Wird zum Einbau von Wellen und Achsen verwendet. Welle: Konstruktionsmerkmale, Klassifizierung und Produktion

ANGEWANDTE MECHANIK UND

DESIGN-GRUNDLAGEN

Vorlesung 8

WELLE UND ACHSEN

BIN. SINOTIN

Abteilung für Technologie und Produktionsautomatisierung

Wellen und Achsen Allgemeine Informationen

Zahnräder, Riemenscheiben, Kettenräder und andere rotierende Maschinenteile werden auf Wellen oder Achsen montiert.

Welle dient der Abstützung aufsitzender Teile und der Drehmomentübertragung. Im Betrieb erfährt der Schaft Biegung und Torsion, in manchen Fällen zusätzlich Zug und Druck.

Achse- ein Teil, das nur dazu bestimmt ist, die darauf sitzenden Teile zu stützen. Im Gegensatz zu einer Welle überträgt eine Achse kein Drehmoment und erfährt daher keine Torsion. Die Achsen können stationär sein oder sich zusammen mit den darauf montierten Teilen drehen.

Verschiedene Wellen und Achsen

Entsprechend ihrer geometrischen Form werden Wellen in gerade (Abbildung 1), gekröpfte und flexible Wellen unterteilt.

1 – Spitze; 2 – Hals; 3 – Lager

Abbildung 1 – Gerader Stufenschaft

Kurbelwellen und flexible Wellen sind Sonderteile und werden in diesem Kurs nicht behandelt. Achsen werden in der Regel gerade ausgeführt. Im Design unterscheiden sich gerade Wellen und Achsen kaum voneinander.

Die Länge gerader Wellen und Achsen kann glatt oder gestuft sein. Die Ausbildung von Stufen ist mit unterschiedlichen Spannungen einzelner Abschnitte sowie Fertigungsbedingungen und Montagefreundlichkeit verbunden.

Je nach Profiltyp können Wellen und Achsen massiv oder hohl sein. Das Hohlprofil wird zur Gewichtsreduzierung oder zur Platzierung in einem anderen Teil verwendet.

Strukturelemente von Wellen und Achsen

1 Zapfen. Die in den Stützen liegenden Abschnitte der Welle oder Achse werden Achsen genannt. Sie sind in Stacheln, Hälse und Fersen unterteilt.

Dorn Ein sogenannter Zapfen, der sich am Ende einer Welle oder Achse befindet und überwiegend radiale Lasten überträgt (Abb. 1).

Abbildung 2 – Absätze

Nacken bezeichnet einen Zapfen, der sich im mittleren Teil der Welle oder Achse befindet. Lager dienen als Stütze für die Hälse.

Spitzen und Hälse können zylindrisch, konisch oder kugelförmig sein. In den meisten Fällen werden Zylinderstifte verwendet (Abb. 1).

Fünfte wird als Lagerzapfen bezeichnet, der die Axiallast überträgt (Abbildung 2). Als Stütze für die Fersen dienen Drucklager. Die Form der Absätze kann massiv (Abbildung 2, a), ringförmig (Abbildung 2, b) und kammförmig (Abbildung 2, c) sein. Kammabsätze werden selten verwendet.

2 Landeflächen. Die Sitzflächen von Wellen und Achsen für die Naben der Anbauteile sind zylindrisch (Abbildung 1) und seltener konisch. Bei Pressverbindungen wird angenommen, dass der Durchmesser dieser Flächen etwa 5 % größer ist als der Durchmesser der angrenzenden Bereiche, um das Pressen zu erleichtern (Abbildung 1). Die Durchmesser der Sitzflächen werden gemäß GOST 6336-69 ausgewählt, und die Durchmesser für Wälzlager werden gemäß den GOST-Standards für Lager ausgewählt.

3 Übergangsbereiche. Die Übergangsabschnitte zwischen zwei Stufen von Wellen oder Achsen erfüllen:

Mit abgerundeter Nut für den Austritt der Schleifscheibe gemäß GOST 8820-69 (Abbildung 3, a). Diese Rillen erhöhen die Spannungskonzentration und werden daher an Endabschnitten empfohlen, an denen geringe Biegemomente auftreten.

Abbildung 3 – Übergangsabschnitte des Schachts

    mit einer Ausrundung * mit konstantem Radius gemäß GOST 10948-64 (Abbildung 3, b);

Mit einer Hohlkehle mit variablem Radius (Abbildung 3, c), die zur Reduzierung der Spannungskonzentration beiträgt und daher an stark belasteten Bereichen von Wellen und Achsen eingesetzt wird.

Wirksame Mittel zur Reduzierung der Spannungskonzentration in Übergangsbereichen sind das Eindrehen von Freistichen (Abbildung 4, a), die Vergrößerung der Kehlradien und das Bohren in Schritten mit großem Durchmesser (Abbildung 4, b).

Abbildung 4 – Methoden zur Erhöhung der Dauerfestigkeit von Wellen

Arten von Maschinenwellen und Achsen

Arten von Wellen

Achsen- Rotierende Maschinenteile abstützen. Sie können rotierend oder stationär sein.

Wellen- nicht nur die Drehung unterstützen, sondern auch übertragen.
Es gibt: gerade, gekröpft und gekröpft.
Wellen sind für die gleichzeitige Einwirkung von Drehmomenten und Biegemomenten ausgelegt.
Die Achsen sind nur zum Biegen ausgelegt.

  1. Schaft mit gerader Achse;
  2. Kurbelwelle;
  3. flexibler Schaft;
  4. Kardanwelle

Arten von Achsen

  1. bewegungslos;
  2. beweglich.

Achsen und Wellen unterscheiden sich von anderen Maschinenteilen dadurch, dass sie Zahnräder, Riemenscheiben und andere rotierende Teile tragen. Je nach Einsatzbedingungen unterscheiden sich Achsen und Wellen voneinander.

Eine Achse ist ein Teil, das nur die darauf montierten Teile trägt. Die Achse erfährt keine Torsion, da die Belastung von den darauf befindlichen Teilen ausgeht. Es wirkt auf Biegung und überträgt kein Drehmoment.

Die Welle trägt nicht nur die Teile, sondern überträgt auch das Drehmoment. Daher erfährt der Schaft sowohl Biegung als auch Torsion und manchmal auch Druck und Zug. Unter den Wellen gibt es Torsionswellen (oder einfach Torsionsstäbe), die die Drehung von Teilen nicht unterstützen und ausschließlich auf Torsion arbeiten. Beispiele sind die Antriebswelle eines Autos, die Kupplungswalze eines Walzwerks und vieles mehr.

Der Abschnitt im Wellen- oder Achsträger wird als Lagerzapfen bezeichnet, wenn er einer radialen Belastung ausgesetzt ist, oder als fünfter, wenn er einer axialen Belastung ausgesetzt ist. Der Endzapfen, der die radiale Last aufnimmt, wird Zapfen genannt, und der Zapfen, der sich in einiger Entfernung vom Ende der Welle befindet, wird Zapfen genannt. Nun, der Teil der Welle oder Achse, der die axiale Bewegung von Teilen begrenzt, wird Schulter genannt.

