Informacje na temat wałów obrotowych, osi i wałów silnika: Wytyczne

Wały obrotowe są istotnym elementem nowoczesnej inżynierii mechanicznej. Jako element wirujący, przenoszą momenty i ruch obrotowy. Wały obrotowe mogą być wytwarzane z różnych materiałów, które są dobierane specjalnie do danego zastosowania. Materiały te obejmują stal nieutwardzoną, stal nierdzewną i stal utwardzoną.

Wały silnikowe są specjalnym rodzajem wałów obrotowych zaprojektowanych do tworzenia bezpośredniego połączenia między silnikiem lub innym źródłem siły a mechaniczną częścią maszyny.

Wały silnika i wały obrotowe służą do przenoszenia momentu obrotowego w różnych systemach i zastosowaniach. Należą do nich synchroniczne napędy pasowe, a także napędy łańcuchowe i inne rozwiązania, które przenoszą moment obrotowy bezpośrednio bez przełożenia. Dowiedz się więcej o mechanicznym przenoszeniu siły w ruchu obrotowym tutaj. W wielu przypadkach sprzęgła wałów są używane jako elementy łączące na końcach wałów obrotowych.

Wały obrotowe i wały silnikowe można znaleźć w sklepie internetowym MISUMI.

W skrócie: Wały obrotowe i osie obrotowe

• Wały obrotowe (wały obrotowe) przenoszą ruch obrotowy. Są wykorzystywane na przykład jako wał obrotowy między silnikiem a przekładnią. Przejmują głównie siły skrętne.
• Wały silnikowe (wały napędowe) to specjalna forma wału obrotowego umieszczona w silniku. Sprzęgła są często używane do przenoszenia siły ruchu obrotowego i sił skrętnych na inne komponenty.
• Osie są nieruchomymi elementami i, w przeciwieństwie do samego wału, nie obracają się. Przejmują głównie siły zginające.
• Wały liniowe są zamocowane podobnie jak osie, ale są używane jako wały prowadzące o wysokiej precyzji. Są specjalnym kształtem osi i są zwykle wytwarzane z dużą precyzją i są utwardzane powierzchniowo.
• W fizyce oś obrotu jest osią teoretyczną, wokół której obraca się element obrotowy. Jest przedstawiana na rysunkach technicznych jako linia przerywana z kropkami.
• W mechanice oś obrotu jest stałym wałem do prowadzenia i montażu mocowanych obrotowo nakładek.

Wymagania dotyczące wałów obrotowych

Wały obrotowe, zwane również wałami dynamometrycznymi, muszą być w stanie zapewnić wystarczające przenoszenie momentu obrotowego. Można to osiągnąć łącząc odpowiednie materiały i prawidłowe wymiarowanie.

Wymiarowanie wału obrotowego zależy od momentu obrotowego, który ma być przenoszony, w stosunku do długości i średnicy wału. Zbyt mała średnica spowoduje przeciążenie, co skutkuje zniszczeniem wału dynamometrycznego. Należy również wziąć pod uwagę wszelkie wypadkowe siły odśrodkowe lub zginające. Powierzchnia wału obrotowego musi mieć wysoką dokładność, prostość i dobre wykończenie powierzchni. Nierówna powierzchnia może powodować drgania lub nierównomierne działanie wału dynamometrycznego. Wały obrotowe muszą być podparte w łożysku tocznym lub obudowie łożyska, aby umożliwić ruch obrotowy o niskim współczynniku tarcia.

Wały obrotowe mogą być jednak wykorzystywane nie tylko jako komponenty ruchu obrotowego, ale także jako osie stacjonarne. W fizyce oś obrotu odnosi się do linii stacjonarnej (oś), wokół której obraca się stałe, sztywne ciało. W inżynierii mechanicznej oś obrotu oznacza również komponent, który jest instalowany jako sztywna oś w systemie i służy do prowadzenia i montowania osprzętu obrotowego. Na wałach obrotowych - w przeciwieństwie do osi obrotowych - cały zespół, składający się z wału obrotowego i dołączonych do niego komponentów, obraca się wokół siebie.

MISUMI oferuje szereg możliwych kombinacji do pozycjonowania wałów obrotowych, które obejmują jednostronne i dwustronne podparcie osi obrotowej. Kombinacje te umożliwiają zablokowanie położenia osiowego w celu utrzymania wymaganej okrągłości i prostości oraz uniknięcia niepożądanych wibracji, które mogą prowadzić do niedokładności, utraty komponentów, zwiększonego zużycia i niepożądanego generowania hałasu. Wały obrotowe o wysokiej precyzji umożliwiają osiągnięcie wysokich prędkości przy zachowaniu wymaganej płynności ruchu dzięki blokadzie położenia osiowego.

Wymagania dotyczące osi obrotowych

Jeśli wał obrotowy jest używany jako oś obrotu, główną rolę odgrywa odporność na zginanie, ponieważ wał obrotowy jest głównie poddawany obciążeniom zginającym. W celu przeniesienia sił wywieranych na osie obrotowe i przez osie obrotowe na ich podpory, można je wytwarzać przy użyciu materiałów o wysokiej wytrzymałości, takich jak stal nierdzewna, aluminium lub tytan.

Wymagania dotyczące wałów silnikowych

Wał silnikowy to łącznik między silnikiem a maszyną, który jest bezpośrednio napędzany przez silnik. Podlegają one głównie naprężeniom skręcającym wywołanym momentem skręcającym. W takim przypadku cały zespół składa się z wału silnikowego i dołączonych komponentów, a do zamocowania wału potrzebne jest łożysko toczne lub obudowa łożyska.

Wały silnikowe i wały skrętne szczególnie nadają się do inżynierii mechanicznej i budowy instalacji, ponieważ mają wysoką odporność skrętną i bardzo wysoką dokładność koncentryczności i okrągłości. Pozwala to na przenoszenie ruchu obrotowego i momentu obrotowego przy niskich wibracjach i dużych prędkościach. Ponadto punkty przenoszenia siły mogą być poddawane obróbce końcowej poprzez utwardzenie w celu uzyskania jeszcze większej wytrzymałości skrętnej. Wały silnikowe MISUMI są wyposażone w otwory środkowe na ściankach końcowych, co ułatwia montaż.