Die Notwendigkeit, Teile so zu montieren, dass sie sich während des Betriebs des Mechanismus bewegen können, führte zur Erfindung einfacher und komplexer Drehgelenke. In diesem Artikel werden wir ausführlicher darauf eingehen.
Was ist ein Drehgelenk?
Eine Vorrichtung, durch die zwei Teile miteinander verbunden sind, während die Beweglichkeit um eine gemeinsame Achse erh alten bleibt, wird als Drehgelenk bezeichnet. Es besteht aus einem Stift und einem Clip. Das Gerät hat die breiteste Entwicklung und Modifikation erfahren. Es wird in verschiedenen Bereichen der Industrie und der Volkswirtschaft eingesetzt.
In einem zylindrischen Gelenk hat der Zapfen normalerweise die Form einer Stange. Es wird in die Löcher eines anderen Teils gepresst, das als Clip bezeichnet wird. Das einfachste Beispiel für ein Scharniergelenk sind Türscharniere. Wenn man sie genau betrachtet, ist das Funktionsprinzip des Geräts leicht zu verstehen. Beide Teile der Scharniere sind mit Hohlzylindern ausgestattet, die die Clips der Verbindung darstellen. Der Stift (normalerweise fest in einen von ihnen gedrückt) ist der Finger.
So verbundene Teile bewegen sich um eine gemeinsame Achse. Zylindrische Scharniere sind in einfachen und komplexen Mechanismen zu finden. Es ist sogar im Üblichen vorhandenHefter.
Komplexe Artikulationen
Ein komplexeres Drehgelenk besteht aus einem Zapfen, der in den Innenring eines Gleit- oder Wälzlagers eingepresst ist und sich darin dreht. Ohne diese Baugruppe kann kein Elektromotor montiert werden. Der Rotor ist über ein zylindrisches Scharnier mit Gleit- oder Wälzlagern im Stator aufgehängt. Die Räder der Eisenbahnwaggons sind an den Drehgestellen mittels eines Scharniers befestigt, dessen Käfig der Achskasten ist, der Bolzen die Radachse ist, die darin mittels eines Rollenlagers gleitet.
Kugelgelenk
Es gibt andere Arten von Gelenken, die mehr Freiheitsgrade für rotierende Strukturen bieten können. Die Verbindung von Teilen, bei der sie sich um ein gemeinsames Zentrum bewegen, nennt man Kugelgelenk. Der Stift darin hat die Form einer Kugel.
Der Zapfen eines Kugelgelenks hat im Gegensatz zu einem zylindrischen alle Freiheitsgrade. Nur in seiner Position begrenzt, gibt es den damit artikulierten Teilen die Möglichkeit, sich in verschiedene Richtungen zu bewegen.
Ein Kugelgelenk wird als sphärisches kinematisches Paar bezeichnet. Das Gehäuse, das den Kugelzapfen enthält, besteht üblicherweise aus Gusseisen. Die in einem solchen Knoten zusammengebauten Teile können eine Position in unterschiedlichen Winkeln zueinander einnehmen. Um die Reibung der Oberflächen im Scharnier zu verringern, wird der Zapfen durch spezielle Einlagen vor dem Kontakt mit dem mit Fett gefüllten Gehäuse geschützt. Staubbeuteldichtet das Scharnier gegen Schmutz ab und verhindert das Austreten von Fett.
Alle existierenden Mechanismen werden zunächst in natürlichen Phänomenen gesehen. Sowie das Kugelgelenk, das sehr an die Hüftgelenke und Wirbel des menschlichen Körpers erinnert.
Evolution des zylindrischen Gelenks
Bei einem Kardangetriebe wird eine Einheit aus zwei zylindrischen Gelenken mit senkrecht angeordneten Zapfen verwendet. Es ist nach Gerolamo Cardano benannt, der es im 16. Jahrhundert beschrieb.
Zylindrisches kinematisches Paar, das vom englischen Physiker Robert Hooke erfunden wurde und zur Übertragung von Drehmomenten verwendet wird. Der unterbrechungsfreie Betrieb der Baugruppe wird durch die obligatorische Erfüllung der Bedingung der Ausrichtung der Teile der Antriebswelle sichergestellt. Andernfalls beginnt das Drehgelenk bei bestimmten Belastungen zu kollabieren. Im Falle einer Verletzung der Ausrichtung der Bewegung von Teilen ist es ratsam, einen Kardan mit zwei Kreuzen zu verwenden. Dieses Verfahren wird verwendet, wenn das Drehmoment entlang von Achsen unter einem Winkel übertragen wird. Das Hinzufügen eines Kreuzes erhöht die Anzahl der Freiheitsgrade, entlastet die Zapfen und Gabeln und verhindert deren Zerstörung.