Die Sitzfläche der Achse oder Welle, auf der die rotierenden Teile tatsächlich montiert sind, wird häufig zylindrisch und seltener konisch ausgeführt, um den Ein- und Ausbau schwerer Teile zu erleichtern, wenn eine hohe Zentriergenauigkeit erforderlich ist. Die Fläche, die einen sanften Übergang zwischen den Stufen ermöglicht, wird als Verrundung bezeichnet. Der Übergang kann durch eine Nut erfolgen, die den Austritt der Schleifscheibe ermöglicht. Die Spannungskonzentration kann reduziert werden, indem die Tiefe der Rillen verringert und die Rundung der Rillen und Hanteln so weit wie möglich erhöht wird.

Um die Montage rotierender Teile auf einer Achse oder Welle zu erleichtern und Handverletzungen vorzubeugen, sind die Enden abgeschrägt, also leicht kegelförmig geschliffen.
Arten von Achsen und Wellen

Die Achse kann rotierend (z. B. die Achse eines Wagens) oder nicht rotierend (z. B. die Achse eines Blocks einer Maschine zum Heben von Gütern) sein.

Nun, der Schaft kann gerade, gekröpft oder flexibel sein. Am häufigsten sind gerade Schäfte. Kurbelwellen werden in Kurbelgetrieben von Pumpen und Motoren eingesetzt. Sie wandeln hin- und hergehende Bewegungen in Rotationsbewegungen um oder umgekehrt. Bei den flexiblen Wellen handelt es sich tatsächlich um aus Drähten gedrehte, mehrfach einziehbare Torsionsfedern. Sie dienen der Drehmomentübertragung zwischen Maschinenkomponenten, wenn sich diese im Betrieb relativ zueinander verändern. Sowohl Kurbelwellen als auch biegsame Wellen gelten als Sonderteile und werden in speziellen Schulungen vermittelt.

Meistens hat die Achse oder Welle einen kreisförmigen Vollquerschnitt, sie können aber auch einen ringförmigen Querschnitt haben, wodurch das Gesamtgewicht der Struktur reduziert werden kann. Der Querschnitt einiger Abschnitte der Welle kann eine Keilnut oder Keilnuten aufweisen oder profiliert sein.

Bei einer Profilverbindung werden die Teile durch Kontakt entlang einer runden, nicht glatten Oberfläche miteinander verbunden und können neben dem Drehmoment auch eine axiale Last übertragen. Trotz der Zuverlässigkeit der Profilverbindung kann sie nicht als technologisch fortschrittlich bezeichnet werden, daher ist ihr Einsatz begrenzt. Die Keilwellenverbindung wird nach der Form des Zahnprofils klassifiziert – sie kann gerade, Evolventen oder dreieckig sein.


Was ist der Unterschied zwischen einer Achse und einer Welle? Welche verschiedenen Arten von Achsen und Wellen gibt es? Aus welchen Materialien bestehen sie?

Eine Welle ist ein Teil (normalerweise glatt oder abgestuft zylindrisch), das dazu dient, darauf montierte Riemenscheiben, Zahnräder, Kettenräder, Rollen usw. zu tragen und Drehmoment zu übertragen.

Einsteckschlüssel für Windenkeil

Während des Betriebs erfährt die Welle Biegung und Torsion, und in manchen Fällen kann es zusätzlich zur Biegung und Torsion auch zu einer Zugverformung (Druckverformung) an der Welle kommen.

Einige Wellen tragen keine rotierenden Teile und arbeiten nur unter Torsion.

Welle 1 hat 2 Lager, sogenannte Lager. Der von der Stütze abgedeckte Teil der Welle wird als Zapfen bezeichnet. Die Endstifte werden als Zapfen 3 bezeichnet, die Zwischenstifte als Hälse 4.

Gerader Schaft: 1 - Schaft; 2 - Wellenstützen; 3 - Achsen; 4 - Hals

Eine Achse ist ein Teil, das nur dazu bestimmt ist, die darauf installierten Teile zu tragen.

Im Gegensatz zur Welle überträgt die Achse kein Drehmoment und wirkt nur auf Biegung. Bei Maschinen können die Achsen stationär sein oder sich zusammen mit den darauf sitzenden Teilen drehen (bewegliche Achsen).

Die Begriffe „Radachse“, das ist ein Teil, und „Rotationsachse“, das ist eine geometrische Linie von Drehzentren, sollten nicht verwechselt werden.


Achsausführungen: a - rotierende Achse; b - feste Achse

Die Formen von Wellen und Achsen sind sehr vielfältig und reichen von einfachsten Zylindern bis hin zu komplexen gekröpften Strukturen. Es gibt bekannte Konstruktionen von flexiblen Wellen, die bereits 1889 vom schwedischen Ingenieur Karl de Laval vorgeschlagen wurden.

Die Form der Welle wird durch die Verteilung der Biege- und Drehmomentmomente entlang ihrer Länge bestimmt. Ein richtig konstruierter Schaft ist ein Balken mit gleichem Widerstand. Die Wellen und Achsen rotieren und unterliegen daher wechselnden Belastungen, Spannungen und Verformungen (Abb.). Daher sind Ausfälle von Wellen und Achsen ermüdungsbedingter Natur.


Schwankungen der Biegespannungen der Radsatzachse in Bewegung: a - bei niedriger Geschwindigkeit; b - bei Betriebsgeschwindigkeit

Klassifizierung von Wellen und Achsen

Wellen werden je nach Verwendungszweck in Getriebewellen (auf denen Getriebeteile montiert sind) und Hauptwellen (auf denen auch die Arbeitsteile der Maschine montiert sind) unterteilt.

Wellentypen: a - Kurbelwelle: b - Kurbelwelle; c – flexible Welle; g - Teleskopschaft; d - Kardanwelle

Die Form von Wellen und Achsen ist vielfältig und hängt von den Funktionen ab, die sie erfüllen. Manchmal werden Wellen zusammen mit anderen Teilen hergestellt, zum Beispiel Zahnrädern, Kurbeln, Exzentern.

Entsprechend ihrer geometrischen Form werden Schäfte unterteilt in: gerade; Kurbel; genikulieren; flexibel; teleskopisch; Kardanringe. Kurbeln und Kurbelwellen werden verwendet, um eine hin- und hergehende Bewegung in eine Drehbewegung (Kolbenmotoren) oder umgekehrt (Kompressoren) umzuwandeln; flexibel – zur Drehmomentübertragung zwischen Maschinenkomponenten, die während des Betriebs ihre Position ändern (Baumechanismen, Dentalmaschinen usw.); teleskopisch – wenn es notwendig ist, eine Welle relativ zu einer anderen axial zu bewegen.

