Краткий ответ: растачивание вала удаляетгораздо больше веса, чем силы. Удалите отверстие на половину наружного диаметра, и вы потеряете четверть веса, но только около шести процентов жесткости на кручение. Именно эта профессия объясняет, почему существуют полые валы, и, понимая это, вы принимаете решение.
Выбор междутвердый вал двигателяиполый вал двигателяобычно рассматривается как сильный по сравнению с легким. Такая формулировка неверна и приводит людей к чрезмерному построению. Настоящий компромисс заключается между стоимостью производства, с одной стороны, и весом, инерцией и функциональностью, с другой. Сила почти не проникает в него, если посмотреть на цифры.
Жесткость на кручение обеспечивается внешним материалом. Сталь в центре вала почти не способствует сопротивлению скручиванию, поскольку она имеет небольшой радиус. Но он по-прежнему весит то, что весит. Удалите его, и вы потеряете массу, сохранив при этом почти всю силу.
Эффект нелинейный, и это удивляет людей. Жесткость падает в четвертой степени диаметра отверстия, а вес - во второй степени. Так что скромный зануда практически бесплатен.
| Отверстие, как доля наружного диаметра | Вес удален | Торсионная жесткость потеряна. |
|---|---|---|
| 40 процентов | 16 процентов | Около 2,6 процента |
| 50 процентов | 25 процентов | Около 6,3 процента |
| 60 процентов | 36 процентов | Около 13 процентов |
| 70 процентов | 49 процентов | Около 24 процентов |
| Только геометрия, для однородного круглого сечения. Настоящие валы также имеют ступеньки, шлицы и устройства для повышения напряжения, которые меняют картину. | ||
Прочтите строку 50 процентов еще раз. Четверть массы ушла, а жесткость вала по-прежнему составляет 94 процента. Для двигателя, который постоянно ускоряется и замедляется, это очень хорошая сделка, потому что масса, которую вы удалили, была вращающейся массой.
Изгиб — это совсем другая история, чем кручение, как и коробление. Тонкая стенка также может повредиться, образовать вмятину или разрушиться при запрессовке. При превышении примерно 60 процентов доходность быстро падает, а риски растут. Вот почему производственные полые валы находятся в разумном диапазоне, а не на теоретическом максимуме.
Более длинный бар лучше
Двигатели бытовой техники, вентиляторы, насосы, конвейеры и общепромышленные приводы почти все прочные, и это правильно.
Здесь находятся тяговые электродвигатели, роботизированные соединения, высокоскоростные шпиндели и полупроводниковое оборудование.Направляющая вала ротора EVподробно описывает этот случай.
Пустота – это не одно. Геометрия отверстия соответствует тому, для чего оно предназначено.
| Тип отверстия | Что он делает | Типичное использование |
|---|---|---|
| Сквозное отверстие | Открытый конец в конец | Поток охлаждающей жидкости, прокладка кабеля, второй концентрический вал |
| Глухое отверстие | Скучно только с одной стороны | Снижение веса при сохранении твердости одного конца для возможности привода. |
| Коническое отверстие | Внутреннее сиденье конической формы. | Расположение и зажим сопрягаемой детали внутри вала |
Разрыв в цене между цельным и пустотелым – это не просто дополнительная операция по сверлению. Четыре вещи становятся сложнее, и каждая увеличивает стоимость.
Отверстие должно быть концентрично внешней стороне.Блуждающий бур оставляет неровную стену. Неровная стена означает неравномерную массу, а неравномерная масса означает, что вал не будет балансировать. На длинном валу удержание концентричности — самая сложная часть работы.
Глубокие скважины работают медленно.Эвакуация стружки и отклонение инструмента ухудшаются с глубиной. Глубокое и точное сверление – это не быстрая операция.
Тонкие стены двигаются.Полая деталь сильнее деформируется при термообработке и по-другому зажимается при шлифовании. Его нужно держать аккуратно и тщательно измельчать.
