Getriebewellen: Ein vollständiger Leitfaden
Die Übertragungswelle ist ein rotierendes Maschinenteil, im Allgemeinen mit kreisförmigem Querschnitt. Sie überträgt Leistung oder Bewegung von einem Teil zum anderen. Mit anderen Worten, sie überträgt die Kraft von dem Teil, der sie erzeugt, zu dem Teil, der sie aufnimmt. Die Transmissionswelle ist eines der wichtigsten Teile aller rotierenden Maschinen.
In diesem Artikel werden wir die Getriebewelle, ihre Funktionsweise, ihre Typen, ihre Funktion, ihre Länge und ihre Materialien eingehend besprechen. So können Sie sich ein klares Bild über ihre Funktionen und Eigenschaften machen, die Sie in Ihrem Fertigungsprozess verwenden können.
Was ist die Getriebewelle?
Es gibt viele Möglichkeiten, Strom zu erzeugen, aber manchmal ist es schwierig, den Strom dort zu erzeugen, wo er benötigt wird, und zwar in perfekter Größe und Richtung. Aus diesem Grund werden in Kraftfahrzeugen die Übertragungswelle und das Getriebe verwendet. Das Schaltgetriebe hat eine Transmissionswelle. Um die Energie vom Motor zu den Rädern zu transportieren und das Auto anzutreiben, wird ein Getriebe verwendet. Bei dieser Energieübertragung senken die Transmissionswelle und das Getriebe die Leistung auf die nutzbare Geschwindigkeit ab. Die Konstruktion und Spezifikation der Getriebewelle ist für die Auslegung des Fahrzeuggetriebes von großer Bedeutung.
Wozu dient die Getriebewelle?
Die Transmissionswelle ist eines der Elemente der grundlegenden Maschinenkomponenten, die die Rotations- und Schwingungsachse bilden und die Geometrie der Bewegung steuern. Sie wird in mechanischen Geräten in vielfältiger Weise eingesetzt. Die Übertragungswelle 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 eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um diese dynamischen und statischen Belastungen zu bewältigen.
Wellen werden im Verkehrswesen, in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, in der Konsumgüterindustrie, im Bergbau und in der industriellen Fertigung in vielen Bereichen eingesetzt. Getriebewellen leiten die erzeugte Kraft in einer Vielzahl von Geräten, von Autos bis zu Flugzeugen und anderen Geräten.
Wie funktioniert eine Getriebewelle?
Die Getriebewelle ist im Schaltgetriebe zu finden. Die Aufgabe der Getriebewelle ist es, die hohe Leistung des Automotors an die Räder weiterzuleiten. Die Getriebewelle reduziert auch die Geschwindigkeit, um sie kompatibel zu machen. Das Getriebe erledigt diesen Vorgang durch die komplexe Anordnung der Zahnräder und Wellen.
Die Kurbelwelle des Motors dreht sich und erzeugt eine Kraft, die durch das Getriebe zum Rad gelangen muss. Der erste Teil, der diese Energie aufnimmt, ist die Eingangswelle, die über die Kupplung ein- und ausgekuppelt werden kann. Beim Hinterradantrieb liegt die Eingangswelle parallel zur Ausgangswelle und bildet ein einziges Bauteil, das manchmal als Hauptantriebswelle bezeichnet wird.
Arten von Getriebewellen
Hauptwelle
Die Hauptwelle, die manchmal auch als Abtriebswelle 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 sehen aus wie die gleiche Welle, sind aber zwei verschiedene Wellen. Die Vorderseite der Hauptwelle wird durch das kleine Lager auf der Rückseite der Eingangswelle gestützt. Die Hauptwelle dreht sich mit unterschiedlichen Drehzahlen und liefert das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment. Es handelt sich um eine Keilwelle, so dass das Zahnrad oder die Synchronisierung zum Ein- und Auskuppeln bewegt werden kann.
A Vorgelegewelle
Diese Welle liegt parallel zur Hauptwelle und wird von der Eingangswelle über ein Ritzel angetrieben. Bei einer grundlegenden Konstruktion eines Schaltgetriebes sind die Getriebezahnräder fest mit der Vorgelegewelle verbunden und drehen sich mit ihr. Eingangs- und Vorgelegewelle sind bei Autos mit Frontantrieb identisch. Sie hat einen Kupplungsmechanismus, der sie mit dem Motor verbindet und die Kraft über das Zahnrad auf die Ausgangswelle überträgt.
Eine Losradwelle
Eine Leerlaufwelle, auch bekannt als Rücklaufwelle, ist eine kleine glatte Welle, die das Leerlaufrad umkehrt. Sie wird als Leerlaufwelle bezeichnet, weil sie keine Rolle bei der Drehzahlreduzierung und Drehmomenterhöhung spielt. Ihr Hauptzweck besteht darin, die Richtung des Zahnrads umzukehren, also die Drehrichtung zu ändern.
Aus welchem Material besteht die Getriebewelle?
Eine Welle und ein Zahnrad sind mit Zähnen versehen, die eine Verbindung mit den Zähnen einer anderen Welle herstellen, um die Drehkraft kontinuierlich zu übertragen. Ingenieure können Wellen und Zahnräder mit unterschiedlichen Größen und Durchmessern kombinieren, um die Kraft und Geschwindigkeit dieser Komponenten zu verändern. Wellen werden aus Baustahl hergestellt. Für hochfeste Wellen werden legierte Stähle wie Nickel, Nickel-Chrom, oder Chrom-Vanadium-Stahl verwendet wird. Die Wellen werden in der Regel durch Warmwalzen geformt und durch Kaltziehen, Drehen und Schleifen fertiggestellt.
Aus welchen Materialien besteht die Übertragungswelle?
Das für die Wellen verwendete Material sollte die folgenden Eigenschaften aufweisen
- Das Material sollte von hoher Festigkeit sein
- Es muss die Eigenschaften einer guten Bearbeitbarkeit aufweisen (leicht zu bearbeiten)
- muss einen niedrigen Empfindlichkeitsfaktor aufweisen (es wird ein duktiles Material verwendet, was bedeutet, dass die Spannungskonzentration gering ist)
- Für die Herstellung der Wellen sollte Kohlenstoffstahl der Güteklassen 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 Berücksichtigung von Passfedernuten
- 84 MPa für Wellen mit Passfedernuten
Das am häufigsten verwendete Material für die Entwicklung von Kraftübertragungswellen ist warmgewalzter Stabstahl, kohlenstoffarmer Stahl oder eine Legierung (AISI/SAE 4140, 4340 und 8620).
Wie lang sind die Getriebewellen?
Getriebewellen sind in verschiedenen Größen auf dem Markt erhältlich, aber die Standardgrößen sind unten aufgeführt.
Getriebewellen sind Standardgrößen oder -längen (je nach Stufe):
- 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 idealen Längen für die Übertragungsschächte sind 5 m, 6 m und 7 m.
Der Wellendurchmesser ist der wichtigste Faktor für die Bestimmung des Achsabstands eines Getriebes und damit seiner Größe. Während des Konstruktionsprozesses sind Festigkeit und Verformungsbeständigkeit die wichtigsten Punkte, die berücksichtigt werden müssen.
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Schlussfolgerung
In diesem Artikel haben wir die Getriebewelle und ihre Typen, ihre Funktion, das Material, aus dem sie besteht, ihren Mechanismus und ihre Verwendung gründlich besprochen, um Ihnen eine Vorstellung vom Getriebeprozess zu vermitteln. So können Sie jetzt genügend Wissen haben, um eine geeignete Welle für Ihr Getriebeprojekt auszuwählen.
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