Flexible Wellen werden durch mehrschichtiges Aufwickeln von Stahlfederdraht auf einen dünnen Mittelstab hergestellt. Sie behalten nur bei kleinen Durchmessern eine ausreichende Flexibilität, da mit zunehmendem Durchmesser das Trägheitsmoment des Abschnitts und damit die Steifigkeit stark zunimmt. Daher können solche Wellen trotz aller positiven Eigenschaften und des Komforts des Antriebs keine übertragen erhebliche Leistung und haben einen relativ begrenzten Anwendungsbereich.

Die Achsen sind in der Regel gerade ausgeführt. Am weitesten verbreitet im Maschinenbau sind gerade Wellen und Achsen. Kurbelwellen und Kurvenwellen sind Sonderteile und werden in diesem Kurs nicht behandelt.

Aufgrund der Konstruktionsmerkmale: glatte Wellen und Achsen; abgestufte Wellen und Achsen; Getriebewellen; Schneckenwellen.

Zur axialen Fixierung von Teilen auf einer Welle oder Achse werden Leisten, Schultern, konische Abschnitte, Sicherungsringe und Distanzstücke verwendet, die in einem Satz mit anderen Teilen montiert werden können.

Abgestufte Wellen eignen sich am besten für die Montage von Bauteilen: Die Leisten schützen die Teile vor axialer Verschiebung und fixieren ihre Position während der Montage, sodass sich das Teil entlang der Welle frei zu seinem Sitzplatz bewegen kann. Es ist wünschenswert, dass die Höhe der Leisten eine Demontage der Baugruppe ermöglicht, ohne die Keile von der Welle zu entfernen. Die Durchmesser der Landeflächen müssen gemäß GOST 6636-69 hergestellt werden, da es für diese Durchmesser serienmäßig hergestellte Messgeräte gibt. Um die notwendige Drehung der Teile zusammen mit der Achse oder Welle sicherzustellen, werden Passfedern, Keilverzahnungen, Stifte, Profilabschnitte von Wellen und Presspassungen verwendet. Je nach Abschnittstyp werden Wellen und Achsen unterteilt in: solide; hohl kombiniert. Der Einsatz von Hohlwellen führt zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung und einer Erhöhung der Wellensteifigkeit bei gleicher Festigkeit, allerdings ist die Herstellung von Hohlwellen schwieriger als die von Vollwellen. Hohlwellen werden hergestellt und in Fällen, in denen ein anderes Teil durch die Welle geführt wird, wird Öl zugeführt. Abschnitte 1 von Achsen und Wellen, mit denen sie bei axialer Belastung auf Lagern aufliegen, werden als Absätze bezeichnet. Die Stützen für die Absätze sind die Drucklager 2. Die Sitzflächen der Wellen und Achsen unter den Naben der Anbauteile werden Achsen genannt und sind zylindrisch, konisch oder kugelförmig ausgeführt. In diesem Fall ist es üblich, die Zwischenachsen als Hälse und die Endachsen als Zapfen zu bezeichnen. Zylindrische Achsen sind im Maschinenbau weit verbreitet; Konische und Kugelzapfen werden selten verwendet.

Vertikale Schaftunterstützung: 1 - Ferse; 2 - Axiallager

Zapfen: zylindrisch - a; konisch - b; Ball - rein

Die Übergangsabschnitte zwischen zwei Durchmessern werden ausgeführt:

  • 1) mit einer Ausrundung mit konstantem Radius;
  • 2) mit einer Ausrundung mit variablem Radius. Dieses Filet reduziert die Spannungskonzentration und erhöht die Haltbarkeit. Es wird an stark beanspruchten Stellen von Wellen und Achsen eingesetzt.

Gestaltungsvarianten von Übergangsabschnitten zwischen den Stufen von Wellen und Achsen: eine Nut mit Rundung für den Ausgang der Schleifscheibe; Hohlkehle mit konstantem Radius; Rundung mit variablem Radius.

Strukturtypen der Übergangsabschnitte der Welle: a - Nut; b - Filet; c – Rundung mit variablem Radius; g - Fase

Die Enden der Wellen und Achsen sind mit Fasen versehen, d.h. Zum Schluss leicht zermahlen. Auf Dreh- und Schleifmaschinen werden die Sitzflächen von Wellen und Achsen bearbeitet.

Die Schultern der Wellen und Achsen verhindern eine Bewegung nur in eine Richtung. Im Falle einer möglichen axialen Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung werden Muttern, Stifte, Sicherungsschrauben usw. verwendet, um diese zu beseitigen. Die Enden der Wellen zur Montage von Kupplungen, Riemenscheiben und anderen drehmomentübertragenden Teilen sind zylindrisch oder konisch ausgeführt und in ihren Abmessungen genormt. Zur Montage von Passfedern ist die Welle mit einer Nut versehen.

Wellen- und Achsmaterialien

Die Hauptkriterien für die Leistung von Wellen und Achsen sind Steifigkeit, Volumenfestigkeit und Verschleißfestigkeit bei relativen Mikrobewegungen, die Korrosion verursachen.

Kohlenstoff- und legierte Stähle (gewalzte, geschmiedete und seltener Stahlgussteile) werden am häufigsten als Materialien für Achsen und Wellen verwendet, da sie eine hohe Festigkeit, die Fähigkeit zur Oberflächen- und Volumenhärtung aufweisen und zylindrische Werkstücke leicht durch Walzen erhalten werden können lassen sich leicht bearbeiten, aber auch hochfeste modifizierte Gusseisen- und Nichteisenmetalllegierungen (im Instrumentenbau). Für unkritische, leicht belastete Wellen- und Achskonstruktionen werden Kohlenstoffstähle ohne Wärmebehandlung verwendet. Kritische, stark belastete Wellen werden aus legiertem Stahl 40KhNMA, 25KhGT usw. hergestellt. Ohne Wärmebehandlung werden die Stähle 35 und 40, St5, Stb, 40Kh, 40KhN, ZOKHNZA verwendet, mit Wärmebehandlung - Stähle 45, 50 usw.

Wellenzapfen, die der Reibung in Gleitlagern dienen, müssen eine härtere Oberfläche haben (HRC = 50-60), was durch Härten mit Hochdruckpartikeln oder Aufkohlen und Härten erreicht werden kann.

Bei kleinen Zahnraddurchmessern werden Welle und Zahnrad als eine Einheit gefertigt. Dabei wird der Werkstoff zur Herstellung der Getriebewelle entsprechend den Anforderungen an den Getriebewerkstoff ausgewählt.

Die mechanische Bearbeitung von Wellen erfolgt üblicherweise in Zentren, wofür Wellenrohlinge mit Zentrierbohrungen ausgestattet werden. Es empfiehlt sich, Nuten, Hohlkehlen und Keilnuten auf derselben Welle gleicher Größe zu haben, um sie mit demselben Werkzeug bearbeiten zu können.

In der Automobil- und Traktorenindustrie werden Motorkurbelwellen aus Sphäroguss oder Sphäroguss hergestellt.

Wellen und Achsen .

