический словарь

  • Вал — Вал: Земляной вал  искусственная насыпь, оборонительное сооружение. Змиевы валы  древние оборонительные валы по берегам притоков Днепра. Траяновы валы  система древних валов на Украине, в Молдавии и Румынии. Петров вал  на… …   Википедия

  • ВАЛ — Вал: Земляной вал  искусственная насыпь, оборонительное сооружение. Змиевы валы  древние оборонительные валы по берегам притоков Днепра. Траяновы валы  система древних валов на Украине, в Молдавии и Румынии. Вал Адриана  укрепление из камня и… …   Википедия

  • Вал. — Вал: Земляной вал  искусственная насыпь, оборонительное сооружение. Змиевы валы  древние оборонительные валы по берегам притоков Днепра. Траяновы валы  система древних валов на Украине, в Молдавии и Румынии. Вал Адриана  укрепление из камня и… …   Википедия

  • вал — 1. ВАЛ, а, предлож. о вале, на валу; мн. валы; м. 1. Длинная земляная насыпь, гряда земли (оборонительного или хозяйственного назначения). Крепостной, городской в. Оборонительный в. В. для защиты от паводка. 2. обычно мн.: валы, ов. Высокая волна …   Энциклопедический словарь

  • ВАЛ — муж. (нем. Wall, Welle? валять (валить)? Рейфа производит от ваять, ошибочно) земляная насыпь грядой или гребнем, для укрепления и защиты места от неприятеля, раскаты, или от воды, или замест ограды, насыпь; обычно вдоль вала, снаружи, бывает ров …   Толковый словарь Даля

  • Валё — Валё, Пер Пер Фредрик Валё (швед. Per Fredrik Wahlöö, 1926 1975)  шведский писатель, мастер детективного жанра. Содержание 1 Биография 2 Библиография …   Википедия

  • Древние валы. Что это? — Журнал AtariGrey — LiveJournal

    И вновь в продолжение темы истории,
    Размещаю у себя интересную статью от sibved.
    Она посвящена, так называемому Татарскому валу.
    И отдельно советую ознакомится с другими постами на тему древних строений и других валов — http://sibved.livejournal.com/tag/%D0%94%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F

    И призываю задуматься, над этой темой.
    А именно КАК, КЕМ и КОГДА были построены все эти циклопические сооружения, не уступающие Великой Китайской стене, а то и превосходящих ее по объему работ!

    Оригинал взят у sibved в Татарский вал

    Очередной земляной вал (или система валов) на территории России.



    Официальная историческая информация:
    Татарский вал — земляной вал, входивший в Белгородско-Симбирскую укреплённую линию, построенную для защиты Российского государства от набегов крымских и ногайских татар в XVII веке. В частично сохранившемся виде проходит по территории современных Тамбовской, Липецкой, Воронежской, Белгородской, Ульяновской областей.
    Идея сооружения вала приписывается подьячему Пушкарского приказа Федору Наквасину. Строительство вала началось в апреле 1647 года и продолжалось до 1655 года, но основные работы были завершены к осени 1647 года. Вал насыпался вручную крестьянами и служилыми людьми. В профиле имел вид трапеции с шестиметровым основанием и вершиной двухметровой ширины; высота достигала 3—4 метров; крутизна склонов — 25—30 градусов. С внешней, южной стороны вала, располагался ров шириной и глубиной около 2 метров; на небольшом удалении — ещё один ров глубиной 1 метр. Через каждые 10 верст вал был укреплен сторожевыми башнями.

    Из 72-х километров Тамбовского вала уцелело всего 12-15 километров.
    Наиболее рельефно выдаются остатки вала у станции Никифоровка, у посёлка Сабурово, у сёл Заворонежское, Челнаво-Покровское, Кузьмино-Гать, Девица (Усманского р-на, Липецкой обл.), а также вблизи города Тамбова.


    Так это представляют историки. Но так ли это?


    Карта системы этих валов


    И годы их строительства. Колоссальный объем для тех лет

    Следующий участок: Усманский вал в окрестностях города Усмань (Липецкая область)

    Просмотрев этот материал, сделать однозначных выводов на счет фортификации – трудно. Вал очень похож на насыпь. И его транспортное назначение нельзя отвергать.

    Его фортификационное назначение, может иметь место, и то лишь в том случае, если на нем в свое время имелись надолбы:

    Но про это археология молчит.

    Источники:
    [Spoiler (click to open)]http://varandej.livejournal.com/94138.html
    http://muph.livejournal.com/377038.html
    http://ru.esosedi.org/RU/TAM/1000136384/tatarskiy_val/#lat=52631946&lng=41368847&z=12&mt=1&v=0

    И в дополнение, моя идея, насчет возможной связи Татарских и Змиевых валов:

    Что получится, если сложить все эти валы в единую схему?
    Вроде (мне так кажется) Змиевые валы, не так уж и далеко от Татарских:

    Вал шел до города Лубни.

    От края Белгородского вала до того-же города Лубни совсем не далеко… Всего-то около 150 км. по прямой. Для тех кто построил несколько тысяч километров подобных валов, это практически ничто.

    Может они и были соединены?

    Что такое вал шестерни?

    Вал-шестерня является основным приводным элементом большинства узлов зубчатой ​​передачи. Вал передает входной сигнал ведущего вала или кривошипа остальным зубчатым колесам для выполнения работы, для которой предназначена зубчатая передача. Вал-шестерня может передавать это движение привода линейному зубчатому колесу или прямолинейному коническому зубчатому колесу, такому как дифференциал автомобиля. Вал-шестерни и связанные с ними ведущие шестерни, как правило, представляют собой цельные узлы, изготовленные из одного куска стальной заготовки. Вал-шестерни может проходить через несколько опорных подшипников вдоль своих маршрутов и, как правило, будет иметь выходное уплотнение в случаях применения маслонаполненных коробок передач.

    Большинство узлов зубчатой ​​передачи передают механическое вращательное воздействие на выход с повышенной или пониженной скоростью или крутящим моментом. Они также позволяют регулировать направление входа, чтобы приводить элементы под прямым углом. Большинство входных приводов снабжены приводным валом или кривошипно-шатунным механизмом. Типичные примеры этих входов включают приводной вал и дифференциал автомобиля и механизм привода рыболовной катушки. Оба принимают входной сигнал от ведущего вала или кривошипа барабана и передают вращательное движение ряду зубчатых колес через вал-шестерню. Следовательно, вал-шестерня образует первую ступень зубчатой ​​передачи.

    Вал-шестерни обычно оснащен одной или несколькими шестернями, которые передают вход привода на остальную часть редуктора. Большинство валов и шестерен представляют собой цельные детали, изготовленные из одной стальной заготовки. Это увеличивает прочность вала и его способность поглощать значительный крутящий момент, приложенный к нему во время работы. К сожалению, это обычно означает, что изношенная или сломанная шестерня требует замены как шестерни, так и вала.

    Эти валы, как правило, довольно короткие, охватывают только промежуток между входом в коробку передач и первыми передачами в поезде. В некоторых конструкциях зубчатой ​​передачи вал будет проходить через подшипник или втулку, которая поддерживает вал и уменьшает трение. В герметичных коробках передач, которые работают в масляной ванне, вал шестерни будет снабжен масляным уплотнением там, где он выходит из коробки передач. Более простые приводы с открытым приводом, такие как ручные устройства открывания дверей и кривошипы насоса, имеют открытые узлы вал-шестерня с шестерней, которые полагаются на ручную точечную смазку. В некоторых зубчатых передачах вал-шестерня в сборе будет изготовлен из более твердого материала, чем зубчатые колеса, которые он приводит в движение, так как передаточные числа коробки передач означают, что они испытывают более высокие скорости контакта зубчатое колесо-шестерня.

    ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

    Что такое вал шестерни?

    Вал шестерни представляет собой узел, состоящий из отдельных двух элементов, объединенных в единый механизм с функциями вала и шестерни. Вал шестерни служит для передачи момента вращения с одного вала на другой путем зацепа зубчатых колес между собой. Монолитная конструкция такого узла имеет значительный недостаток и может лишь в два раза превышать диаметр самого вала, в то время как способ устройства шестерни насадкой позволяет увеличить этот показатель в несколько раз.

    Прочны, но подвержены износу

    При изготовлении вала шестерни применяются только качественные высокопрочные материалы, но это не является гарантией долговечности, поскольку данная деталь является быстро изнашиваемой. Постоянная работа в качестве ведущей степени передачи крутящего момента от одного вала к другому приводит к износу материала и это никак не связано с неверными расчетами и недостатками производства. Только постоянные максимальные нагрузки являются причиной быстрого износа вала шестерни, поэтому имеется необходимость периодической его замены.

    Изготовление и виды вал-шестерен

     Степень износа напрямую зависит и от способа крепления шестерни на валу, по этому критерию можно выделить основные два вида:

    — монолитная вал-шестерня, изготавливаемая одним производственным циклом;

    — отдельно изготавливаемая вал-шестерня, которая насаживается на вал и фиксируется выбранным типом соединения (способ горячей насадки, шлицевой и др.).

    Более надежным вариантом является первый вид, он более прочен, но о его основном недостатке писали выше (превышение над диаметром вала возможно всего в два раза). Зачастую, требуется возможность движения шестерни по валу, что возможно только в сборных конструкциях. При этом появляется возможность использовать различные диаметры и формы шестерни. Этот вид соединения наиболее практичен и широко применим, неоспоримым его преимуществом является возможность замены только изношенной части.

    Полный цикл производства включает в себя трудоемкие процессы, такие как нарезка и фрезеровка зубьев, их шлифовка и полировка. Здесь не обойтись без специализированного оборудования: изготовление шестерен под силу лишь фирмам, оснащенным такими материально-техническими ресурсами, а также имеющими в своем штате специалистов узкопрофильного направления (токарного, фрезерного). Особенно нуждаются в постоянном применении валов-шестерен в различных приводных механизмах и редукторах.

    Валы

    Валы

    По способу крепления делятся:

     

    — консольные,

    — однопролетные.

    Один подшипник устанавливают так, что он одновременно воспринимал радиальную и осевую нагрузку. Его считают шарнирно-неподвижной (фиксирующей) опорой.

    Второй подшипник устанавливают так, что он воспринимает только радиальную нагрузку. Его считают шарнирно-подвижной (плавающей) опорой.

    Вал считается на:

    1.  виброустойчивость;

    2.  жесткость;

    3. прочность.

    1. Расчет на виброустойчивость.

    Результатом данного расчета является диаметр вала, для которого выполняется критерий виброустойчивости.
      — вал жесткий, мешалка лопастная, среда жидкость-жидкость.

      — вал жесткий, мешалка лопастная, среда жидкость-газ.

    Вал считается жестким, если его скорость вращения  <  .
    Вал считается гибким, если его скорость вращения  >  .

    Для жесткого вала  выбирается в зависимости от типа мешалки (лопастная и все остальные) и перемешиваемой среды.

     2. Расчет на жесткость.

    Расчет на жесткость предполагает расчет прогиба вала в опасных сечениях. В ёмкостных аппаратах - это место установки уплотнительного устройства, и везде, где имеется небольшой зазор между вращающейся и неподвижной частью.

    Критерий:  .  - максимальный прогиб (в мм).

    На максимальный прогиб ( ) влияют:

    а) начальная изогнутость вала; зависит от    

     

      мм  — очень точный вал.

    б) эксцентриситет массы мешалки.

    (м)

    в) зазоры в подшипниках.

     

     и  Выбираются в зависимости от внутреннего диаметра и типа подшипника.

     

    [ ] - допускаемый прогиб - зависит от типа уплотнительного устройства и частоты вращения вала (см. в «Допускаемые динамические перемещения вала в месте установки уплотнений. Приложение.»)

    Типы устройств: торцевое, сальниковое, манжетное и гидравлический затвор.

    [ ] мм

    3. Расчет на прочность.

    Этому расчету подлежит сечение установки второго подшипника (горячая посадка подшипника - концентратор напряжения).

     

      , где

       - эффективный коэффициент концентрации напряжений.

       - фактор масштабного перехода (учитывает влияние абсолютного диаметра вала)  ( )

       - предел выносливости.

        - минимальный коэффициент запаса прочности.

    Критическая угловая скорость.

    Рассмотрим вал с насаженным на него диском.

    Выводы:

    1) если угловая скорость приближается к критической, то прогиб вала становится значительным и может оказаться аварийным.
    2) при переходе через прогиб вала уменьшается и центр масс все больше приближается к оси симметрии подшипников, т.е. диск самоцентрируется.

    Формула (1) дает первое приближение.

    Факторы, влияющие на критическую угловую скорость.

    1.Влияние гироскопического момента.


    2.Влияние вылета центра масс.

    Увеличение   ведет к уменьшению  .

    3.Влияние упругости опор вала.

    За счет деформации в подшипниках, опоры вала обладают некоторой упругостью. Упругая опора уменьшает  .

    4. Влияние собственной массы вала. 

    Основные виды и функции валов

    Вал — подвижная деталь механизма, которая передает вращательные или поступающие движения вдоль оси. Подобные детали используют в машиностроении и различных производствах. Довольно часто, на них могут устанавливать различные элементы: звездочки, барабаны и другие элементы.

     

    Чтоб деталь исправно выполняла свои функции, стоит обратить внимание на изготовление вала на заказ. Это позволяет получить механизм, который соответствует всем необходимым требованиям и будет исправно выполнять свои функции.

    Какие есть виды валов

    Для изготовления валов используют углеродистую или легированную сталь. Этот материал достаточно прочный, при этом обеспечивает необходимую подвижность детали. Для того, чтоб вал отлично справлялся с тяжелыми нагрузками, используют чугунные сплавы. Если нужно вал можно покрыть резиной или полиуретаном. Это обеспечит лучшее движение и смягчит взаимодействие в другими деталями.

     

    В зависимости от функций валы бывают:

     

    • трансмиссионные;
    • коленные;
    • передающие.

     

    Трансмиссионные валы передают энергию от одного ресурса другим элементам системы. Коленные используют для автомобильных двигателей. Главная задача — преобразование энергии от движения поршней и передача ее на колеса. На валах передач есть элементы, которые передают момент вращения

     

    Самый распространенный вид вала — ступенчатый. За счет формы, к нему удобно присоединять другие детали. Также, есть полые и сплошные варианты. Полые валы имеют внутри пустоту, которая необходима для проведения масла или уменьшения веса детали. Или в них могут проходить другие элементы системы. Шлицевые валы имеют в конструкции выступы. Именно они передают нагрузку на все элементы, которые участвуют в процессе вращения. 

    Этапы изготовления вала

    Компания «СИЭНСИПАЛС» специализируется на изготовлении валов любой сложности. Все что нужно сделать — просто оставить заявку на сайте. Менеджер свяжется, чтоб уточнить особенности конструкции и материал, из которого он будет сделан. После согласования всех нюансов, делают расчет вала и создают макет. После этого:

     

    • изготавливают заготовки на высокоточных станках;
    • соединяют все детали;
    • шлифуют вал. 

