Võllidon mehaaniliste süsteemide kriitilised komponendid, toimides selgroona, mis toetab kõiki ülekandeelemente, edastades samal ajal pöördemomenti ja laagrite paindemomente. Võlli konstruktsioon ei pea keskenduma mitte ainult selle üksikutele omadustele, vaid arvestama ka selle integreerimisega võllisüsteemi üldise struktuuriga. Sõltuvalt liikumise ja jõuülekande ajal kogetava koormuse tüübist saab võlle liigitada spindliteks, veovõllideks ja pöörlevateks võllideks. Neid saab liigitada ka nende telje kuju järgi sirgeteks võllideks, ekstsentrilisteks võllideks, väntvõllideks ja painduvateks võllideks.
Spindlid
1. Fikseeritud spindel
Seda tüüpi spindel talub ainult paindemomente, jäädes samal ajal paigale. Selle lihtne konstruktsioon ja hea jäikus muudavad selle ideaalseks rakendusteks nagu jalgrattateljed.
2. Pöörlev spindel
Erinevalt fikseeritud spindlitest kannavad pöörlevad spindlid liikumise ajal ka paindemomente. Neid leidub tavaliselt rongide ratastelgedes.
Veovõll
Veovõllid on konstrueeritud pöördemomendi edastamiseks ja on suurte pöörlemiskiiruste tõttu tavaliselt pikemad. Tsentrifugaaljõudude põhjustatud tugevate vibratsioonide vältimiseks on veovõlli mass ühtlaselt jaotatud piki selle ümbermõõtu. Kaasaegsed veovõllid kasutavad sageli õõneskonstruktsioone, mis pakuvad suuremaid kriitilisi kiirusi võrreldes täisvõllidega, muutes need ohutumaks ja materjalisäästlikumaks. Näiteks on autode veovõllid tavaliselt valmistatud ühtlaselt paksudest terasplaatidest, samas kui raskeveokid kasutavad sageli õmblusteta terastorusid.
Pöörlev võll
Pöörlevad võllid on ainulaadsed selle poolest, et nad taluvad nii painde- kui ka väändemomente, muutes need mehaaniliste seadmete üheks levinumaks komponendiks.
Sirge võll
Sirgetel võllidel on lineaarne telg ja neid saab liigitada optilisteks ja astmelisteks võllideks. Sirged võllid on tavaliselt siledad, kuid neid saab konstrueerida õõnsaks, et vähendada kaalu, säilitades samal ajal jäikuse ja väändestabiilsuse.
1. Optiline võll
Lihtsa kuju ja kergesti valmistatavate võllidega kasutatakse neid peamiselt ülekandeks.
2. Astmeline võll
Astmelise pikisuunalise ristlõikega võlli nimetatakse astmeliseks võlliks. See konstruktsioon hõlbustab komponentide paigaldamist ja paigutamist, mis viib tõhusama koormuse jaotumiseni. Kuigi selle kuju sarnaneb ühtlase tugevusega tala omaga, on sellel mitu pingekontsentratsiooni punkti. Nende omaduste tõttu kasutatakse astmelisi võlle laialdaselt erinevates käigukastirakendustes.
3. Nukkvõll
Nukkvõll on kolbmootorite kriitilise tähtsusega komponent. Neljataktilistes mootorites töötab nukkvõll tavaliselt poole väiksema kiirusega kui väntvõll, kuid see säilitab siiski suure pöörlemiskiiruse ja peab taluma märkimisväärset pöördemomenti. Seetõttu seab nukkvõlli konstruktsioon selle tugevusele ja toestusvõimele ranged nõuded.
Nukkvõllid on tavaliselt valmistatud spetsiaalsest malmist, kuigi mõned on vastupidavuse suurendamiseks valmistatud sepistatud materjalidest. Nukkvõlli konstruktsioonil on mootori üldises arhitektuuris oluline roll.