Zweck, Design und Materialien von Wellen und Achsen

Eine Welle ist ein Teil (normalerweise glatt oder abgestuft zylindrisch), das dazu dient, darauf montierte Riemenscheiben, Zahnräder, Kettenräder, Rollen usw. zu tragen und Drehmoment zu übertragen.

Während des Betriebs erfährt die Welle Biegung und Torsion, und in manchen Fällen kann es zusätzlich zur Biegung und Torsion auch zu einer Zugverformung (Druckverformung) an der Welle kommen.

Einige Wellen tragen keine rotierenden Teile und arbeiten nur unter Torsion.

Welle 1 (Abb. 1) hat Stützen 2, sogenannte Lager. Der von der Stütze abgedeckte Teil der Welle wird als Zapfen bezeichnet. Die Endstifte werden Zapfen genannt 3, und die mittleren - Hälse 4.

Abb.1. Gerader Schaft:1 - Schaft;2 - Wellenstützen;3 - Zapfen;4 - Nacken

Eine Achse ist ein Teil, das nur dazu dient, die Achse zu tragen.darauf abgelegte Teile.

Im Gegensatz zur Welle überträgt die Achse kein Drehmoment und wirkt nur auf Biegung. Bei Maschinen können die Achsen stationär sein oder sich zusammen mit den darauf sitzenden Teilen drehen (bewegliche Achsen).

Die Begriffe „Radachse“, das ist ein Teil, und „Rotationsachse“, das ist eine geometrische Linie von Drehzentren, sollten nicht verwechselt werden.

Abb.2. Achsausführungen:
A - rotierende Achse;B - feste Achse

Die Formen von Wellen und Achsen sind sehr vielfältig und reichen von einfachsten Zylindern bis hin zu komplexen gekröpften Strukturen. Es gibt bekannte Konstruktionen von flexiblen Wellen, die bereits 1889 vom schwedischen Ingenieur Karl de Laval vorgeschlagen wurden.

Die Form der Welle wird durch die Verteilung der Biege- und Drehmomentmomente entlang ihrer Länge bestimmt. Ein richtig konstruierter Schaft ist ein Balken mit gleichem Widerstand. Die Wellen und Achsen rotieren und unterliegen daher wechselnden Belastungen, Spannungen und Verformungen (Abb. 3). Daher sind Ausfälle von Wellen und Achsen ermüdungsbedingter Natur.

Reis. 3. Schwankungen der Biegespannungen der Radsatzachse in Bewegung

A – bei niedriger Geschwindigkeit;B – mit Betriebsgeschwindigkeit

Klassifizierung von Wellen und Achsen

Wellen werden je nach Verwendungszweck in Getriebewellen (auf denen Getriebeteile montiert sind) und Hauptwellen (auf denen auch die Arbeitsteile der Maschine montiert sind) unterteilt.

Abb.4. Wellentypen:A - Kurbelwelle:B - Kurbelwelle;V - flexibler Schaft;

G - Teleskopschaft;D - Kardanwelle

Die Form von Wellen und Achsen ist vielfältig und hängt von den Funktionen ab, die sie erfüllen. Manchmal werden Wellen zusammen mit anderen Teilen hergestellt, zum Beispiel Zahnrädern, Kurbeln, Exzentern.

Entsprechend ihrer geometrischen Form werden Schäfte unterteilt in: gerade (siehe Abb. 1); Kurbel (Abb. 4, A); gekniet (Abb. 4, B); flexibel (Abb. 4, V); teleskopisch (Abb. 4, G); Kardanwellen (Abb. 4, D). Kurbeln und Kurbelwellen werden verwendet, um eine hin- und hergehende Bewegung in eine Drehbewegung (Kolbenmotoren) oder umgekehrt (Kompressoren) umzuwandeln; flexibel – zur Drehmomentübertragung zwischen Maschinenkomponenten, die während des Betriebs ihre Position ändern (Baumechanismen, Dentalmaschinen usw.); teleskopisch – wenn es notwendig ist, eine Welle relativ zu einer anderen axial zu bewegen.

Flexible Wellen werden durch mehrschichtiges Aufwickeln von Stahlfederdraht auf einen dünnen Mittelstab hergestellt. Sie behalten nur bei kleinen Durchmessern eine ausreichende Flexibilität, da mit zunehmendem Durchmesser das Trägheitsmoment des Abschnitts und damit die Steifigkeit stark zunimmt. Daher können solche Wellen trotz aller positiven Eigenschaften und des Komforts des Antriebs keine übertragen erhebliche Leistung und haben einen relativ begrenzten Anwendungsbereich.

Die Achsen sind in der Regel gerade ausgeführt. Am weitesten verbreitet im Maschinenbau sind gerade Wellen und Achsen. Kurbelwellen und Kurvenwellen sind Sonderteile und werden in diesem Kurs nicht behandelt.

Strukturmerkmale: glatte Wellen und Achsen (siehe Abb. 2); abgestufte Wellen und Achsen (siehe Abb. 1); Getriebewellen ; Schneckenwellen .

Zur axialen Fixierung von Teilen auf der Welle oder Achse werden Leisten verwendet , Manschetten, konische Abschnitte, Sicherungsringe, Distanzstücke, die in einem Satz mit anderen Teilen montiert werden können.

Abgestufte Wellen eignen sich am besten für die Montage von Bauteilen: Die Leisten schützen die Teile vor axialer Verschiebung und fixieren ihre Position während der Montage, sodass sich das Teil entlang der Welle frei zu seinem Sitzplatz bewegen kann. Es ist wünschenswert, dass die Höhe der Leisten eine Demontage der Baugruppe ermöglicht, ohne die Keile von der Welle zu entfernen. Die Durchmesser der Landeflächen müssen gemäß GOST 6636-69 hergestellt werden, da es für diese Durchmesser serienmäßig hergestellte Messgeräte gibt.

Um die notwendige Drehung der Teile zusammen mit der Achse oder Welle sicherzustellen, werden Passfedern, Keilverzahnungen, Stifte, Profilabschnitte von Wellen und Presspassungen verwendet.

Je nach Abschnittstyp werden Wellen und Achsen unterteilt in: fest (siehe Abb. 2, A); hohl (siehe Abb. 2, B); kombiniert (Abb. 4, G). Der Einsatz von Hohlwellen führt zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung und einer Erhöhung der Wellensteifigkeit bei gleicher Festigkeit, allerdings ist die Herstellung von Hohlwellen schwieriger als die von Vollwellen. Hohlwellen werden hergestellt und in Fällen, in denen ein anderes Teil durch die Welle geführt wird, wird Öl zugeführt.

Websites 1 Achsen und Wellen (Abb. 5), mit denen sie ruhen auf Lagern Bei der Wahrnehmung von Axiallasten werden sie aufgerufen Absätze. Fußstützen dienen als Stütze für die Fersen 2. Die Sitzflächen von Wellen und Achsen unter den Naben von Anbauteilen werden Achsen genannt und sind zylindrisch, konisch oder kugelförmig ausgeführt (Abb. 6). In diesem Fall ist es üblich, die Zwischenachsen als Hälse und die Endachsen als Zapfen zu bezeichnen. Zylindrische Achsen sind im Maschinenbau weit verbreitet; Konische und Kugelzapfen werden selten verwendet.