     

    После этого делают балансировку вала. Это помогает добиться лучшей работоспособности всего механизма.  Если необходимо, на деталь наносят специальное покрытие. Современные технологии, которые используют для создания вала, дают возможность заказ любой сложности. 

    Трансмиссионные валы

    : полное руководство

    Трансмиссионные валы представляют собой вращающуюся часть машины, как правило, круглого сечения. Это передает силу или движение от одной части к другой. Другими словами, он передает мощность от части, которая ее производит, к той, которая поглощает. Вал трансмиссии — одна из важнейших частей всех вращающихся механизмов.

    В этой статье мы подробно обсудим трансмиссионный вал, принцип его работы, его типы, функции, длину и материалы.Таким образом, вы можете иметь четкое представление о его функциях и свойствах для использования в производственном процессе.

    Что такое трансмиссионный вал?

    Есть много способов выработки энергии, но иногда трудно произвести энергию там, где она необходима, с идеальной величиной и направлением. По этой причине в автомобилях используются трансмиссионный вал и коробка передач. Коробка передач МКПП имеет трансмиссионный вал. Для передачи энергии от двигателя к колесам для привода автомобильной трансмиссии используется коробка передач.Во время этой передачи энергии трансмиссионный вал и шестерня понижают мощность до рабочей скорости. Конструкция и технические характеристики трансмиссионного вала имеют большое значение в компоновке трансмиссии транспортного средства.

    Для чего нужен трансмиссионный вал?

    Трансмиссионный вал является одним из тех элементов в основных компонентах машины, который обеспечивает ось вращения, колебания и контролирует геометрию движения. Он используется в механическом оборудовании по-разному.Вал трансмиссии поддерживается подшипниками и вращает такие элементы машины, как шестерни, маховики, кривошипы и шкивы, для передачи крутящего момента, необходимого двигателю. Вал должен обладать достаточной прочностью, чтобы контролировать эти динамические и статические нагрузки.

    Валы находят широкое применение в транспортной, аэрокосмической, автомобильной, потребительской, горнодобывающей и обрабатывающей промышленности. Трансмиссионные валы передают генерируемую силу в широкий спектр оборудования, от автомобилей до самолетов и других устройств.

    Как работает трансмиссионный вал?

    Трансмиссионный вал находится в коробке передач механической коробки передач. Трансмиссионный вал предназначен для передачи высокой мощности автомобильного двигателя на колеса. Вал трансмиссии также снижает скорость, чтобы сделать его совместимым. Коробка передач выполняет этот процесс за счет сложного позиционирования шестерни и валов.

    Коленчатый вал двигателя вращается и вырабатывает мощность, которая должна проходить через трансмиссию, чтобы достичь колеса.Первой частью, получающей эту энергию, является входной вал, который может включаться и отключаться через сцепление. В заднем приводе входной вал расположен параллельно выходному валу, образуя единый компонент, который иногда называют главным трансмиссионным валом.

    Типы трансмиссионных валов

    Главный вал

    Главный вал, который иногда называют выходным валом, выходит из задней части трансмиссии. Главный вал и входной вал выступают на одной линии, проходящей от передней части к задней части трансмиссии.Они выглядят как один вал, но это два разных вала. Передняя часть главного вала поддерживается маленьким подшипником с задней стороны первичного вала. Главный вал вращается с разной скоростью и обеспечивает крутящий момент, необходимый для автомобиля. Это шлицевой вал, поэтому шестерню или синхронизатор можно перемещать для включения и выключения.

    Ответный вал

    Этот вал расположен параллельно главному валу и приводится в действие входным валом через ведущую шестерню.В основной конструкции механической трансмиссии шестерни трансмиссии постоянно соединены с промежуточным валом и вращаются вместе с ним. Входной и промежуточный валы в переднеприводных автомобилях — одно и то же. Он имеет механизм сцепления, который соединяет его с двигателем и передает мощность на выходной вал через шестерню.

    Натяжной вал

    Промежуточный вал, также известный как промежуточный вал заднего хода, представляет собой небольшой плоский вал, который переворачивает промежуточную шестерню. Он называется холостым, потому что он не играет никакой роли в снижении скорости и увеличении крутящего момента.Его основная цель — изменить направление шестерни, что означает изменение направления вращения.

    Из чего сделан трансмиссионный вал?

    Вал и шестерня имеют зубцы, которые помогают соединяться с зубьями другого вала для непрерывной передачи крутящего момента. Инженеры могут подбирать и смешивать валы и шестерни разных размеров и диаметров, чтобы изменять силу и скорость этих компонентов. Валы изготовлены из низкоуглеродистой стали. Для высокопрочных валов используется легированная сталь, такая как никель, хромоникелевый или хромованадиевая сталь.Валы обычно формируются горячей прокаткой и обрабатываются холодным волочением, точением и шлифованием.

    Из каких материалов изготовлен трансмиссионный вал?

    Материал, используемый для валов, должен иметь следующие свойства.

    • Материал должен быть высокопрочным
    • Должен иметь свойства хорошей обрабатываемости (легко обрабатывается)
    • Должен иметь низкий коэффициент чувствительности (используется пластичный материал, что означает низкую концентрацию напряжений)
    • При изготовлении валов следует использовать углеродистую сталь марок 40 С 8, 45 С 8, 50 С 4 и 50 С 12.

    Американское общество машиностроения (ASME) допускает следующие максимальные рабочие нагрузки для конструкции трансмиссионных валов

    • 112 МПа для валов без припуска на шпоночные пазы
    • 84 МПа для валов с припуском на шпоночные пазы

    Наиболее часто используемым материалом для разработки валов трансмиссии являются горячекатаные стальные стержни, низкоуглеродистая сталь или сплавы (AISI / SAE 4140, 4340 и 8620).

    Какова длина трансмиссионных валов?

    Трансмиссионные валы представлены на рынке разных размеров, но стандартные размеры указаны ниже.

    Стандартные размеры или длина трансмиссионных валов (в зависимости от шага):

    • Для шагов 5 мм, 25-60 мм.
    • Для шага 10 мм 60 — 110 мм.
    • Для шагов 15 мм, 110–140 мм.
    • Для шагов 20 мм, 140 — 500 мм.

    Идеальная предписанная длина трансмиссионных валов составляет 5 м, 6 м и 7 м.

    Диаметр вала является основным фактором, определяющим межосевое расстояние коробки передач и, следовательно, ее размер. В процессе проектирования прочность и устойчивость к деформации являются ключевыми моментами, которые необходимо учитывать.

    Предлагает ли DEK индивидуальный трансмиссионный вал?

    Технология трансмиссионного вала

    DEK является образцом для высокопроизводительных применений. Наш трансмиссионный вал легкий, а композитные материалы чрезвычайно прочны. Мы создаем трансмиссионные валы по высочайшей технологии точного машиностроения, чтобы при необходимости приводить двигатель в действие.

    DEK — один из ведущих производителей промышленной продукции, прототипов и деталей, изготовленных по индивидуальному заказу. DEK поддерживает прочные отношения со своими технологическими партнерами и предоставляет решения для прототипирования, производства и услуг контрактного производства. Мы чрезвычайно обеспокоены тем, чтобы наши клиенты были довольны нашими высококачественными, экономичными и экологичными продуктами.

    Заключение

    В этой статье мы подробно обсудили трансмиссионный вал и его типы, функции, материал, из которого он изготовлен, его механизм и его использование, чтобы дать вам представление о процессе трансмиссии.Итак, теперь у вас достаточно знаний, чтобы выбрать подходящий вал для вашего проекта трансмиссии.

