Hem / SKOLA / Skola - Transmission
KARDANAXLAR - DIMENSIONERING
källa : Jens S. Transmissioner AB
Dimensioneringsgång
Rätt val av kardanaxel baseras på önskad livslängd enligt följande beräkningsgång.
STEG 1 | Beräkna moment enligt formeln. | |
STEG 2 |
Använd dina värden för livslängd och vinkel i tabellerna för att bestämma vinkelfaktor (FA) och livslängdsfaktor (FL). | |
STEG 3 | Räkna ut dimensionerande moment och gör ett provisoriskt val enligt diagram. | |
STEG 4 |
Bestäm säkerhetsfaktor K enligt tabell. | |
STEG 5 |
Räkna ut max. moment enligt formel. | |
STEG 6 |
Kontrollera att Tmax inte överskrider vald axels toppmoment (Tsd) enligt databladen. | |
STEG 7 |
Kontrollera förhållandet mellan vinkel och hastighet för vald axel enligt diagram. | |
STEG 8 |
Kontrollera att arbetsvinkeln inte överskrider vald axel max. vinkel. Obs. den totala arbetsvinkeln måste beräknas enl formel och resultatet skall vara lägre än max. vinkel. | |
STEG 9 |
Kontrollera kritiskt varvtal i diagram. För axlar med icke standard rör beräknas kritiskt varvtal enl. formel. |
Dimensionering
Vid dimensionering av kardanaxlar måste hänsyn tas till önskad livslängd, vilket baseras på följande 5 punkter.
1) | Moment |
2) | Knutkorsens vinklar |
3) | Lager livslängd |
4) | Typ av drfit |
5) | Kritiskt varvtal |
steg 1
Moment
Momentet beräknas enligt formeln: T = (9545 x P) / n [Nm]
T = moment i Nm
P = Effekt i kW
n = Varvtal i RPM
steg 2
Vinkel och Livslängdsfaktor
steg 3
Dimensionerande Moment
Dimensionerande moment beräknas enl. formeln: TC = T x FA x FL [Nm]
TC = Dimensionerande moment
T = Moment
FA = Vinkelfaktor
FL = Livslängdfaktor
Provisoriskt val
Diagrammet är baserat på livslängd 5000 timmar vid arbetsvinkel 3°.
steg 4
Säkerhetsfaktor K
Applikation Säkerhetsfaktor Driven maskin |
Säkerhetsfaktor K |
|
Jämn belastning |
1,2 - 1,5 | |
Centrifugalumpar | ||
Generatorer, kontinuerlig drift | ||
Transportörer, kontinuerlig drift | ||
Små fläktar | ||
Lätta chockbelastningar | 1,2 - 1,5 | |
Dieselmotorer | ||
Bensinmotorer | ||
Centrifugalpumpar | ||
Generatoer | ||
Transportörer | ||
Medelstora fläktar | ||
Verktygsmaskiner | ||
Tryckerimaskiner | ||
Träbearbetningsmaskiner | ||
Små pappers- och textilmaskiner | ||
Medelstora chockbelastningar | 1,2 - 1,5 | |
Kolvpumpar, flercylindriga | ||
Kolvkompressorer, flercylindriga | ||
Stora fläktar | ||
Marina drifter | ||
Kalandervalsar | ||
Valsbord | ||
Stång och rörvalsverk | ||
Matarrullar | ||
Små malmkvarnar | ||
Primärdrifter, lok | ||
Stora pappers- och textilmaskiner | ||
Stora chockbelastningar | 3 | |
Kolvkompressorer, encylindriga | ||
Kolvpumpar, encylindriska | ||
Blandare | ||
Krandrifter | ||
Pressar | ||
Sekundärdrifter, lok | ||
Valsbord | ||
Medelstora kvarnar | ||
Ämnesvalsverk, götvalsverk | ||
Stora malmkvarnar | ||
Extrema chocklaster | 4 - 6 | |
Bröstvallsdrifter | ||
Lindningsvalsdrifter | ||
Reversibla arbetsbord | ||
Reversibla ämnes- och götvallsverk | ||
Glödspånsbrytande valspar | ||
Vibrerande transportörer |
steg 5
Max Moment
Lastfall och vibrationer har stor betydelse vid valet av axel. Hänsyn måste tas till detta genom att använda säkerhetsfaktor K när man skall bestämma max. moment. Max. moment beräknas med vidstående formeln:
steg 6
Tmax = T x K [Nm]
Tmax = Max. moment
T = Moment
K = Säkerhetsfaktor
Max. moment beräknat enl. ovan formel skall inte överstiga vald axels peak moment (Tsd).
steg 7
Förhållande vinkel / varvtal
Diagrammet nedan visar förhållandet mellan arbetsvinkel och varvtal. Arbetsvinkelns och varvtalets skärningspunkt måste ligga ovanför vald axels kurva.
Varvtal RPM
Se också respektive axels maximala arbetsvinkel som anges i tabell.
steg 8
Totala Arbetsvinkeln
För att bestämma den totala arbetsvinkeln i två plan ( V vertikal och H horisontal) används följande formel :
βH = Arbetsvinkel i horisontalplanet
βV = Arbetsvinkel i vertikalplanet
steg 9
Kritiskt varvtal
Hänsyn måste också tas till axlarnas kritiska varvtal. Max varvtal är av säkerhetsskäl begränsat till 70% av axelns kritiska varvatl. För axlar med standard rördimesioner kan diagrammet användas för att bestämma max. varvtal.
Längd [mm]
För axlar med andra rördimensioner än standard används följande formel:
ncrit. = 1.22 x 107 x √ (D2 + d2) / L2
n = Kritiskt varvtal i rpm
D = Rörets ytterdiameter (cm)
d = Rörets innerdiameter (cm)
L = Axelns längd (cm)
Tänk på att max arbetsvarvtal skall begränsas till 70% av beräknat kritiska varvtal.
Kritisk längd