Reis. 5. Vertikale UnterstützungWelle:1 - Hacke;2 - Axiallager

Reis. 6. Zapfen:zylindrisch -A ; konisch –B ; Kugel –V

Übergangsabschnitte zwischen zwei Durchmessern werden ausgeführt: 1) mit einer Ausrundung mit konstantem Radius; 2) mit einer Ausrundung mit variablem Radius . Dieses Filet reduziert die Spannungskonzentration und erhöht die Haltbarkeit. Es wird an stark beanspruchten Stellen von Wellen und Achsen eingesetzt.

Gestaltungsvarianten von Übergangsabschnitten zwischen den Stufen von Wellen und Achsen: Rille mit einer Abrundung für den Austritt der Schleifscheibe (Abb. 7, A); Filet konstanter Radius (Abb. 7, B); Filet variabler Radius (Abb. 7, V).

Abb.7. Ausführungsvarianten von Schachtübergangsabschnitten:A - Rille;B - Filet;

V - Hohlkehle mit variablem Radius;G - Fase

Die Enden der Wellen und Achsen sind mit gefertigt abgeschrägt, das heißt, sie werden am Ende leicht angeschliffen (siehe Abb. 7, Anzeige). Auf Dreh- und Schleifmaschinen werden die Sitzflächen von Wellen und Achsen bearbeitet.

Die Schultern der Wellen und Achsen verhindern eine Bewegung nur in eine Richtung. Im Falle einer möglichen axialen Verschiebung in die entgegengesetzte Richtung werden Muttern, Stifte, Sicherungsschrauben usw. verwendet, um diese zu beseitigen. Die Enden der Wellen zum Einbau von Kupplungen, Riemenscheiben und anderen drehmomentübertragenden Teilen sind zylindrisch oder konisch ausgeführt und Ihre Größen sind standardisiert. Zur Montage von Passfedern ist die Welle mit einer Nut versehen .

Wellen- und Achsmaterialien

Die Hauptkriterien für die Leistung von Wellen und Achsen sind Steifigkeit, Volumenfestigkeit und Verschleißfestigkeit bei relativen Mikrobewegungen, die Korrosion verursachen.

Kohlenstoff- und legierte Stähle (gewalzte, geschmiedete und seltener Stahlgussteile) werden am häufigsten als Materialien für Achsen und Wellen verwendet, da sie eine hohe Festigkeit, die Fähigkeit zur Oberflächen- und Volumenhärtung aufweisen und zylindrische Werkstücke leicht durch Walzen erhalten werden können lassen sich leicht bearbeiten, aber auch hochfeste modifizierte Gusseisen- und Nichteisenmetalllegierungen (im Instrumentenbau). Für unkritische, leicht belastete Wellen- und Achskonstruktionen werden Kohlenstoffstähle ohne Wärmebehandlung verwendet. Kritische, stark belastete Wellen werden aus legiertem Stahl 40KhNMA, 25KhGT usw. hergestellt. Ohne Wärmebehandlung werden die Stähle 35 und 40, St5, Stb, 40Kh, 40KhN, ZOKHNZA verwendet, mit Wärmebehandlung - Stähle 45, 50 usw.

Wellenzapfen, die der Reibung in Gleitlagern dienen, müssen eine härtere Oberfläche haben (HRC = 50-60), was durch Härten mit Hochdruckpartikeln oder Aufkohlen und Härten erreicht werden kann.

Bei kleinen Zahnraddurchmessern werden Welle und Zahnrad als eine Einheit gefertigt. Dabei wird der Werkstoff zur Herstellung der Getriebewelle entsprechend den Anforderungen an den Getriebewerkstoff ausgewählt.

Die mechanische Bearbeitung von Wellen erfolgt üblicherweise in Zentren, wofür Wellenrohlinge mit Zentrierbohrungen ausgestattet werden. Es empfiehlt sich, Nuten, Hohlkehlen und Keilnuten auf derselben Welle gleicher Größe zu haben, um sie mit demselben Werkzeug bearbeiten zu können.

In der Automobil- und Traktorenindustrie werden Motorkurbelwellen aus Sphäroguss oder Sphäroguss hergestellt.

Leistungskriterien und Berechnung von Wellen und Achsen

IN Wellen und Achsen unterliegen im Betrieb konstanten oder variablen Belastungen in Größe und Richtung. Die Festigkeit von Wellen und Achsen wird durch die Größe und Art der Spannungen bestimmt, die in ihnen unter dem Einfluss von Belastungen entstehen. Belastungen mit konstanter Größe und Richtung verursachen konstante Spannungen in stationären Achsen und variable Spannungen in rotierenden Achsen (und Wellen).

Ein charakteristisches Merkmal der Wellen ist, dass sie unter zyklischer Biegung arbeiten, dem gefährlichsten symmetrischen Zyklus, der dadurch entsteht, dass sich die Welle beim Drehen den wirkenden Biegelasten auf der einen oder anderen Seite dreht. Bei der Entwicklung einer Wellenkonstruktion muss sorgfältig auf die Wahl der richtigen Form geachtet werden, um Spannungskonzentrationen an Übergangspunkten zu vermeiden, die durch Ermüdungsversagen verursacht werden können. Zu diesem Zweck sollten Sie Folgendes vermeiden:

a) scharfe Übergänge von Abschnitten;

b) Rillen und kleine Rundungsradien;

c) nicht kreisförmige Löcher;

d) raue Oberflächenbehandlung.

Um die richtige Wahl der geometrischen Form der Welle zu beurteilen, wird eine hydraulische Analogie verwendet, die besagt: „Stellt man sich die Kontur eines Teils als Rohr vor, in dem sich eine Flüssigkeit bewegt, dann entsteht dort, wo die Strömung turbulent ist, eine Spannungskonzentration.“ wird entstehen."

Die Ursachen für Wellen- und Achsausfälle lassen sich in allen Phasen ihres „Lebens“ nachvollziehen.

In der Entwurfsphase - falsche Formwahl, falsche Einschätzung der Spannungskonzentratoren.

Bei der Herstellung entstehen durch unvorsichtige Handhabung Schnitte, Kerben und Dellen.

Im Betriebsstadium - falsche Einstellung der Lagereinheiten.

Damit die Welle bzw. Achse funktioniert, ist Folgendes sicherzustellen:

Volumetrische Stärke (Widerstandsfähigkeit). M izg Und M Cool);

Oberflächenfestigkeit (insbesondere an Verbindungen mit anderen Teilen);

Biegesteifigkeit;

Torsionssteifigkeit (insbesondere bei langen Wellen).

Alle Schäfte muss berechnet werden für Volumenfestigkeit.

Daraus folgt, dass es je nach Art der in den Wellen und Achsen auftretenden Spannungen zwei mögliche Fälle der Festigkeitsberechnung gibt: für die statische Festigkeit und für die Dauerfestigkeit.