    DEK предлагает лучшие трансмиссионные валы, которые помогают производителям производить мощные двигатели. Разместите заказ сегодня в обрабатывающей и производственной компании DEK и получите продукт к себе. Если вам нужна помощь по техническим аспектам проекта, не стесняйтесь обращаться к нашим инженерам и команде технической поддержки.

    Основные области применения — валы | Werth, Inc

    Осесимметричные детали используются в автомобилестроении (особенно в двигателях и трансмиссиях), в часовой и часовой промышленности, а также в других отраслях промышленности.Если раньше использовались относительно просто структурированные компоненты, изготовленные токарными или шлифовальными операциями, то сегодня все более сложные контуры создаются путем сочетания производственных процессов. Высокие требования к стандартам качества требуют контроля качества в процессе производства.

    Одним из типичных примеров этого является производственный контроль распредвалов и коленчатых валов для двигателей транспортных средств, в котором совмещается множество различных измерительных задач. Чтобы выполнить полное измерение за одно зажимное действие, требуется мультисенсорная координатно-измерительная машина.Из-за малых допусков на биение посадочных мест подшипников качения требуется максимальная точность. Все диаметры, поднутрения, канавки и допуски биения могут быть измерены без контакта с заготовкой с помощью датчика обработки изображения. Для измерения формы подходит измерительная система или лазерный датчик расстояния, а измерение осевого биения можно выполнять с помощью тактильных датчиков. Это также относится к измерению охлаждающих отверстий в валу.

    Производство разных валов на одной производственной линии требует чрезвычайно гибкой измерительной машины.Модули для измерения повторяющихся геометрических характеристик, таких как контур кулачка, соосность подшипника, ширина площадки и т. Д., Объединяются в единую программу параметров. Таким образом, пользователь может выстроить отдельные модули плана измерения в соответствии с конструкцией вала и ввести соответствующие параметры. Таким образом, можно избежать трудоемкого и подробного программирования большого количества отдельных функций. Результаты отображаются как графически, так и численно в форме, соответствующей потребностям пользователя.

    Рекомендуется зажимать большие валы в вертикальном положении для измерения (рис. 63), чтобы предотвратить прогиб вала и любые дополнительные ошибки измерения. Это особенно касается измерения коленчатых валов очень сложной конструкции.

    Прецизионные валы, подобные тем, которые используются в часах, измеряются вместе с соответствующими зубчатыми колесами и резьбой. Для этого также используются параметрические программы. Высокая точность машин, используемых для выполнения подобных измерений, позволяет контролировать допуски на диаметр всего в несколько микрометров.

    Шлицевые валы

    и клиновые валы: в чем разница?

    Чаще всего используются для передачи мощности и крутящего момента от одной части механической системы к другой. Валы представляют собой длинные цилиндрические компоненты, которые служат для различных областей применения, в зависимости от потребностей механической системы. Валы могут быть изготовлены из различных материалов и иметь разную длину и диаметр, чтобы соответствовать потребностям конечного продукта. Они также различаются по типу, например, шлицевые и шпоночные.

    В этом сообщении блога мы рассмотрим различия между двумя подобными типами, шлицевыми валами и валами с призматической шпонкой, а также рассмотрим их преимущества, недостатки, стили и характеристики.

    Валы шлицевые

    Имея зубья или выступы, которые позволяют им сопрягаться с другими компонентами, шлицевые валы в основном используются для передачи крутящего момента через системы механического привода, обеспечивая при этом линейное движение, такое как в транспортных средствах. Обычно они состоят из разных металлов в зависимости от ожидаемых локальных напряжений.Их зубцы или выступы равномерно распределяют окружное усилие на сопряженный компонент, облегчая равномерную передачу крутящего момента между сопряженной парой. Это также помогает продлить жизненный цикл деталей.

    Как и другие типы валов, они доступны в различных стилях, включая шариковые шлицы, зубчатые шлицы, винтовые шлицы, зубцы и параллельные шлицы.

    Можно выбрать разные типы шлицевых валов для применения в зависимости от того, насколько хорошо они подходят к его механической системе.Эти разные стили могут быть выбраны по характеристикам, таким как дизайн их зубов или гребней, их общая прочность, их передача вращательной соосности, их способность скольжения и их устойчивость к перекосу.

    Шпоночные валы

    Вал со шпонкой, с другой стороны, представляет собой вал, содержащий гнездо под шпонку вместе с соответствующей шпонкой. Подобно тому, как работают традиционный замок и ключ, ключ расположен в гнезде для ключа, что позволяет валу с призматической шпонкой сопрягаться со шпоночным пазом на другом компоненте, облегчая соединение между двумя компонентами.В машиностроении шпоночный вал используется для соединения вращающегося элемента машины с валом. Без ключа у двух компонентов не было бы возможности взаимодействовать друг с другом, но при соединении два компонента работают в унисон, обеспечивая осевое перемещение между парой.

    Как и шлицевые валы, шлицевые валы доступны из различных материалов, длины и диаметра, а их шпонки доступны в различных стилях, например, круглые, седельные, утопленные и касательные.

    В отличие от шлицевых валов, которые благодаря своей форме более устойчивы к повседневному износу, конструкция и функция валов со шпонкой делают их склонными к истиранию.В большинстве отраслей они постепенно заменяются шлицевыми валами, которые предлагают больше с точки зрения более высоких скоростей вращения, лучшего баланса вращающегося вала и превосходной передачи крутящего момента. Шпоночные валы обычно используются в машинах, двигателях и зубчатых передачах, где соединение более прочное.

    Шлицевые валы от Grob, Inc.

    Шлицевые валы обладают преимуществами, которым не могут соответствовать валы с призматической шпонкой, и без значительного увеличения цены. В результате для большинства применений шлицевые валы становятся все более предпочтительными, чем валы с призматической шпонкой.

    Компания Grob производит как стандартные шлицевые валы, так и специальные шлицевые валы. За почти 90 лет работы в отрасли мы пришли к пониманию того, что некоторые ситуации уникальны и требуют, чтобы индивидуальный продукт был наиболее эффективным. Наши стандартные и нестандартные шлицевые валы имеют большую площадь контакта, что помогает равномерно распределять нагрузку на валы, увеличивая их долговечность и эффективность.

    Для получения дополнительной информации о доступных шлицевых валах, в том числе для запроса предложения по индивидуальному проекту, свяжитесь с нами сегодня.

    Валы

    Введение:

    Термин вал обычно относится к компоненту круглого поперечного сечения, который вращается и передает мощность от приводного устройства, такого как двигатель или двигатель, через машину, или стационарный.

    Валы могут нести шестерен, шкивы, и звездочки для передачи вращательного движения и мощности через коврики шестерен, ремней и цепи. В качестве альтернативы вал может просто соединиться с другим через связь. Валы также могут нести маховики.

    Заглушки вала Word многочисленные варианты, такие как оси и шпиндели. Ось — это вал, либо стационарный или вращающийся, не подверженный скручивающей нагрузке. Короткий вращающийся вал часто называют веретеном.

    Шкив и ременная система

    Зубчатая передача

    Система звездочек и цепей

    Вал Конструкция и анализ

    Вал — это составная часть механического устройства, передающего вращение. движение и власть.Он является неотъемлемой частью любой механической системы, в которой передается от первичного двигателя, такого как электродвигатель или двигатель, на другие вращающиеся части системы. Есть много примеров механических системы, включающие вращающиеся элементы, передающие мощность: зубчатая скорость редукторы, ременные или цепные приводы, конвейеры, насосы, вентиляторы, мешалки, бытовые бытовая техника, оборудование для ухода за газонами, части автомобиля, электроинструменты, машины вокруг офиса или рабочего места и многие виды средств автоматизации.