4. Spline-võll
Nuutvõllid on nime saanud oma erilise välimuse järgi, mille pinnal on pikisuunaline kiiluava. Need kiiluavad võimaldavad võllile kinnitatud pöörlevatel komponentidel säilitada sünkroniseeritud pöörlemist. Lisaks sellele pöörlemisvõimele võimaldavad nuutvõllid ka aksiaalset liikumist ning mõned konstruktsioonid sisaldavad usaldusväärseid lukustusmehhanisme piduri- ja roolisüsteemide rakenduste jaoks.
Teine variant on teleskoopvõll, mis koosneb sisemisest ja välimisest torust. Välimisel torul on sisemised hambad, samas kui sisemisel torul on välised hambad, mis võimaldavad neil sujuvalt kokku sobida. See konstruktsioon mitte ainult ei edasta pöördemomenti, vaid pakub ka võimalust pikkuses pikeneda ja kokku tõmbuda, mistõttu sobib see ideaalselt käigukasti käiguvahetusmehhanismides kasutamiseks.
5. Käigukasti võll
Kui hammasratta dedendumringi ja kiilusoone põhja vaheline kaugus on minimaalne, on hammasratas ja võll integreeritud üheks tervikuks, mida nimetatakse hammasratta võlliks. See mehaaniline komponent toetab pöörlevaid osi ja töötab koos nendega liikumise, pöördemomendi või paindemomentide edastamiseks.
6. Ussivõll
Ussivõll on tavaliselt konstrueeritud ühtse üksusena, mis integreerib nii ussi kui ka võlli.
7. Õõnesvõll
Õõneskeskmega võlli nimetatakse õõnesvõlliks. Pöördemomendi ülekandmisel kogeb õõnesvõlli välimine kiht suurimat nihkepinget, mis võimaldab materjale tõhusamalt kasutada. Tingimustes, kus õõnes- ja täisvõllide paindemoment on võrdne, vähendavad õõnesvõllid oluliselt kaalu, ilma et see kahjustaks jõudlust.
Väntvõll
Väntvõll on mootori kriitiline komponent, mis on tavaliselt valmistatud süsinikkonstruktsiooniterasest või kõrgtugevast malmist. Sellel on kaks põhiosa: väntvõlli kael ja ühendusvarda kael. Peamine kael on paigaldatud mootoriplokile, ühendusvarda kael aga ühendub ühendusvarda suurema otsaga. Ühendusvarda väiksem ots on ühendatud silindri kolviga, moodustades klassikalise väntvõlli-liuguri mehhanismi.
Ekstsentriline võll
Ekstsentriline võll on defineeritud kui võll, mille telg ei ole selle keskpunktiga joondatud. Erinevalt tavalistest võllidest, mis peamiselt hõlbustavad komponentide pöörlemist, on ekstsentrilised võllid võimelised edastama nii pöörlemist kui ka pöörlemist. Võllide vahelise keskpunkti kauguse reguleerimiseks kasutatakse ekstsentrilisi võlle tavaliselt tasapinnalistes hoovastikumehhanismides, näiteks kiilrihmadega ajamisüsteemides.
Paindlik võll
Paindlikud võllid on peamiselt mõeldud pöördemomendi ja liikumise edastamiseks. Tänu oma oluliselt madalamale paindejäikusele võrreldes väändejäikusega saavad painduvad võllid hõlpsalt erinevatest takistustest mööda liikuda, võimaldades pikamaaülekannet põhijõu ja töötava masina vahel.
Need võllid hõlbustavad liikumise ülekannet kahe omavahel suhtelise liikumisega telje vahel ilma täiendavate vahepealsete ülekandeseadmete vajaduseta, mistõttu sobivad need ideaalselt pikamaarakenduste jaoks. Nende lihtne disain ja madal hind aitavad kaasa nende populaarsusele erinevates mehaanilistes süsteemides. Lisaks aitavad painduvad võllid lööke ja vibratsiooni neelata, parandades üldist jõudlust.