Hauptsächlich werden Wellen und Achsen geprüft zyklisch wechselnde Spannungen. Daraus folgt, dass das Hauptkriterium für die Leistung von Wellen und Achsen ist Dauerfestigkeit. Statischer Ausfall ist sehr selten. Es tritt unter dem Einfluss zufälliger kurzfristiger Überlastungen auf. Für Wellen gilt die Berechnung der Ermüdungsfestigkeit (verfeinerte Berechnung) als die wichtigste. Die statische Festigkeitsberechnung wird als Versuchsrechnung durchgeführt.

Bewertet wird die Dauerfestigkeit (Ausdauer) von Wellen und Achsen Sicherheitsfaktor.

Starrachsen unter ständiger Belastung sind nur für ausgelegt statische Festigkeit.

Bewegliche Hochgeschwindigkeitsachsen und -wellen sind dafür ausgelegt Ausdauer.

Langsamlaufende Wellen und Achsen, die mit wechselnden Lasten belastet werden, sind darauf ausgelegt statische Kraft und Ausdauer.

Die wichtigsten berechneten Kraftfaktoren für Achsen und Wellen sind Biegung M N und Drehmoment M Zu (nur für Wellen) Momente.

Der Einfluss von Zug- und Druckkräften ist unbedeutend und wird daher in der Regel nicht in Berechnungen berücksichtigt.

Die Methode zur Beurteilung der Festigkeit von Achsen und Wellen besteht darin, die berechneten Spannungen mit denen zu vergleichen, die unter den folgenden Festigkeitsbedingungen zulässig sind:

wobei , die resultierenden (berechneten) Biege- und Torsionsspannungen im gefährlichen Abschnitt der Welle, Achse sind; und - zulässige Biege- und Torsionsspannungen.

Wellen und Achsen, die auf statische Festigkeit oder Ermüdungsfestigkeit ausgelegt sind, versagen manchmal aufgrund von ihre unzureichende Steifigkeit oder weil Vibrationen. Darüber hinaus beeinträchtigt eine geringe Steifigkeit den normalen Betrieb von Zahnrädern und Lagern. Wellen und Achsen sind zusätzlich dafür ausgelegt Steifigkeit Und Schwankungen.

Die Steifigkeit von Wellen und Achsen wird anhand des Ausmaßes der Durchbiegung an den Einbauorten der Teile oder des Verdrehungswinkels der Abschnitte beurteilt; Schwingungen - kritische Winkelgeschwindigkeit.

Zur Berechnung von Wellen und Achsen hinsichtlich Festigkeit und Steifigkeit wird ein Konstruktionsdiagramm erstellt. Bei der Berechnung der Biegung werden rotierende Wellen und Achsen als Balken auf Gelenkstützen berücksichtigt. In Auslegungsdiagrammen wird üblicherweise davon ausgegangen, dass Kräfte und Drehmomente konzentriert auftreten.

Belastungsmuster für Wellen und Achsen hängen von der Anzahl und Lage der darauf montierten rotierenden Teile sowie der Richtung der Kräfte ab. Wählen Sie für komplexe Belastungen zwei orthogonale Ebenen (z. B. frontal und horizontal) und betrachten Sie die Schaltung in jeder Ebene. Natürlich werden keine realen Strukturen berechnet, sondern vereinfachte Berechnungsmodelle, bei denen es sich um Balken auf Gelenkstützen, Balken mit Einbettung und sogar um statisch unbestimmte Probleme handelt.

Bei der Erstellung eines Konstruktionsplans werden die Wellen als gerade Stangen betrachtet, die auf Gelenkstützen liegen. Bei der Wahl der Art der Lagerung wird davon ausgegangen, dass die Verformungen der Wellen gering sind und wenn das Lager zumindest eine leichte Neigung oder Bewegung der Achse zulässt, handelt es sich um eine gelenkig befestigte oder gelenkig bewegliche Lagerung. Gleit- oder Wälzlager, die gleichzeitig Radial- und Axialkräfte aufnehmen, gelten als gelenkfest, Lager, die nur Radialkräfte aufnehmen, als gelenkbeweglich.

Der Einfluss der Schwerkraft der Wellen (und Teile) und der Reibungskräfte in den Stützen wird nicht berücksichtigt.

Beim Aufpressen von Zahnrädern, Lagerringen, Buchsen und anderen Passteilen auf eine Welle kommt es zu einem starken Abfall der Dauerfestigkeit um das 3- bis 6-fache. Die Entstehung von Ermüdungsrissen erfolgt am Rand des Pressteils. Bei der Demontage der zu verbindenden Teile finden sich Korrosionsspuren in Form dunkler Flecken sowie rotes Pulver aus Eisenoxiden. Dieses Phänomen wird in der wissenschaftlichen Literatur als Passungsrost oder einfacher als Reibungskorrosion bezeichnet.

Die Gründe für den starken Abfall der Dauerfestigkeit bei Passungsrost sind die Spannungskonzentration an der Kontaktkante und komplexe physikalische und chemische Prozesse an der Verbindung zweier zusammenpassender Teile mit ihrem geringen gegenseitigen zyklischen Schlupf aufgrund elastischer Verformungen.

Es ist zu beachten, dass Reibschäden nicht nur an Pressverbindungen, sondern auch an Gewinde-, Keil- und Nietverbindungen sowie an den Kontaktstellen von Drahtseilen und flexiblen Wellen, Reibungsklemmen und Blattfedern und an anderen Stellen auftreten, an denen sich Bedingungen ergeben die gegenseitige Bewegung zusammenpassender Teile. Details.

Es wurde festgestellt, dass mehr als 50 Faktoren beim Fretting-Prozess eine Rolle spielen. Daher ist der Prozess sehr komplex und nicht vollständig verstanden.

Für glatte Wellen mit Pressteil (Abb. 8a) kann das Verhältnis, das die Verringerung der Dauerfestigkeit aufgrund der Spannungskonzentration und den Skalierungsfaktor charakterisiert, mit den folgenden Formeln unter Einwirkung eines Biegemoments und einer Querkraft berechnet werden

Reis. 8. Konstruktive Methoden zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit von Wellen.

(2)

wo ist der effektive Spder Probe mit der Dauerfestigkeit und D 0 = 7,5 mm;

Ein Skalierungsfaktor, der die Querschnittsgröße einer glatten Probe mit Ermüdungsgrenze und einem Durchmesser von bis zu 300 mm berücksichtigt.

bei D

bei mm;

0,305 + 0,00139 – Koeffizient unter Berücksichtigung der Ermüdungsgrenze des Materials;

Koeffizient unter Berücksichtigung des Landedrucks – R in verwandten Teilen;

0,65+0,014R bei MPa;

1 bei MPa.

Es ist zu beachten, dass, wenn das montierte Teil kein Moment und keine Kraft überträgt, der Ausdruck (2) mit dem Korrekturfaktor K P = 0,85 multipliziert werden sollte.

