Osie i wały – co to jest, rodzaje, jaka jest różnica?

20 października 2021 0

Autor:

Tematyka wałów oraz osi związana jest z podstawową wiedzą dotyczącą układów mechanicznych oraz budowy maszyn. W zależności od producenta, elementy te są w pewien sposób modyfikowane, jednakże zawsze wykonane są zgodnie z pewnym, z góry określonym schematem. Do czego służą osie i wały i jaka jest różnica między nimi?

Osie i wały – funkcje i zastosowanie

Osie i wały są integralnymi częściami wszystkich maszyn produkcyjnych. To komponenty, które są umiejscowione w łożyskach. Na nich osadza się pozostałe elementy mechaniczne, które warunkują funkcjonowanie urządzenia. Wał jest podzespołem na którym instaluje się komponenty, które wykorzystują ruch obrotowy, przykładowo: koła zębate, tarcze hamulcowe czy piasty. Główną funkcją wału jest przenoszenie momentów obrotowych. W mechanice występuje wiele rodzajów tych elementów, w tym wały czynne, pomocnicze oraz bierne. Wał czynny napędza, pomocniczy wspomaga działanie maszyny, natomiast bierny jest napędzany przez komponent czynny.

stanowi element mechanizmu, który służy utrzymaniu w danej płaszczyźnie osadzonych na niej ruchomych elementów. W porównaniu do wału, nie przenosi momentu obrotowego. Zasadniczo wyróżnia się dwa rozwiązania: stałe, kiedy kierunek obciążenia jest stały względem osi oraz ruchome, kiedy obciążenie ma zdolność do zmiany kierunku działania.

Rodzaje osi i wałów

Osie i wały mają podobną budowę. Podzespoły składają się z kilku mniejszych elementów, wśród których można wymienić:

– czop pełniący funkcję powierzchni stykającej się z pozostałymi częściami układu,

– czopy ruchome – elementy wykazują zdolność do przesuwania się,

– czopy spoczynkowe – pozostają statyczne przez cały czas.

– Powierzchnie swobodne (przejściowe).

– Pierścienie.

– Kołnierze, będące powierzchniami oporowymi.

Wał a oś – jaka jest różnica między wałem a osią

Zadaniem wału jest przenoszenie momentu obrotowego na zainstalowane na nim podzespoły. Osie dzielą się na ruchome i nieruchome, natomiast wał się stale obraca. Osie są zawsze proste, natomiast wały dzielą się na wiele podkategorii.

Wśród rodzajów wałów można wskazać:

– Gładkie, które mają podobny przekrój na całej długości elementu,

– Pełne kształtowe, w przypadku których przekrój ulega zmianie.

– Drążone kształtowe wymagają dodatkowej obróbki, kształtowanie wykonuje się w celu dopasowania do konkretnego układu.

– Jednolite nie posiadające przegubu pośrodku.

– Korbowe znajdują zastosowanie najczęściej w silnikach spalinowych (tłokowych). Wykorzystywane są zazwyczaj do zmiany ruchu postępowo-zwrotnego na obrotowy i na odwrót.

– Stopniowane. Stopniowanie zależy od sposobu montażu oraz możliwości wytrzymałościowych. Występuje najczęściej stopniowanie średnic od środka, bądź w jednym narzuconym kierunku.

– Składane, które znajdują zastosowanie w przypadku elementów bardziej zaawansowanych technicznie.

Tak więc działanie wału jest dużo bardziej skomplikowane od mechanizmu osi. Z tego względu znalazł on zastosowanie w wielu maszynach, a w zależności od branży i przeznaczenia może przybierać różne formy.

Oś a wał – z czego są zbudowane?

Zarówno wały, jak i osie muszą charakteryzować się ponadprzeciętną odpornością, gdyż to one warunkują poprawne funkcjonowanie mechanizmu maszyny. Z tej przyczyny do ich produkcji wykorzystuje się najczęściej stal. W zależności od przeznaczenia urządzenia, jego części składowe mogą być wykonane z innych surowców. W przypadku maszyn nie narażonych na duże obciążenie, stosuje się najczęściej węglową stal konstrukcyjną, która, dzięki swoim właściwościom, jest bardziej sztywna od stali, jednak mniej odporna na obciążenia. Stal stopowa znajduje zastosowanie w mechanizmach kół zębatych oraz połówek sprzęgła. Sprawdzi się również w przypadku wałów, które są obciążane udarowo i zmiennie.

Produkcję podzespołów mogą wspomagać również surowce, które zapewniają twardość całej powierzchni, a nie tylko rdzenia. Stopowa stal konstrukcyjna do azotowania i nawęglania sprawdza się w przypadku udarowych oraz zmiennych obciążeń. Gwarantuje wysoką twardość oraz podwyższa odporność na szkodliwe działanie czynników zewnętrznych. Otrzymany w ten sposób element jest odporny na nacisk i warunkuje poprawne funkcjonowanie całego mechanizmu.

W zależności od branży, można stosować dodatkowe składniki zapewniające kwasoodporność, żaroodporność czy nierdzewność. Właściwości są uzależnione od przeznaczenia oraz funkcji maszyny. Oprócz stali, w wyjątkowych przypadkach wykorzystuje się rozwiązania żeliwne, które wykonuje się ze sferoidalnego lub zmodyfikowanego żeliwa.

W kolejnych artykułach opisujemy:

Przekładnie mechaniczne – przełożenie, obliczenia, rodzaje, dobór

Przekładnie zębate – budowa, rodzaje i zastosowanie

Moduł koła zębatego – tabela, co to jest, jak obliczyć, wzór

UdostępnijShare on FacebookShare on Google+Tweet about this on Twitter

Powiązane produkty

Newsletter
Bądź na bieżąco