Verwenden
Die Verwendung des Hooke-Gelenks in der Automobilindustrie ermöglichte es, die Drehbewegung vom Getriebe auf die Räder zu übertragen, selbst bei großen Gelenkwinkeln der Elemente. Diese Einheit bildete später die Basis des Nockenscheibengelenks, bestehend aus einer Scheibe aus Gabeln und Nocken, die hauptsächlich in derLastwagen.
Gleichlaufgelenk
Eine eigentümliche Mutante, die durch Kreuzung eines Kugelgelenks mit einem Hooke-Kardan entsteht, repräsentiert eine völlig neue Art der Verbindung von Elementen. Es ist ein verformtes Kugellager, bei dem der innere Laufring die Form einer Kugel mit Schlitzen und der äußere eine Kugel mit Rillen auf der Innenfläche hatte. Beide Ringe sind mit der Antriebswelle verzahnt. Die dazwischen platzierten Kugeln werden vom Separator festgeh alten.
Das Gelenk gleicher Winkelgeschwindigkeiten bei signifikanten Drehwinkeln wird stark belastet. "Umgekehrte Räder" bei Nenngeschwindigkeiten sind mit Schäden an der Baugruppe behaftet.
Gleichlaufgelenke unterliegen der vorgeschriebenen Abdichtung mit Staubbeuteln. Ihr Einsatzort trägt zum Eindringen von Staub und Feuchtigkeit in das Scharnier bei und macht es schnell unbrauchbar. Schleifmittel und Korrosion zerstören die Rillen, Kugeln, töten den Separator. Bei modernen Autos wird ein sehr zuverlässiges Drehgelenk verwendet, das in einem Gehäuse versiegelt ist, das zur vollen Nutzung seiner Ressource beiträgt.
Das Drehgelenk erfordert eine regelmäßige Inspektion der Gummimanschette. Das Aufrechterh alten seiner Integrität schützt die Anordnung vor Kontamination. Wenn eine Verletzung der Dichtheit festgestellt wird, ist es wünschenswert, das gesamte Scharnier auszutauschen.
Unkonventionelle Scharniere
Ursprüngliche Anwendung fand eine zylindrische Verbindung bei der Herstellung von Möbelprodukten. Türen, Jalousien, dekorative Trennwände, die aus Lamellen zusammengesetzt wurden, wurden mit dem Aufkommen von Holzbearbeitungsschneidern auf dem Markt verfügbar. Eine kleine Maschine zu haben, wird leicht helfendrehe mit deinen eigenen Händen.
Durch das Passieren des Kantensaumschneiders entsteht eine grobe Nut an einer der schmalen Kanten der Holzlatte. Dann wird es mit einem Nutfräser bearbeitet, um eine geschweifte Nut zu erh alten.
Auf der anderen Seite bildet sich eine Spitze. Es wird in zwei Schlichtdurchgängen erh alten. Es wird helfen, ein zylindrisches Drehgelenk mit einem lockigen Kantenschneider herzustellen. Nach dem Abrunden der Kanten erhält die Schiene ein fertiges Aussehen.
Abwechselnd den entsprechenden Fräser auf der Fräsmaschine befestigen und einen Holzrohling daran entlang führen, werden die Scharnierverbindungen hergestellt. Durch das Zusammenfügen der Spike-in-Nut-Schienen entsteht ein flexibles Plattenmaterial, das je nach Breite der Teile und Dichte der Fugen zu einem Rohr von bis zu 15 cm Durchmesser aufgerollt werden kann.
Rohrgelenke haben in ihrer Konstruktion viel mit Gleichlaufgelenken gemeinsam: Zwei Kugelclips, zwischen denen sich die vom Separator geh altenen Kugeln in den Nuten befinden. Die Verwendung eines Fluorkunststoffrings gewährleistet eine radiale Abdichtung des Gelenks. Der innere Klemmring wird mit einem Ende der Rohrleitung verbunden, der äußere mit dem anderen.
Somit können sich beide Rohrleitungen frei in alle Richtungen relativ zueinander drehen. Die gegenseitige Fixierung der Clips erfolgt durch die dazwischen befindlichen Kugeln.
Entleerungs- und Füllelemente von Rohrleitungen arbeiten unter Bedingungen, in denen sich die Förderrichtung des transportierten Stoffes häufig ändert. Um die Verlegung auf solchen Autobahnen zu beschleunigen, werden Schwenkrohre verwendet. Eskann in der Öl-, Petrochemie-, Lebensmittel- oder Gasindustrie eingesetzt werden.
Zusammenfassen
In der heutigen Zeit sind überall Scharniere zu sehen: Puppen und Kopfhörer, Räder und Turmdrehkrane, lenkbare Kinderautos und Schaukelbetten – alles wird daraus gemacht. Manchmal werden sie bis zur Unkenntlichkeit modifiziert.
