Воротник вала

Втулка вала — это простой, но важный компонент машины, который используется во многих приложениях передачи мощности , в частности, в двигателях и коробках передач . Втулки используются в качестве механических упоров, фиксирующих компонентов и опорных поверхностей. Простая конструкция обеспечивает легкую установку.

Первые массово производимые хомуты вала были хомутами с установочными винтами и использовались в основном на линейных валах на ранних производственных заводах. Эти ранние хомуты вала были сплошного кольцевого типа, в них использовались установочные винты с квадратной головкой, которые выступали из хомута. Выступающие винты оказались проблемой, поскольку они могли зацепиться за одежду рабочего при вращении на валу, затягивая рабочего в оборудование.

Втулки вала претерпели некоторые усовершенствования до 1910–1911 годов, когда Уильям Г. Аллен и Говард Т. Холлоуэлл-старший, работая независимо друг от друга, представили коммерчески выгодные установочные винты с шестигранной головкой , а Холлоуэлл запатентовал втулку вала с этим установочным винтом безопасного типа. Его втулка безопасности вскоре была скопирована другими и стала отраслевым стандартом. Изобретение втулки безопасности стало началом индустрии винтов с утопленным гнездом. ^[1]

Винтовые хомуты лучше всего использовать, когда материал вала мягче , чем винт. К сожалению, винт повреждает вал – вспучивание материала вала – что затрудняет регулировку или снятие хомута. Обычно на валу в местах установки винта нарезают небольшие лыски, чтобы устранить эту проблему.

Хомуты вала в стиле зажима предназначены для решения проблем, связанных с хомутом с установочным винтом. Они бывают одно- и двухкомпонентными. Вместо того, чтобы выступать в вал, винты сжимают хомут и фиксируют его на месте. Соединение между валом и хомутом осуществляется с помощью трения. Простота использования сохраняется при такой конструкции, и нет повреждения вала. Поскольку винты сжимают хомут, на вал накладывается равномерное распределение силы , что приводит к удерживающей силе, которая почти вдвое больше, чем у хомутов с установочным винтом.

Хотя хомуты зажимного типа работают очень хорошо при относительно постоянных нагрузках, ударные нагрузки могут привести к смещению хомута на валу. Это связано с очень большими силами, которые могут быть созданы относительно небольшой массой во время удара по сравнению со статически или постепенно приложенной нагрузкой. В качестве опции для приложений с этим типом нагрузки на валу можно сделать поднутрение и использовать хомут зажимного типа для создания положительного упора, который более устойчив к ударным нагрузкам.

Пожалуй, самым инновационным и полезным из хомутов является двухкомпонентный зажимной хомут. Двухкомпонентные зажимные хомуты вала можно разбирать или устанавливать на место без необходимости снимать другие компоненты с вала. Двухкомпонентная конструкция обеспечивает большую силу зажима, чем однокомпонентный хомут, поскольку вся сила передается непосредственно на зажим вала. Кроме того, двухкомпонентный хомут имеет вдвое больше винтов, чем однокомпонентный. В однокомпонентных конструкциях незатянутая сторона обеспечивает отрицательную силу, так как она должна удерживать хомут открытым, чтобы его можно было надеть на вал. Одинарный натяжитель должен работать против этой силы, а также обеспечивать собственную силу зажима.

Двухвинтовые зажимы по-прежнему обеспечивают силу только с двух сторон (одно измерение). Четырех (или более) винтовые зажимы обеспечивают силу с четырех (или более) сторон, и, таким образом, два измерения.

Хомуты с быстрозажимным креплением являются разновидностью цельного хомута. Принцип соединения тот же. Единственное отличие в том, что вместо затягивания винта вы можете просто использовать рычаг, чтобы открывать и закрывать хомут. Это намного быстрее и не требует никаких инструментов. ^[2]

Дальнейшее усовершенствование хомутов вала заключается в том, что один болт и гайка окружают вал. Болт (внешняя резьба) имеет прорези , образующие пальцы, которые сжимаются на валу, когда на него затягивается гайка. Они встречаются на современных штативных ножках и цангах . Если их затягивать гаечным ключом, они могут быть очень тугими.

В бурении воротник бура представляет собой тяжелую трубу над буровой коронкой в ​​бурильной колонне . ^[3]

Втулки вала можно найти практически в любом типе машин и часто являются аксессуарами для других компонентов. Втулки вала, способные выполнять множество функций, часто удерживают подшипники и звездочки на валах, размещают компоненты в узлах двигателей и коробок передач и служат механическими упорами. Втулки вала используются в промышленном оборудовании и машинах, а также в легких приложениях, таких как вешалки для одежды, на домашнем спортивном оборудовании или даже в столах для настольного футбола. ^[4]