Um den schädlichen Einfluss von Passungsrost auf die Ermüdungsfestigkeit zu reduzieren, werden konstruktive und technologische Maßnahmen eingesetzt. So erhöhen Entlastungsnuten am Ende des Pressteils (Abb. 8, b) oder ein Bund (Abb. 8, c) die Dauerfestigkeit um das 1,2 ... 1,5-fache, die Verdickung unter dem Nabenteil der Welle ( Abb. 8, d) - 1,3...1,5-fach.

Durch Rändelung aufgebrachte Entlastungswellennuten (Abb. 8e) erhöhen die Dauerfestigkeit um das 1,4-fache.

Technologische Maßnahmen zur Erhöhung der Dauerfestigkeit reduzieren die Mikrorauheit der Gegenfläche durch Polieren und Schleifen, schützen sie vor Korrosion und oberflächenchemisch-thermischen, mechanischen und anderen Methoden wie Plasmaspritzen, Ionenimplantation, wodurch sie letztlich um das 1,5-fache erhöht wird ...2 Mal oder öfter.

Wenn Steifigkeit und Volumenfestigkeit erforderlich sind, können für Wellen Stahl St4, St5 oder 40 oder 45 verwendet werden.

Für Wellen mit komplexer Form, beispielsweise Kurbelwellen und Planetenradträger, kann es ratsam sein, hochfeste Gusseisensorten VCh 70 - 3, VCh 80 - 3 und andere zu verwenden.

Berechnung der Achsen für statische Festigkeit

Wie oben erwähnt, unterliegen Achsen keiner Torsion und sind daher nur für Biegung ausgelegt.

Reihenfolge der Entwurfsberechnungen.

Je nach Bauart des Gerätes (Abb. 9, A) Erstellen Sie ein Entwurfsdiagramm (Abb. 9, B), Bestimmen Sie die auf die Achse wirkenden Kräfte, erstellen Sie Diagramme der Biegemomente; Der Achsdurchmesser wird durch die Formel bestimmt

(3)

Wo M Und- maximales Biegemoment; - zulässige Biegespannung.

Dokumentieren

Lager. Zweck Lager – unterstützen das Drehen Wellen Und Achsen im Weltraum... weniger Anforderungen an Material und Wärmebehandlung Wellen. Auf der anderen Seite... Die 6 Zahlen auf der rechten Seite geben das Verhältnis an Entwürfe Lager vom Haupttyp. ...

  • Arbeitsprogramm der Disziplin „Maschinenteile und Konstruktionsgrundlagen“ auf Basis modularer Lehrtechnik

    Arbeitsprogramm

    Bemessungslasten. Entwurfs- und Verifizierungsberechnungen Wellen. Zweck Entwürfe Und Material Achsen Und Wellen. 5. Lager Wälzlager (rund... gegen Quetschung und Verschleiß. Federn: Termin, Design, Material, Anwendungsgebiet. Berechnung der Schraube...

  • Workshop in der Disziplin „Materialwissenschaft und Technologie von Strukturmaterialien“ für Fachgebiete 2701202. 65 „Industrie- und Zivilbau“

    Dokumentieren

    Aufgedreht Welle, Kamera Welle, Motorpleuel, Wellen und Zahnräder des Getriebes und der Hinterachsen, Achsen... während der Produktion Entwürfe verantwortlich Termine aus korrosionsbeständigem Stahl und einigen anderen Materialien. In besonderen Fällen...

  • Pädagogischer und methodischer Komplex in der Disziplin Angewandte Mechanik (Titel)

    Trainings- und Methodologiekomplex

    Vorteile, Nachteile und Umfang. Konstruktionen Und Material. Sitzt mit Riemenantrieb und ... rollt. Rein rollender Zustand. Wellen Und Achsen. Zweck, Entwürfe, ungefähre Berechnung Wellen. AUFGABE. Konstruieren Sie ein Diagramm der Querrichtung...

  • Arbeitsprogramm der Disziplin „Angewandte Mechanik“

    Arbeitsprogramm

    Maschinen und Ingenieurwesen Entwürfe. Im Prozess der Beherrschung... Wellen Und Achsen. Welle. Achse. Ihre Termin. Sorten Wellen Und Achsen(nach geometrischen Merkmalen Achsen Welle oder Achsen und von Zweck). Material Wellen Und Achsen. Leistungskriterien Wellen ...

  • Wellen und Achsen

    LEKTIONEN PLANEN

    Allgemeine Informationen.

    Materialien und Bearbeitung von Wellen und Achsen.

    Kriterien für Leistung und Berechnung von Wellen und Achsen.

    Berechnungen von Wellen und Achsen.

    allgemeine Informationen

    Wellen- Dies sind Teile, die dazu dienen, Drehmomente entlang ihrer Achse zu übertragen und andere darauf befindliche Teile (Räder, Riemenscheiben, Kettenräder und andere rotierende Maschinenteile) zu halten und die einwirkenden Kräfte aufzunehmen.

    Achsen- Dabei handelt es sich um Teile, die nur die darauf montierten Teile halten und die auf diese Teile wirkenden Kräfte wahrnehmen (die Achse überträgt kein Nutzdrehmoment).

    Klassifizierung von Wellen und Achsen

    Valovs Klassifikation gruppiert letztere nach einer Reihe von Merkmalen: nach Zweck, nach Querschnittsform, nach der Form der geometrischen Achse, nach der äußeren Kontur des Querschnitts, nach relativer Rotationsgeschwindigkeit und nach Lage am Knoten .

    Zweckmäßig werden sie unterschieden:

    Getriebewellen, an dem Räder, Riemenscheiben, Kettenräder, Kupplungen, Lager und andere Getriebeteile montiert sind. In Abb. elf, A Die Getriebewelle ist in Abb. dargestellt. elf, B– Getriebewelle;

    Hauptwellen(Abb. 11.2 - Maschinenspindel), auf der nicht nur Getriebeteile, sondern auch die Arbeitsteile der Maschine (Pleuel, Turbinenscheiben usw.) montiert sind.

    Je nach Querschnittsform werden gefertigt:

    Vollwellen;

    Hohlwellen sorgen für Gewichtsreduzierung oder Platzierung in einem anderen Teil. In der Großserienfertigung werden hohlgeschweißte Wellen aus gewickeltem Band verwendet.