    Визуализируйте силы, крутящие и изгибающие моменты, которые создаются в вал во время работы. В процессе передачи мощности при заданном скорости вращения вал по своей природе подвержен крутящему моменту, или крутящий момент. Таким образом, в валу возникает напряжение сдвига при кручении. Также вал обычно несет компоненты, передающие мощность, такие как шестерни, шкивы ремня или цепные звездочки, которые воздействуют на вал с силой в поперечном направлении (перпендикулярно его оси).Эти поперечные силы вызывают изгибающие моменты развиваться в валу, что требует анализа напряжения из-за изгиба. В Фактически, большинство валов необходимо анализировать на комбинированное напряжение.

    Из-за одновременного возникновения касательных касательных напряжений и нормальных напряжения из-за изгиба, расчет напряжения вала практически всегда предполагает использование комбинированного стрессового подхода. Рекомендуемый подход для Конструкция и анализ вала — это теория разрушения с использованием энергии искажения.Вертикальный напряжения сдвига и прямые нормальные напряжения из-за осевых нагрузок также возникают при раз, но обычно они оказывают такое незначительное влияние, что ими можно пренебречь. На очень коротких валах или на участках валов, где нет изгиба или скручивания возникает, такие напряжения могут быть доминирующими.

    Вал геометрия:

    Валы обычно состоят из ряд ступенчатых диаметров для подшипниковых опор и обеспечения плечи для размещения устройств, таких как шестерни, звездочки и шкивы, чтобы встать встык против и шпонки часто используются для предотвращения вращения относительно вала эти добавленные компоненты.

    Общие Соображения:

    1. Чтобы свести к минимуму прогиб и напряжения, длина вала должна быть такой: как можно короче, а свесы сведены к минимуму.

    2. Консольная балка будет иметь больший прогиб, чем просто поддерживаемая установленный) один для той же длины, нагрузки и поперечного сечения, поэтому двухсторонний монтаж следует использовать, если консольный вал не продиктован конструктивными ограничениями.

    3. Полый вал имеет лучшее соотношение жесткость / масса (удельная жесткость) и выше. собственных частот, чем у сравнительно жесткого или прочного сплошного вала, но будет дороже и больше в диаметре.

    4. Постарайтесь размещать источники стресса вдали от участков с большим изгибающим моментом, если возможны и минимизируют их влияние за счет значительных радиусов и рельефа.

    5. Обычная низкоуглеродистая сталь так же хороша, как и стали с более высокой прочностью (так как прогиб типичная проблема, ограничивающая дизайн).

    6. Прогибы шестерен на валу не должны превышать 0,005 дюйма (0,13 дюйма). мм), а относительный уклон между осями шестерен должен быть менее примерно 0,03 градуса.

    7. Прогиб цапфы вала через подшипник скольжения должен быть мала по сравнению с толщиной масляной пленки (наклон осей валов по подшипник скольжения должен быть меньше толщины масляной пленки).

    8.По возможности элементы передачи мощности, такие как шестерни или шкивы, должен располагаться рядом с опорными подшипниками. Это уменьшает изгиб момент и, следовательно, напряжение прогиба и изгиба.

    Конструкция вала соображения включают:

    1- Размер и расстояние между компонентами (как на общесборочном чертеже), допуски.

    2- Выбор материала, материал лечения.

    3- Прогиб и жесткость.

    — Гибка прогиб

    — Крутильный прогиб

    — Наклон на подшипник

    — Сдвиг прогиб

    4- Напряжение и прочность

    — Статический прочность

    — Усталость

    — Надежность

    5- Частотная характеристика.

    6- Производственные ограничения.

    7- Вал конструкции Руководящие принципы

    Делайте валы короткими и минимизируйте консольные конструкции.

    Полые валы лучше соотношение жесткость / масса, но дороже.

    Настройте геометрию вала для снизить концентрацию стресса.

    Помните, что шестерни могут создают радиальные, тангенциальные и осевые нагрузки.

    Помните о максимальном валу требования к прогибу подшипников.

    Собственная частота вала должна быть максимально высокой.

    Нагрузки на вал:

    Валы можно подвергать разнообразие сочетаний осевых, изгибающих и крутильных нагрузок, которые могут колеблются или изменяются со временем.Обычно мощность передачи вращающегося вала составляет подвергается постоянному крутящему моменту вместе с полностью обратным изгибом нагрузка, создающая среднее напряжение кручения и переменные напряжения изгиба, соответственно.

    Валы должны быть сконструированы таким образом, чтобы что отклонения находятся в допустимых пределах.

    Валы должны быть сконструированы так, чтобы Избегайте работы на критических или близких к ним скоростях. Обычно это достигается обеспечение достаточной боковой жесткости, чтобы минимальная критическая скорость была значительно выше диапазона эксплуатации.

    Если крутильные колебания присутствует (коленчатые валы двигателей, распредвалы, компрессоры) крутильные естественные частота вала должна существенно отличаться от крутящего момента. частота. Этого можно добиться, обеспечив достаточную жесткость на кручение, чтобы что самая низкая собственная частота вала намного выше, чем самая высокая крутильная входная частота.

    Соединение вал-ступица

    Компоненты передачи энергии такие как шестерни, шкивы и звездочки должны быть надежно закреплены на валах и расположен аксиально по отношению к сопрягаемым компонентам.Кроме того, метод должна быть обеспечена передача крутящего момента между валом и компонентом. В часть компонента, контактирующая с валом, называется ступицей и может быть прикреплены к шпонкам вала, штифтам, установочным винтам или приводятся в движение ими, нажимаются и усаживаются подходят, шлицы и конические втулки.

    В таблице 1 указаны достоинства различных способов подключения. В качестве альтернативы компоненты могут быть выполнены в виде неотъемлемая часть вала как, например, кулачок в качестве автомобильного распредвала.

    На рисунке 1 показан практическая реализация нескольких способов соединения ступицы вала. Шестерни, для Например, может зажиматься в осевом направлении между буртиком на валу и проставкой с крутящий момент, передаваемый через ключ.

    Различные конфигурации lf Существуют клавиши, включая квадратные, плоские и круглые, как показано на Рисунке 2. канавки на валу и ступице, в которые входит шпонка, называются шпоночными канавками или ключевые сиденья. Более простой и менее затратный метод передачи легких нагрузок — это использовать штифты, и различные типы показаны на рисунках 2 и 3.Один из Самым простым способом крепления ступицы к валу является использование посадки с натягом, когда ступица отверстие немного меньше диаметра вала. Сборка осуществляется прессом фитинг или тепловое расширение наружного кольца за счет нагрева и термического сокращение внутреннего за счет жидкого азота.

    Спаривающиеся шипы, как показано на На фиг.4 представлены зубья, врезанные как в вал, так и в ступицу, и обеспечивают одно из сильнейшие методы передачи крутящего момента. И шлицы, и ключи могут быть разработан для осевого скольжения по валу.


    Таблица 1
    Достоинства различных валов-ступиц соединения

    Альтернативные методы соединений вал-ступица

    Соединение вал-вал муфты:

    Для передачи мощности Для соединения одного вала с другим можно использовать муфту или муфту.

    Есть два основных типа сцепления, жесткие и гибкие.

    Муфты жесткие спроектированы соединить два вала вместе так, чтобы между ними не возникало относительного движения. Жесткие муфты подходят там, где требуется точное совмещение двух валов. При значительном радиальном или осевом смещении могут возникнуть высокие напряжения. что может привести к преждевременному выходу из строя.

