Die Übertragungswelle ist ein rotierendes Maschinenteil, im Allgemeinen mit kreisförmigem Querschnitt. Das überträgt Kraft oder Bewegung von einem Teil zum anderen. Mit anderen Worten, es überträgt Energie von dem Teil, der sie erzeugt, zu dem, der sie aufnimmt. Die Übertragungswelle ist eines der entscheidenden Teile aller rotierenden Maschinen.
In diesem Artikel werden wir die Übertragungswelle, ihre Funktionsweise, ihre Typen, Funktion, Länge und Materialien ausführlich besprechen. So können Sie sich eine klare Vorstellung von den Funktionalitäten und Eigenschaften machen, die Sie in Ihrem Fertigungsprozess verwenden können.
Was ist die Übertragungswelle?
Es gibt viele Möglichkeiten, Strom zu erzeugen, aber manchmal ist es schwierig, Strom mit perfekter Größe und Richtung dort zu erzeugen, wo er benötigt wird. Aus diesem Grund werden in Automobilen die Übertragungswelle und das Getriebe verwendet. Das Handschaltgetriebe hat eine Übertragungswelle. Um die Energie vom Motor zu den Rädern zu transportieren, um das Getriebe des Automobils anzutreiben, wird es verwendet. Während dieser Energieübertragung senken die Getriebewelle und das Zahnrad die Leistung auf die bearbeitbare Drehzahl. Das Design und die Spezifikation der Getriebewelle sind bei der Auslegung des Fahrzeuggetriebes von erheblicher Bedeutung.
Wozu dient die Getriebewelle?
Die Übertragungswelle ist eines dieser Elemente in den grundlegenden Maschinenkomponenten, das die Rotationsachse, die Oszillation bereitstellt und die Geometrie der Bewegung steuert. Es wird auf vielfältige Weise in mechanischen Geräten verwendet. Die Getriebewelle wird von Lagern getragen und dreht die Maschinenelemente wie Getriebe, Schwungräder, Kurbeln und Riemenscheiben, um das vom Motor benötigte Drehmoment zu übertragen. Eine Welle muss stark genug sein, um diese dynamisch und statisch erzeugten Belastungen zu kontrollieren.
Wellen haben viele Anwendungen in der Transport-, Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Konsumgüter-, Bergbau- und industriellen Fertigungsindustrie. Übertragungswellen leiten die erzeugte Kraft in eine Vielzahl von Geräten, von Autos über Flugzeuge bis hin zu anderen Geräten.
Wie funktioniert eine Getriebewelle?
Die Übertragungswelle befindet sich im Schaltgetriebe. Aufgabe der Getriebewelle ist es, die hohe Leistung des Automotors an die Räder zu leiten. Die Übertragungswelle reduziert auch die Drehzahl, um sie kompatibel zu machen. Das Getriebe erledigt diesen Prozess durch die komplexe Positionierung von Zahnrad und Wellen.
Die Kurbelwelle des Motors dreht sich und erzeugt Kraft, die durch das Getriebe geleitet werden muss, um das Rad zu erreichen. Der erste Teil, der diese Energie aufnimmt, ist die Eingangswelle, die über die Kupplung eingerückt und ausgerückt werden kann. Beim Hinterradantrieb wird die Eingangswelle parallel zur Ausgangswelle gelegt und bildet eine einzige Komponente, die manchmal als Hauptgetriebewelle bezeichnet wird.
Arten von Getriebewellen
Hauptwelle
Die Hauptwelle, die manchmal als Ausgangswelle bezeichnet wird, erstreckt sich von der Rückseite des Getriebes. Die Hauptwelle und die Eingangswelle erstrecken sich in einer Linie, die sich von der Vorderseite zur Rückseite des Getriebes erstreckt. Sie scheinen der eine Schaft zu sein, aber es sind zwei verschiedene Schafte. Die Vorderseite der Hauptwelle wird durch das kleine Lager von der Rückseite der Eingangswelle getragen. Die Hauptwelle dreht sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und liefert das für das Fahrzeug benötigte Drehmoment. Es ist eine Keilwelle, sodass das Zahnrad oder die Synchronisierung zum Ein- und Ausrücken bewegt werden kann.