    Entsprechend der Form der geometrischen Achse ergeben sie:

    gerade Schäfte:

    A) konstanter Durchmesser(Abb. 11.3). Solche Schäfte sind weniger arbeitsintensiv in der Herstellung und erzeugen weniger Spannungskonzentrationen;

    B) trat(Abb. 11.4). Abhängig vom Festigkeitszustand empfiehlt es sich, Schäfte mit variablem Querschnitt zu konstruieren, die in ihrer Form Körpern mit gleichem Widerstand ähneln. Die abgestufte Form ist fertigungs- und montagefreundlich, die Leisten können große Axialkräfte aufnehmen;

    V) mit Flanschen. Lange Wellen sind zusammengesetzt und durch Flansche verbunden;

    G) mit geschnittenen Zahnrädern(Getriebewelle);

    Kurbelwellen(Abb. 11.5) Bei Kurbelgetrieben dienen sie dazu, eine Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung oder umgekehrt umzuwandeln;

    flexible Wellen(Abb. 11.6), bei dem es sich um aus Drähten gedrehte mehradrige Torsionsfedern handelt, werden zur Drehmomentübertragung zwischen Maschinenkomponenten verwendet, die im Betrieb ihre relative Position ändern (tragbare Werkzeuge, Drehzahlmesser, Zahnbohrer usw.).

    Entsprechend dem äußeren Umriss des Querschnitts handelt es sich bei den Schächten um:

    glatt;

    kodiert;

    verzahnt;

    Profil;

    Exzenter.

    Je nach relativer Drehzahl und Lage im Aggregat (Getriebe) entstehen Wellen:

    hohe Geschwindigkeit Und Eingabe (führende)(Pos. 1 Reis. 11,7);

    mittlere Geschwindigkeit Und dazwischenliegend(Pos. 2 Reis. 11,7);

    langsam bewegend Und Wochenende (Sklave)(Pos. 3 Reis. 11.7).

    Reis. 11.2 Abb. 11.3


    Reis. 11.7 Abb. 11.8

    Einstufung. Die Achsen können stationär sein (Abb. 11.8) oder zusammen mit den darauf montierten Teilen rotieren. Rotierende Achsen bieten bessere Betriebsbedingungen für Lager; stationäre Achsen sind billiger, erfordern jedoch den Einbau von Lagern in rotierende Teile der Achsen.



    Konstruktionen von Wellen und Achsen. Am gebräuchlichsten ist die abgestufte Schaftform. Teile werden am häufigsten mit prismatischen Keilen (GOST 23360–78, GOST 10748–79), geraden Keilnuten (GOST 1139–80) oder Evolventenkeilen (GOST 6033–80) oder Passungen mit garantierter Pressung an Wellen befestigt. Die tragenden Teile der Wellen und Achsen werden Achsen genannt. Die Zwischenachsen werden Hälse genannt, die Endachsen werden Zapfen genannt. Die Stützbereiche, die die Axiallast aufnehmen, werden Fersen genannt. Als Stütze für die Fersen dienen Drucklager.

    In Abb. In Abb. 11.9 zeigt die Strukturelemente der Schächte, wo 1 – Prismenschlüssel, 2 – Splines, 3 – Achse, 4 - Hacke, 5 – zylindrische Oberfläche, 6 – konische Oberfläche, 7 – Leiste, 8 - Schulter, 9 – Nut für den Anschlagring, 10 – Gewindeabschnitt, 11 – Filet, 12 – Rille, 13 – Fase, 14 – Mittelloch.

    Die Zapfen von Wellen und Achsen in Wälzlagern sind fast immer zylindrisch, in Gleitlagern sind sie zylindrisch, konisch oder kugelförmig (Abb. 11.10.)

    Die Hauptanwendung sind zylindrische Lagerzapfen (Abb. 11.10, A, B) als einfachere. Konische Lagerzapfen mit kleiner Konizität (Abb. 11.10, V) dienen zur Regulierung des Spiels in Lagern und teilweise auch zur axialen Fixierung der Welle. Kugelzapfen (Abb. 11.10, G) Aufgrund der Schwierigkeit ihrer Herstellung werden sie verwendet, wenn erhebliche Winkelverschiebungen der Wellenachse ausgeglichen werden müssen.

    A B C D

    Landeflächen unter den Naben verschiedener Teile (gemäß GOST 6536–69 aus der Normalserie), auf der Welle montiert, und die Endabschnitte der Wellen sind zylindrisch ausgeführt (Pos. 5 Reis. 11.9, GOST 12080–72) oder konisch (Pos. 6 Reis. 1.9, GOST 12081–72). Konische Flächen werden verwendet, um ein schnelles Lösen und eine bestimmte Spannung zu gewährleisten und so die Genauigkeit der Zentrierung der Teile zu erhöhen.

    Zur axialen Fixierung von Teilen und der Welle selbst verwenden Leisten(Pos. 7 Reis. 11.9) und Schultern Welle (Pos. 8 Reis. 11.9, GOST 20226–74), konische Abschnitte der Welle, Sicherungsringe(Pos. 9 Reis. 11.9, GOST 13940–86, GOST 13942–86) und Gewindeabschnitte (Pos. 10 Reis. 11.9) unter Nüsse(GOST 11871–80).

    Übergangsbereiche von einem Abschnitt des Schafts zum anderen und die Enden des Schafts bestehen aus Rillen(Pos. 12 Reis. 11.9, Abb. 11.11, GOST 8820–69), abgeschrägt(Pos. 13 Reis. 11.9, GOST 10948–65) und Filets. Radius R Hohlkehlen mit konstantem Radius (Abb. 11.11, A) kleiner wählen als der Krümmungsradius bzw. die radiale Größe der Fase der Anbauteile. Es ist wünschenswert, dass der Krümmungsradius bei hochbeanspruchten Wellen größer oder gleich 0,1 ist D. Es wird empfohlen, die Kehlradien so groß wie möglich zu wählen, um die Lastkonzentration zu verringern. Wenn der Radius der Kehle durch den Radius der Abrundung der Kanten der montierten Teile stark eingeschränkt ist, werden Distanzringe eingebaut. Filets von besonderer elliptischer Form und mit Hinterschnitt oder, häufiger, Filets, die durch zwei Krümmungsradien umrissen sind (Abb. 11.11, B), wird beim Übergang von Filets zu einer Stufe mit kleinerem Durchmesser verwendet (ermöglicht die Vergrößerung des Radius in der Übergangszone).

    Anbringen von Rillen (Abb. 11.11, V) können für unkritische Teile empfohlen werden, da sie erhebliche Spannungskonzentrationen verursachen und die Festigkeit von Wellen bei wechselnden Belastungen verringern. Nuten werden für den Austritt von Schleifscheiben verwendet (was deren Haltbarkeit während der Bearbeitung erheblich erhöht) sowie an den Enden von Gewindeabschnitten für den Austritt von Gewindeschneidwerkzeugen. Die Rillen müssen möglichst große Krümmungsradien aufweisen.

    ein B C

    Um Quetschungen und Verletzungen der Hände der Arbeiter zu vermeiden, sind die Enden der Wellen mit Fasen versehen, um die Montage der Teile zu erleichtern.

    Die mechanische Bearbeitung der Wellen erfolgt in der Mitte, daher sollten an den Enden der Wellen Zentrierlöcher vorgesehen werden (Pos. 14 Reis. 11.9, GOST 14034–74).

    Die Länge der Achsen beträgt in der Regel nicht mehr als 3 m, die Länge von Vollwellen sollte je nach Herstellungs-, Transport- und Einbaubedingungen 6 m nicht überschreiten.