Het korte antwoord: het boren van een as verwijdertveel meer gewicht dan kracht. Haal er een boring uit die de helft van de buitendiameter heeft en je verliest een kwart van het gewicht, maar slechts ongeveer zes procent van de torsiestijfheid. Die handel is de reden waarom er holle schachten bestaan, en als je dat begrijpt, beslis je daarover.
Kiezen tussen eenmassieve motorasen eenholle motoraswordt meestal omschreven als sterk versus licht. Dat kader is verkeerd en het zorgt ervoor dat mensen overbouwen. De echte handel vindt plaats tussen de productiekosten aan de ene kant en het gewicht, de traagheid en de functie aan de andere kant. Kracht komt er nauwelijks in, als je naar de cijfers kijkt.
De torsiestijfheid komt van het buitenmateriaal. Het staal nabij het midden van een schacht draagt vrijwel niets bij aan de weerstand tegen verdraaiing, omdat het zich in een kleine straal bevindt. Maar hij weegt nog steeds wat hij weegt. Verwijder het en je verliest massa terwijl je bijna alle kracht behoudt.
Het effect is niet lineair en dat verbaast mensen. De stijfheid neemt af met de vierde macht van de boringdiameter, terwijl het gewicht daalt met de tweede macht. Een bescheiden boring is dus vrijwel gratis.
| Boring, als aandeel van de buitendiameter | Gewicht verwijderd | Torsiestijfheid verloren |
|---|---|---|
| 40 procent | 16 procent | Ongeveer 2,6 procent |
| 50 procent | 25 procent | Ongeveer 6,3 procent |
| 60 procent | 36 procent | Ongeveer 13 procent |
| 70 procent | 49 procent | Ongeveer 24 procent |
| Alleen geometrie, voor een uniforme ronde doorsnede. Echte schachten hebben ook treden, spieën en spanningsverhogers die het beeld verschuiven. | ||
Lees de rij van 50 procent nog eens. Een kwart van de massa is verdwenen en de as is nog steeds 94 procent zo stijf in torsie. Voor een motor die constant versnelt en vertraagt, is dat een heel goede deal, omdat de massa die je verwijderde roterende massa was.
Buigen is een ander verhaal dan torsie, en dat geldt ook voor knikken. Een dunne wand kan ook plaatselijk gaan, deuken of instorten bij een perspassing. Na ongeveer 60 procent valt het rendement snel weg en nemen de risico's toe. Dit is de reden waarom de productie van holle assen in een gevoelige band zit in plaats van op het theoretische maximum.
Een langere staaf is beter
Apparaatmotoren, ventilatoren, pompen, transportbanden en algemene industriële aandrijvingen zijn vrijwel allemaal solide, en terecht.
Hier bevinden zich EV-tractiemotoren, robotgewrichten, hogesnelheidsspindels en halfgeleiderapparatuur. DeEV-rotorasgeleiderbehandelt die zaak diepgaand.
Hol is niet één ding. De boringgeometrie volgt waar de boring voor is.
| Boring type | Wat het doet | Typisch gebruik |
|---|---|---|
| Doorgaand gat | Open van begin tot eind | Koelmiddelstroom, kabelgeleiding, een tweede concentrische as |
| Blind gat | Slechts aan één kant verveeld | Gewichtsreductie terwijl het ene uiteinde stevig blijft voor een aandrijffunctie |
| Taps toelopende boring | Kegelvormige interne zitting | Lokaliseren en vastklemmen van een passend onderdeel in de as |
Het prijsverschil tussen massief en hol is niet slechts één extra booroperatie. Vier dingen worden moeilijker, en elk ervan brengt kosten met zich mee.
De boring moet concentrisch zijn met de buitenzijde.Een boring die ronddwaalt, laat een oneffen muur achter. Een ongelijke wand betekent een ongelijkmatige massa, en een ongelijkmatige massa betekent dat de as niet in evenwicht zal zijn. Op een lange as is het vasthouden van die concentriciteit het moeilijkste deel van het werk.
Diepe boringen zijn langzaam.De spaanafvoer en de doorbuiging van het gereedschap worden beide slechter naarmate de diepte toeneemt. Een diepe, nauwkeurige boring is geen snelle handeling.
Dunne muren bewegen.Een hol onderdeel vervormt meer tijdens de warmtebehandeling en klemt anders tijdens het slijpen. Het moet voorzichtig worden vastgehouden en zorgvuldig worden gemalen.