Eine Gegenwelle
Diese Welle liegt parallel zur Hauptwelle und wird von der Eingangswelle über ein Ritzel angetrieben. Bei einer grundlegenden Schaltgetriebekonstruktion sind die Getriebezahnräder fest mit der Vorgelegewelle verbunden, drehen sich mit ihr mit. Antrieb und Vorgelege sind bei Fahrzeugen mit Frontantrieb dasselbe. Es hat einen Kupplungsmechanismus, der es mit dem Motor verbindet und die Kraft über das Zahnrad auf die Ausgangswelle überträgt.
Eine Leerlaufwelle
Eine Leerlaufwelle, auch als Rückwärtslaufwelle bekannt, ist eine kleine glatte Welle, die das Leerlaufrad umkehrt. Es wird als Leerlaufrad bezeichnet, weil es bei der Drehzahlreduzierung und Drehmomenterhöhung keine Rolle spielt. Sein Hauptzweck ist es, die Richtung des Zahnrads umzukehren, was bedeutet, dass sich die Drehrichtung ändert.
Woraus besteht die Getriebewelle?
Eine Welle und ein Zahnrad sind verzahnt, was hilft, sich mit anderen Wellenzähnen zu verbinden, um kontinuierlich Drehkraft zu übertragen. Ingenieure können Wellen und Zahnräder verschiedener Größen und Durchmesser anpassen und mischen, um die Kraft und Geschwindigkeit dieser Komponenten zu ändern. Wellen sind aus Weichstahl. Für die hochfesten Wellen wird legierter Stahl wie z Super, Nickel-Chrom, oder Chrom-Vanadium-Stahl wird genutzt. Wellen werden normalerweise durch Warmwalzen geformt und durch Kaltziehen, Drehen und Schleifen fertiggestellt.
Aus welchen Materialien besteht die Getriebewelle?
Das für die Wellen verwendete Material sollte die unten genannten Eigenschaften haben
- Das Material sollte von hoher Festigkeit sein
- Es muss die Eigenschaften einer guten Bearbeitbarkeit aufweisen (leicht zu bearbeiten)
- Muss einen niedrigen Empfindlichkeitsfaktor aufweisen (dehnbares Material wird verwendet, was bedeutet, dass die Spannungskonzentration gering ist)
- Bei der Herstellung der Wellen sollte Kohlenstoffstahl der Güten 40 C 8, 45 C 8, 50 C 4 und 50 C 12 verwendet werden
Die American Society of Mechanical Engineering (ASME) erlaubt die folgenden maximalen Betriebsspannungen für die Konstruktion von Getriebewellen
- 112 MPa für Wellen ohne Passfedernuten
- 84 MPa für Wellen mit Passfedernut
Das am häufigsten verwendete Material für die Entwicklung von Kraftübertragungswellen sind warmgewalzte Stahlstäbe, kohlenstoffarmer Stahl oder eine Legierung (AISI/SAE 4140, 4340 und 8620).
Welche Länge haben Getriebewellen?
Getriebewellen sind in verschiedenen Größen auf dem Markt erhältlich, aber die Standardgrößen sind unten aufgeführt.
Die Standardgrößen oder -längen der Übertragungswellen (je nach Schritt) sind:
- Für 5 mm Schritte, 25 – 60 mm.
- Für 10 mm Schritte, 60 – 110 mm.
- Für 15 mm Schritte, 110 – 140 mm.
- Für 20 mm Schritte, 140 – 500 mm.
Die ideal vorgeschriebenen Längen der Übertragungswellen sind 5 m, 6 m und 7 m.
Der Wellendurchmesser ist ausschlaggebend für die Bestimmung des Achsabstandes eines Getriebes und damit seiner Größe. Während des Konstruktionsprozesses sind Festigkeit und Verformungsbeständigkeit die wichtigsten Punkte, die berücksichtigt werden müssen.
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Zusammenfassung
In diesem Artikel haben wir die Übertragungswelle und ihre Arten, Funktionen, das Material, aus dem sie besteht, ihren Mechanismus und ihre Verwendung ausführlich besprochen, um Ihnen eine Vorstellung vom Übertragungsprozess zu geben. Jetzt können Sie also über genügend Wissen verfügen, um eine geeignete Wellenauswahl für Ihr Getriebeprojekt zu treffen.
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