    Муфта жесткая

    Муфты упругие разработан для передачи крутящего момента, при этом допускаются некоторые осевые, радиальные и угловые несоосность.

    Муфта эластичная

    Каждая муфта предназначена для передавать заданный ограничивающий крутящий момент. Обычно гибкие муфты способны допускают угловое смещение до 3 o и до 0,75 мм параллельное смещение в зависимости от их конструкции.Если больше несовпадения требуется универсальный шарнир.

    Карданный шарнир (U-образный шарнир)

    A шарнир универсальный , универсальный муфта , U-образный шарнир , Кардан шарнир , Шарнир Hardy-Spicer , или Шарнир Гука представляет собой шарнир или муфту в жестком стержне, который позволяет стержень для «изгиба» в любом направлении и обычно используется в валах, передающих вращательное движение.Он состоит из пары петель, расположенных близко друг к другу, ориентированных под углом 90 друг к другу, соединены поперечным валом.

    Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС)

    Шарниры равных угловых скоростей ( ШРУСы ) позволяют вращающемуся валу передавать мощность через переменный угол, при постоянной скорости вращения, без заметное увеличение трения или люфта.В основном они используются на переднем колесе. приводные и полноприводные авто. Заднеприводные автомобили с независимой задней частью подвеска обычно использует ШРУСы на концах полуосей заднего моста, и все чаще использую их на карданных валах. Audi Quattros использует их для всех четырех полуоси, а также на переднем и заднем карданном валу (карданном валу) для всего десять ШРУСов.

    Валы шлицевые

    Ключи для передачи крутящего момента и расположения компонентов.

    Ключ Вудрафф

    Плоская шпонка

    Шпонка с 2 круглыми концами

    Шпонка с круглым концом

    Длина обрезки Keysteel

    1 шпонка с закругленным концом

    Шпонка с двумя выступами

    Ключи головки выступа

    Ступенчатый ключ

    Валы могут подвергаться изгибающие, растягивающие, сжимающие или скручивающие нагрузки, действующие по отдельности или в сочетание друг с другом.Когда они объединены, можно ожидать найти как статическая, так и усталостная прочность должны быть важны при проектировании, поскольку одиночный вал может подвергаться статическим напряжениям, полностью обратным напряжениям, и повторяющиеся стрессы, действующие одновременно.

    Может потребоваться дополнительное тестирование

    Валы — ключевой компонент большинства вращающегося оборудования. Выбор лучшего материала для вала электродвигателя.Есть несколько соображений: стоимость и недостаток материалов.

    Самый распространенный материал вала

    Большинство производителей двигателей используют SAE 1045 как для холоднокатаной (CRS), так и для горячекатаной стали (HRS). Кованая или нормализованная сталь C1045 — это среднеуглеродистая сталь со средним пределом прочности. Эта сталь показывает хорошую прочность, ударную вязкость и износостойкость.

    Оси, болты, кованые шатуны, коленчатые валы, торсионы, легкие шестерни, направляющие стержни и т. Д. Использовать

    Зубофрезерные зубофрезерные

    Другие материалы включают сернистые SAE 1117, SAE 1137, SAE 1144, горячекатаные SAE 1035 и холоднокатаные SAE 1018.На специальных швейцарских токарных станках с ЧПУ используется шлифованная заготовка из любого материала.

    Преимущества CRS

    Как правило, холоднокатаная и сернистая сталь будет стоить примерно на 15% дороже, чем HRS, и будет лучше обрабатываться. Чтобы оправдать дополнительные затраты, необходимо провести испытания по механической обработке. Поскольку все токарно-винторезные станки работают по-разному, не существует установленной практики обработки материалов или обработки.

    Преимущества горячекатаной стали

    Горячекатаная простая углеродистая сталь по стоимости за фунт дешевле холоднокатаной сернистой стали.Но есть компромиссы. Горячекатаный материал должен иметь размер больше, чем холоднокатаный из-за отсутствия контроля внешнего диаметра (OD) в процессе прокатки.

    Производители электродвигателей оценивают, является ли горячекатаный пруток большего размера и с более низкой стоимостью материала более или менее дорогостоящим, чем холоднокатаный пруток.

    Ступенчатые валы

    Горячекатаный материал по самой своей природе обработки имеет твердые и мягкие участки, остаточные напряжения, пустоты и другие дефекты материала, что затрудняет его обработку.Проблема с некоторыми высокопрочными сталями заключается в том, что самая твердая часть — это только внешние слои, поэтому, когда вал подвергается механической обработке, вы теряете прочность.

    Производители материалов для валов

    Вот неполный список производителей заготовок валов.

    Сплавы Wingate

    Металлургический склад

    Металлический Супермаркет

    Связанные темы

    Вот несколько тем и страниц на этом веб-сайте, которые связаны с выбором материала вала.

    Валы двигателя

    Якоря и катушки возбуждения

    Моторные щетки

    Коммутаторы

    Ламинирование

    Испытания машины, необходимые для выбора материала вала

    Необходимо провести испытания машины, чтобы выбрать лучший вариант между CRS, HRS, несернистыми и сернистыми материалами. (Из-за трудностей с HRS большинство производителей двигателей будут использовать сернистые CRS.)

    Анализ вала | Инженерная библиотека

    На этой странице представлена ​​глава по анализу валов из «Руководства по анализу напряжений», Лаборатория динамики полета ВВС, октябрь 1986 г.

    10.1 Введение в анализ трансмиссионного вала

    В этом разделе представлены методы проектирования механических валов. В этом обсуждении вал определяется как вращающийся элемент, обычно круглый, который используется для передачи энергии. Хотя нормальные и касательные напряжения из-за кручения и изгиба являются обычным расчетным случаем, осевая нагрузка также может присутствовать и вносить вклад как в нормальные, так и в касательные напряжения. Расчетный случай должен учитывать комбинированные напряжения.

    Общая конструкция валов будет обсуждаться с упором на круглые сечения, сплошные или полые.

    10.2 Номенклатура, используемая при анализе трансмиссионного вала

    С = числовые константы
    Д, д = диаметр
    E = модуль упругости
    фут / мин = футов в минуту
    ф = сила
    G = модуль упругости при сдвиге
    л.с. = лошадиные силы
    Я = момент инерции
    Дж = полярный момент инерции
    к = радиус вращения
    К = коэффициент концентрации напряжений, нормальное напряжение
    K т = коэффициент концентрации напряжений, напряжение сдвига
    л = длина
    M = изгибающий момент
    = об / мин
    r = радиус
    об / мин = об / мин
    из = нормальное напряжение
    f e = Предел прочности при обратном изгибе
    f s = напряжение сдвига
    f yp = предел текучести, растяжение
    SAE = Общество автомобильных инженеров
    т = крутящий момент
    В = скорость, фут в минуту
    г = прогиб
    α = фактор столбца
    & phiv; = (phi) угловая деформация
    ω = (омега) угловая скорость, радиан в секунду

    10.3 Нагрузки на вал привода круглой передачи

    Вал трансмиссии нагружен ремнями, цепями и шестернями, которые получают мощность от первичных двигателей и распределяют ее для достижения желаемых результатов. Различия в количестве мощности, добавляемой или уменьшаемой в разных точках вала, приводят к скручиванию вала. Движущие силы и ведомые сопротивления приводят к изгибу вала, а для косозубой передачи также возникает осевая нагрузка. Эти нагрузки создают в валу как нормальные, так и касательные напряжения.