Levinud rakenduste hulka kuuluvad pihuarvutid, teatud tööpinkide ülekandesüsteemid, odomeetrid ja kaugjuhtimisseadmed.
1.Power-tüüpi painduv võll
Jõutüüpi painduvatel võllidel on pehme võlli ühendusotsas fikseeritud ühendus, mis on varustatud voolikuühenduses oleva libiseva hülsiga. Need võllid on peamiselt ette nähtud pöördemomendi edastamiseks. Jõutüüpi painduvate võllide põhinõue on piisav väändejäikus. Tavaliselt on nendel võllidel tagasikäiguvastased mehhanismid, et tagada ühesuunaline ülekanne. Välimine kiht on valmistatud suurema läbimõõduga terastraadist ja mõnedel konstruktsioonidel puudub südamikvarras, mis suurendab nii kulumiskindlust kui ka paindlikkust.
2. Juhtimistüüpi painduv võll
Juhttüüpi painduvad võllid on mõeldud peamiselt liikumise edastamiseks. Nende edastatavat pöördemomenti kasutatakse peamiselt traadi painduva võlli ja vooliku vahel tekkiva hõõrdemomendi ületamiseks. Lisaks madalale paindejäikusele peavad need võllid olema ka piisava väändejäikusega. Võrreldes jõutüüpi painduvate võllidega iseloomustavad juhttüüpi painduvaid võlle konstruktsioonilised omadused, mille hulka kuuluvad südamiku olemasolu, suurem mähisekihtide arv ja väiksem traadi läbimõõt.
Paindliku võlli struktuur
Paindlikud võllid koosnevad tavaliselt mitmest komponendist: traadist painduv võll, painduva võlli ühendus, voolik ja vooliku ühendus.
1. Juhtme painduv võll
Painduv traatvõll, tuntud ka kui painduv võll, on valmistatud mitmest kokku keritud terastraadi kihist, moodustades ümmarguse ristlõike. Iga kiht koosneb mitmest samaaegselt keritud traadist, andes sellele struktuuri, mis sarnaneb mitmekiulise vedruga. Sisemine traadikiht on keritud ümber südamikvarda, külgnevad kihid on keritud vastassuundades. Seda konstruktsiooni kasutatakse tavaliselt põllumajandusmasinates.
2. Paindlik võlliühendus
Painduva võlli ühendus on loodud väljundvõlli ühendamiseks töötavate komponentidega. Ühendusi on kahte tüüpi: fikseeritud ja libisev. Fikseeritud tüüpi kasutatakse tavaliselt lühemate painduvate võllide puhul või rakendustes, kus painderaadius jääb suhteliselt konstantseks. Seevastu libisevat tüüpi kasutatakse siis, kui painderaadius töötamise ajal oluliselt muutub, võimaldades voolikus suuremat liikumist, et kohanduda pikkuse muutustega vooliku paindumisel.
3. Vooliku ja vooliku ühendus
Voolik, mida nimetatakse ka kaitsekestaks, kaitseb painduvat võlli kokkupuute eest väliste komponentidega, tagades operaatori ohutuse. Lisaks saab see säilitada määrdeaineid ja takistada mustuse sattumist. Töötamise ajal pakub voolik tuge, muutes painduva võlli käsitsemise lihtsamaks. Tähelepanuväärne on see, et voolik ei pöörle ülekande ajal koos painduva võlliga, mis võimaldab sujuvat ja tõhusat tööd.
Erinevat tüüpi ja funktsioonide mõistmine on inseneride ja projekteerijate jaoks ülioluline, et tagada mehaaniliste süsteemide optimaalne jõudlus ja töökindlus. Sobiva võllitüübi valimine konkreetse rakenduse jaoks saab parandada masinate efektiivsust ja pikaealisust. Lisateabe saamiseks mehaaniliste komponentide ja nende rakenduste kohta jälgige meie uusimaid värskendusi!
Postituse aeg: 15. okt 2024