Balanceren is belangrijker.Omdat holle assen meestal in hogesnelheidstoepassingen draaien, worden ze uitgebalanceerd tot een strakkere kwaliteit, en dat is een extra handeling met eigen inspectie.
Vraag hoe de concentriciteit van de boring wordt gehandhaafd en geverifieerd, en niet alleen wat de boringtolerantie is. Elke winkel kan een gat op maat boren. Het vasthouden van dat gat aan de buitendiameter langs een as van 600 mm is wat een asfabrikant onderscheidt van een machinewerkplaats. Het volledige procestraject wordt behandeld in debewerkingsoverzicht.
Massieve assen omvatten het volledige scala aan aandrijffuncties:zacht, spiebaan, gespletenEnstapte, met werkdiameters tot g6 of h6 en een afwijking van het trapvlak binnen 0,02 mm.
Holle assen worden tot deze limieten bewerkt:
| Parameter | Bereik |
|---|---|
| Buitendiameter as | φ8 tot 130 mm |
| Boring diameter | 3 tot 50 mm, aanpasbaar |
| Lengte | 100 tot 2000 mm |
| Diepte van blind gat | 5 tot 150 mm |
| Concentriciteit, TIR | ≤0,01 mm, typisch 0,005 mm |
| Hardheid | 28 tot 58 HRC, doorgaans 42 tot 48 |
| Treksterkte | Niet minder dan 600 MPa |
| Materialen | 4140 en 4340 legering, 303, 304 en 416 roestvrij staal |
Hol behandelen als een sterktevermindering.Dat is niet het geval, en de bovenstaande tabel laat zien waarom. Het afkeuren van een holle as op sterkte-redenen betekent meestal dat je moet betalen voor de roterende massa, de motor moet dan de hele dag accelereren.
Een as boren die geen reden had om zich te vervelen.De tegenovergestelde fout. Bij een apparaat of pompmotor met constante snelheid is een lage traagheid niets waard. De boring voegt kosten toe en levert niets op, omdat de as nooit snel genoeg van snelheid verandert om er zorg voor te dragen.
Specificatie van de boring vóór de taak.Een boringgrootte gekopieerd van een ander ontwerp is een gok. De wanddikte moet worden bepaald op basis van het koppel dat de as feitelijk draagt en op basis van wat erin moet passen, niet op basis van wat een eerdere tekening toevallig gebruikte.
Als geen van deze het probleem oplost, wordt de standaardinstelling solide. Hollow zou om een reden moeten winnen, niet vanwege voorkeur.
Is een holle as zwakker dan een massieve as?
Slechts een klein beetje, voor dezelfde buitendiameter. Een boring op de helft van de buitendiameter verwijdert ongeveer 25 procent van het gewicht, maar slechts ongeveer 6 procent van de torsiestijfheid, omdat het materiaal nabij het midden zeer weinig bijdraagt aan het weerstaan van torsie. Sterkte is zelden de reden om een holle as af te keuren.
Waarom is een holle as duurder?
De boring moet over de gehele lengte concentrisch blijven met de buitenkant, diepboren gaat langzaam, dunne wanden vervormen meer bij warmtebehandeling en slijpen, en holle assen moeten doorgaans strakker worden uitgebalanceerd. Deze vier factoren, en niet het boren zelf, bepalen de prijs.
Wat is het verschil tussen een doorlopende en een blinde schacht?
Aan beide uiteinden is een doorgaand gat open, zodat er koelvloeistof, kabel of een andere as doorheen kan. Er wordt slechts aan één uiteinde een blind gat geboord, waardoor het gewicht wordt verminderd terwijl het andere uiteinde massief blijft voor een spiebaan, spiebaan of draad.
Hoe groot mag de boring zijn?
In de praktijk tot ongeveer 60 procent van de buitendiameter voor de meeste motorassen. Daarnaast versnelt het stijfheidsverlies en wordt de dunne wand kwetsbaar bij perspassingen en tijdens warmtebehandeling. Guanshuo machines boren van 3 tot 50 mm in assen van φ8 tot 130 mm.
Stuur eventueel de plicht en wat er door de schacht moet gaan. Guanshuo bouwt zowel massieve als holle assen in eigen huis en adviseert welke uw toepassing daadwerkelijk rechtvaardigt.
Vraag een offerte aan Of bereik het team op decontactpagina.