    Торсионная нагрузка создает максимальное напряжение сдвига на поверхности вала, рассчитанное по формуле

    $$ f_s = {T ~ r \ over J} $$

    (10-1)

    где крутящий момент, передаваемый через сечение, определяется из соотношения мощности:

    $$ T = {hp ~ (63,000) \ over n} $$

    (10-2)

    Развитие этих отношений можно найти в стандартных текстах.

    Изгибающая сила, создаваемая шестернями или цепями, равна чистой движущей силе, определяемой

    $$ F = {T \ over r} $$

    (10-3)

    где используется радиус шестерни или звездочки.Сила изгиба ремня должна быть получена из суммы сил, действующих на каждую сторону шкива. Обычный метод заключается в использовании следующего отношения:

    $$ F_1 + F_2 = C (F_1 — F_2) $$

    (10-4)

    где F 1 — сила натяжения, а F 2 — сила стороны провисания. Величина (F 1 — F 2 ) — это чистая величина, полученная из уравнения мощности. Для плоских ремней значение C составляет от 2 до 3, в зависимости от условий установки.Для клиновых ремней используйте C = 1,5.

    Осевая нагрузка, создаваемая зубчатым колесом, должна определяться с учетом типа используемой конструкции зубчатого колеса. Подробное описание нагрузок на шестерни выходит за рамки этого раздела. Достаточно сказать, что их необходимо учитывать.

    Изгибающие силы создают в валу нормальные напряжения, определяемые выражением

    $$ f = {M ~ r \ over I} $$

    (10-5)

    Осевые силы создают нормальное напряжение

    $$ f = \ alpha ~ {F \ over A} $$

    (10-6)

    где α — коэффициент, изменяющий F / A в эквивалентное напряжение колонны, где F — сжатие и имеется значительная длина неподдерживаемого вала.2 E} ~~~ (\ text {for} ~ L / k \ gt 115) $$

    (10-8)

    C = 1,0 используется для шарнирных концов, а C = 2,25 используется для фиксированных концов. Для растягивающих осевых нагрузок и для коротких участков сжатия используется α = 1,0.





    10.4 Анализ комбинированных напряжений в трансмиссионном валу

    Рекомендуемый метод проектирования пластичных материалов, подверженных комбинированным нормальным и касательным напряжениям, заключается в использовании теории максимального напряжения сдвига.{1/2} $$

    (10-9)

    где f s и f получены из соотношений, приведенных в разделе 10.3. Значение, которое будет использоваться для расчетного максимального напряжения сдвига, f s.max , обсуждается в следующем разделе.

    10.5 Расчетные напряжения и вариации нагрузки для трансмиссионного вала

    Расчетное напряжение определяется пределом текучести используемого материала. Однако его необходимо изменить, чтобы учесть различные аномалии нагрузки. Кодекс проектирования валов трансмиссии 11, который был опубликован ASME как код B 1 7c, 192 7, дает основные факторы, которые следует использовать при определении расчетных напряжений, нормальных или сдвиговых.В соответствии с этим кодексом основное расчетное напряжение должно составлять:

    Расчетное напряжение сдвига f s = 0,3 (предел текучести при растяжении), или
    f s = 0,18 (предел прочности при растяжении)
    Нормальное расчетное напряжение f = 0,6 (предел текучести при растяжении), или
    f = 0,36 (предел прочности при растяжении)

    Следует использовать меньшее из двух вычисленных напряжений.Для комбинированных напряжений, как описано в разделе 10.4, используется расчетное напряжение сдвига. Код также применяет коэффициент 0,75 к расчетному расчетному напряжению, если рассматриваемая секция включает шпоночную канавку. Следует отметить, что это эквивалентно коэффициенту концентрации напряжений 1,33. Перед тем, как делать припуски для шпоночных пазов, также следует обратиться к Таблице 10-2. Хотя в кодексе дополнительно не упоминаются факторы концентрации напряжений, они должны учитываться при любом проектировании.

    На рисунках с 10-1 по 10-5 показаны коэффициенты концентрации напряжений, которые следует применять к расчетному напряжению для различных типов несплошностей сечения.





    В таблицах 10-2 и 10-3 приведены коэффициенты концентрации напряжений, которые следует применять к шпоночным пазам и нескольким типам винтовой резьбы. Они применяются только в том случае, если анализируемое сечение включает резьбу или шпоночную канавку.

    Таблица 10-2: Значения коэффициента концентрации напряжения для шпоночных пазов, K
    Отожженный Закаленная
    Тип шпоночной канавки Гибка Торсион Гибка Торсион
    Профиль 1.6 1,3 2,0 1,6
    Сани-бегун 1,3 1,3 1,6 1,6

    Таблица 10-3: Значения коэффициента концентрации напряжений для винтовой резьбы, K
    Отожженный Закаленная
    Тип резьбы катанный разрез катанный Покрой
    Американский национальный (квадратный) 2.2 2,8 3,0 3,8
    Whitworth, Unified St’d. 1,4 1,8 2,6 3,3
    Дорделе 1,8 2,3 2,6 3,3

    Кодекс также рекомендует применять коэффициент удара и усталости к вычисленному крутящему моменту или изгибающему моменту. Этот фактор определяет серьезность нагрузки во время реверсирования напряжений, вызванных вращением вала.В Таблице 10-4 приведены эти коэффициенты для вращающихся валов.

    Таблица 10-4: Значения факторов удара и усталости для вращающихся валов (из кода ASME)
    Характер нагрузки K м
    (изгиб)
    K s
    (кручение)
    Наносится постепенно или устойчиво 1,5 1,0
    Внезапное обращение, несовершеннолетний от 1,5 до 2,0 от 1,0 до 1.5
    Внезапно нанесенный, тяжелый от 2,0 до 3,0 от 1,5 до 3,0




    10.6 Методика расчета валов круглой передачи

    Рекомендуемая процедура расчета круглых валов следующая:

    1. Определите все нагрузки на вал.
    2. Определите максимальный крутящий момент и его местоположение.
    3. Определите максимальный изгибающий момент и его местоположение.
    4. Определите расчетное напряжение.
    5. Определите диаметр вала при критическом диаметре.
    6. Проверить вал на прогиб.

    Пример задачи проиллюстрирует применение вышеуказанных принципов и предыдущих соотношений.

    10.6.1 Анализ проб вала круглой передачи

    Нагруженный вал, показанный на Рисунке 10-6, получает 20 л.с. при 300 об / мин на шкив B под углом 45 ° снизу. Gear C выдает 8 л.с. по горизонтали вправо, а передача E — 12 л.с. при движении вниз влево под углом 30 °.Вал должен быть холоднотянутым C1035 с минимальными значениями предела текучести при растяжении, f y = 72 000 фунтов на квадратный дюйм, и предела прочности на разрыв, f и = 90 000 фунтов на квадратный дюйм.

    Показаны силы, действующие на вал. Нагрузки на зубчатые зацепления не учитывают нормальный компонент. Это разумно для конструкции зубьев 14–1 / 2 °, но для более высоких углов давления следует учитывать боковую силу.

    1) Определите нагрузки.

    Крутящие моменты, передаваемые валом, равны

    $$ T_B = {63,000 ~ hp \ over n} = {(63,000) (20) \ over 300} = 4200 ~ \ text {in-lbs} $$

    (10-10)

    на валу между B и C.

    $$ T_C = {(63 000) (8) \ более 300} = 1680 ~ \ text {дюйм-фунты} $$

    (10-11)

    взлетел в C.

    $$ T_E = {(63,000) (12) \ over 300} = 2520 ~ \ text {in-lbs} $$

    (10-12)

    на валу между C и E.

