Optimizuojant veleno konstrukcijos konstrukciją, būtina pagerinti jo stiprumą, standumą, nuovargio tarnavimo laiką ir surinkimo efektyvumą, taip pat atsižvelgiant į gamybos sąnaudas ir pagaminamumą. Toliau pateikiamos sistemingos optimizavimo strategijos, pagrįstos inžinerine praktika:
1. Sumažinkite streso koncentraciją ir pagerinkite nuovargio jėgą
Streso koncentracija yra pagrindinė veleno nuovargio lūžių priežastis. Optimizavimo priemonės apima:
Sklandūs perėjimai: keisdami veleno skersmenį, naudokite didelius pjūvio spindulio perėjimus (R vertė kiek įmanoma didesnė), kad išvengtumėte aštrių ar stačių kampų.
Venkite skersinių griovelių: kiek įmanoma venkite horizontalių skylių, įpjovų ar griovelių ant veleno; jei reikia griovelių, praplėskite perėjimo sritį.
Optimizuokite įvorės konstrukciją: naudokite galinius frezus, kad apdirbtumėte griovelius (lygesnius nei diskiniai), o pirmenybę teikite evoliuciniams įvorėms, o ne stačiakampiams, kad sumažintumėte įtempių koncentraciją.
2. Optimizuokite komponentų išdėstymą ir pagerinkite streso būseną
Sumažinkite lenkimo momentą ir sukimo momento smailes reguliuodami komponentų išdėstymą ant veleno:
Padėkite krumpliaračius, skriemulius ir kitus transmisijos komponentus arčiau guolių atramų, sutrumpinkite konsolės ilgį ir sumažinkite didžiausią lenkimo įtampą. Kai galia turi būti tiekiama iš dviejų ratų, padėjus įvesties ratą į vidurinę padėtį, didžiausias veleno sukimo momentas sumažėja perpus.
3. Veleno standumo ir stiprumo gerinimas
Didėjantis veleno skersmuo: Pagal medžiagų mechanikos formules sukimo stipris yra proporcingas skersmens kubui; nedidelis veleno skersmens padidėjimas gali žymiai pagerinti stiprumą.
Tuščiavidurių velenų naudojimas: tais atvejais, kai svoris yra ribotas arba kai reikia laidų / vamzdžių, tuščiaviduriai velenai suteikia didesnį sukimo standumą tai pačiai masei.
Atraminės konstrukcijos optimizavimas: padidinus guolio atramos taškų skaičių arba pasirinkus didelio{0}}tvirtumo guolius (pvz., cilindrinius ritininius guolius), sumažėja veleno deformacija.