Балансировка важнее.Поскольку полые валы обычно работают на высоких скоростях, их балансируют до более жесткого класса, а это дополнительная операция, требующая собственной проверки.
Спросите, как обеспечивается и проверяется концентричность отверстия, а не только каков допуск отверстия. В любом магазине можно просверлить отверстие нужного размера. Соблюдение наружного диаметра отверстия на валу диаметром 600 мм — вот что отличает производителя валов от механического цеха. Полный маршрут процесса описан впошаговое руководство по обработке.
Сплошные валы соответствуют всем характеристикам привода:гладкий, шпоночный паз, шлицевойишагнул, с рабочими диаметрами до г6 или h6 и ступенчатым торцовым биением в пределах 0,02 мм.
Полые валы обрабатываются со следующими ограничениями:
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Внешний диаметр вала | φ8 до 130 мм |
| Диаметр отверстия | от 3 до 50 мм, настраиваемый |
| Длина | от 100 до 2000 мм |
| Глубина глухого отверстия | от 5 до 150 мм |
| Концентричность, МДП | ≤0,01 мм, обычно 0,005 мм |
| Твердость | От 28 до 58 HRC, обычно от 42 до 48. |
| Предел прочности | Не менее 600 МПа |
| Материалы | сплавы 4140 и 4340, нержавеющая сталь 303, 304 и 416. |
Рассматривать пустоту как понижение силы.Это не так, и таблица выше показывает, почему. Отказ от полого вала по соображениям прочности обычно означает оплату вращающейся массы, которую двигатель затем должен ускорять весь день.
Растачивание шахты, в которой не было причин скучать.Противоположная ошибка. Для устройства с постоянной скоростью или двигателя насоса низкая инерция ничего не дает. Отверстие увеличивает стоимость и ничего не дает, потому что вал никогда не меняет скорость достаточно быстро, чтобы это нужно было делать.
Уточнение отверстия перед дежурством.Размер отверстия, скопированный из другой конструкции, является предположением. Толщина стенки должна определяться крутящим моментом, который фактически несет вал, и тем, что должно поместиться внутри, а не тем, что использовалось на предыдущем чертеже.
Если ни один из них не решит проблему, по умолчанию выберите твердое состояние. Пустой должен побеждать по какой-то причине, а не по предпочтениям.
Полый вал слабее сплошного вала?
Совсем немного, при том же наружном диаметре. Отверстие размером в половину наружного диаметра снимает около 25 процентов веса, но только около 6 процентов жесткости на кручение, поскольку материал вблизи центра очень мало способствует сопротивлению скручиванию. Прочность редко является причиной отказа от полого вала.
Почему полый вал дороже?
Отверстие должно оставаться концентричным относительно внешней части по всей длине, глубокое растачивание происходит медленно, тонкие стенки больше деформируются при термообработке и шлифовании, а полые валы обычно требуют более жесткой балансировки. Именно эти четыре фактора, а не само бурение, определяют цену.
В чем разница между сквозным и глухим валом?
Сквозное отверстие открыто с обоих концов, поэтому охлаждающая жидкость, кабель или другой вал могут проходить сквозь него. Глухое отверстие просверливается только с одного конца, что снижает вес, оставляя другой конец прочным для шпоночного паза, шлица или резьбы.
Насколько большим может быть отверстие?
На практике это примерно до 60 процентов наружного диаметра большинства валов двигателей. Кроме того, ускоряется потеря жесткости и тонкая стенка становится уязвимой при запрессовке и термообработке. Guansho производит отверстия от 3 до 50 мм и валы от φ8 до 130 мм.
Отправьте дежурство и то, что должно пройти через вал, если что. Компания Guanshuo самостоятельно изготавливает как сплошные, так и полые валы и посоветует, какой из них действительно подходит для вашего применения.
Запросить цену Или свяжитесь с командой постраница контактов.