    Изгибающие силы от шкива определяются выражением

    $$ F_B = 2 (F_1 — F_2) = {2 T_B \ over r_B} = {2 (4200) \ over 12} = 700 ~ \ text {lbs} $$

    (10-13)

    Изгибающее усилие от шестерни C составляет

    $$ F_C = {T_C \ over r_c} = {1680 \ over 9} = 187 ~ \ text {lbs} $$

    (10-14)

    а от передачи E —

    $$ F_E = {T_E \ over r_E} = {2520 \ over 6} = 420 ~ \ text {lbs} $$

    (10-15)

    Эти приложенные нагрузки разделяются на их вертикальные и горизонтальные составляющие и рассчитываются опорные реакции.Эти реакции обнаруживаются суммированием моментов и сил в двух плоскостях. На основе этих расчетов была построена диаграмма сдвига, показанная на рис. 10-7.

    Максимальный изгибающий момент находится там, где диаграмма сдвига пересекает ось. Более сложные нагрузки имеют несколько точек пересечения. Каждый должен быть исследован, чтобы найти максимум. В данном случае максимальный изгибающий момент в горизонтальной плоскости равен

    $$ M_ {B.x} = (12) (484) = 5810 ~ \ text {in-lbs} $$

    (10–16)

    а в вертикальной плоскости —

    $$ M_ {B.{1/2} $$

    (10-19)

    $$ M_B = 7685 ~ \ text {in-lbs} $$

    (10-20)

    Замечено, что если положение максимальных моментов неодинаково в каждой плоскости, оба положения должны быть проверены, чтобы найти максимум. Также замечено, что для этого примера максимальный крутящий момент также находится в той же секции.

    Расчетное напряжение теперь определено. На основе предела текучести при растяжении напряжение сдвига составляет

    $$ f_s = (0,3) (72,000) = 21,600 ~ \ text {psi} $$

    (10–21)

    и исходя из предела прочности при растяжении, это

    $$ f_ {s.design} = (0,18) (90 000) = 16 200 ~ \ text {psi} $$

    (10-22)

    Наш дизайн будет основан на меньшем. Сделан припуск под шпоночный паз. Согласно кодексу используется 75% вышеуказанного напряжения. Таким образом,

    $$ f_ {s.design} = (0,75) (16 200) = 12 150 ~ \ text {psi} $$

    (10-23)

    Коэффициенты удара и вибрации, применяемые к крутящему моменту и моментам для постепенно прикладываемой нагрузки, составляют: K s = 1,0 и K m = 1,5; они получены из Таблицы 10-4.{1/2} $$

    (10–28)

    а также

    $$ D = 1,726 ~ \ text {in} $$

    (10–29)

    Ближайший размер промышленных валов составляет 1-15 / 16 дюйма. Следует отметить, что промышленные валы для передачи энергии доступны в следующих размерах:

    15/16, 1-3 / 16, 1-7 / 16, 1-11 / 16, 1-15 / 16, 2-3 / 16, 2-7 / 16, 2-15 / 16, 3-7 / 16, 3-15 / 16, 4-7 / 16, 4-15 / 16, 5-7 / 16, 5-15 / 16, 6-1 / 2, 7, 7-1 / 2, 8

    Использование стандартных размеров облегчает выбор подшипников, хомутов, муфт и другого оборудования.

    Механические валы, используемые как единое целое с машиной, доступны в следующих размерах:

    С шагом 1/16 дюйма в этом диапазоне 1/2 до 1 дюйма, допуск -0,002 дюйма
    от 1-1 / 6 до 2 дюймов, допуск -0,003 дюйма
    от 2-1 / 6 до 2-1 / 2 дюйма, допуск -0,004 дюйма
    С шагом 1/8 дюйма 2-5 / 8 до 4 дюймов, допуск -0,004 дюйма
    На 1/4 дюймас шагом от 4-1 / 4 до 6 дюймов, допуск -0,005 дюйма
    С шагом 1/4 дюйма от 6-1 / 4 до 8 дюймов, допуск -0,006 дюйма

    Возвращаясь к нашему примеру, диаметр вала определяется исходя только из соображений прочности. Поскольку прогибы также важны, необходимо проверять как угловые, так и поперечные прогибы.

    Прогиб вала при кручении определяется выражением

    $$ \ phi = {T L \ over G J} $$

    (10-30)

    где L — длина вала между точкой приложения крутящего момента и рассматриваемым сечением.

    Хотя приведенный пример был статически определенным, многие ситуации, встречающиеся на практике, неопределенны. Для этого место максимального напряжения должно быть определено методами анализа для непрерывных балок: методом площади-момента, методом трех моментов, методом наложения и методом распределения моментов. Изложению этих методов посвящен раздел настоящего руководства, посвященный пучковому анализу.

    10.6.2 Общее расчетное уравнение для вала круглой передачи

    Общее расчетное уравнение для круглых валов, как сплошных, так и полых, может быть разработано на основе рекомендованных процедур.{1/2} $$

    (10–31)

    где B = D i / D и D i — внутренний диаметр полого вала. Это уравнение требует нескольких попыток для решения из-за включения осевой нагрузки F.

    Также указывается, что при проектировании крупногабаритных валов вес всех шкивов и шестерен должен учитываться в расчетных расчетах.

    MechMinutes Видео: Введение в валы

    ВАЛЫ: ВВЕДЕНИЕ | MECH MINUTES | MISUMI США

    В последней серии Mech Minutes мы рассмотрим особенности, которые необходимо учитывать при выборе вала для вашего приложения.Валы обычно используются по трем основным причинам: поддержка, передача мощности или транспортировка груза.

    Misumi предлагает бесчисленное множество стилей валкования. Начнем с расшифровки четырех основных групп: линейные, поворотные, стойки и стержни.

    «Линейные» валы используются при транспортировке грузов. Эти валы подходят к дополнительным принадлежностям, таким как шариковые втулки. Линейные валы состоят из стали, но стандартная углеродистая сталь относительно мягкая. Прямой контакт с сопрягаемыми аксессуарами может привести к преждевременному износу стали.Из-за этого индукционного затвердевания Misumi (также известного как поверхностная закалка) линейные валы выдерживают износ втулки, движущейся непосредственно на валу.

    «Вращающиеся» валы предназначены для использования в системах передачи энергии. Часто «вращающийся» и «приводной» валы используются как взаимозаменяемые. Хотя они используются в идентичных приложениях, между ними есть важные различия. Об этом мы поговорим в следующем выпуске. Вращающиеся валы Misumi предлагают множество изменений, чтобы приспособить различные сопрягаемые компоненты.Плоские поверхности под ключ, шпоночные пазы и канавки под стопорное кольцо — это лишь некоторые из стандартных изменений, предлагаемых для соединения ваших вращающихся принадлежностей.

    «Сообщения» обычно используются в качестве вспомогательных функций в приложении. Эти валы, также известные как «стойки», предназначены для статической поддержки. Поскольку стойки и их сопрягаемые компоненты не находятся в движении, допуски не так критичны, что приводит к снижению затрат.

    «Штанги», также называемые «прутки», являются последним из четырех основных типов валов.Это наиболее экономичное решение для общих и уникальных приложений. В ассортименте удилищ Misumi’s самый широкий выбор материалов, включая титан, латунь, различные смолы и многие другие.

    Если вы начнете с правильного вала в вашей конструкции, это гарантирует, что ваше приложение будет работать так, как ожидалось. Не говоря уже о предотвращении чрезмерного проектирования — таким образом, вы экономите драгоценные доллары.

    Не забудьте нажать кнопку подписки и посмотреть другие наши видео!

    .