Eine Welle ist ein rotierendes oder stationäres Element, gewöhnlich mit einem kreisförmigen Querschnitt, an dem Elemente wie Zahnräder, Riemenscheiben, Schwungräder und andere Kraftübertragungselemente angebracht sind.
Wenn eine Welle mehrere Zahnräder oder Riemenscheiben trägt, werden verschiedene Abschnitte der Welle unterschiedlichen Drehmomenten ausgesetzt, weil die gesamte an die Welle abgegebene Leistung an verschiedenen Punkten stückweise abgenommen wird. Abbildung 1.1 zeigt eine Welle mit einem Eingang an einer Stelle (Punkt A ) und mehreren Ausgängen (Punkte B, C und D ) auf beiden Seiten des Eingangs. Zahnräder oder Riemenscheiben können verwendet werden, um die Welle mit Strom zu versorgen oder um die Welle von der Welle zu trennen. Daher muss man den Betrag des Drehmoments an jedem Teil der Welle notieren. Dann studieren Sie die Verteilung des Biegemoments, vorzugsweise Skizzieren (Freihand ist in Ordnung) die Scherkraft- und Biegemomentdiagramme.
Aus dieser Voruntersuchung, die ein Problem in der Mechanik darstellt, wird der Abschnitt mit maximalem Biegemoment und der Abschnitt mit maximalem Drehmoment notiert. Wenn diese Höchstwerte im selben Abschnitt auftreten, wird der für diesen Abschnitt erforderliche Durchmesser bestimmt und für die gesamte Welle verwendet, wenn der Durchmesser konstant sein soll. Wenn die Höchstwerte nicht im selben Abschnitt auftreten, bestimmen Sie den Durchmesser für den Abschnitt des maximalen Drehmoments und auch für den Abschnitt des maximalen Biegemoments, und verwenden Sie den größeren Wert.
Der Durchmesser der Welle wird oft von Punkt zu Punkt variiert, manchmal aus strukturellen Gründen (siehe Abb. 1.2). Überprüfen Sie in diesem Fall die Belastung oder bestimmen Sie die erforderliche Größe für jeden Abschnitt. Der Konstrukteur stellt sicher, dass alle Abschnitte des Schachts sicheren Belastungen ausgesetzt sind, wobei auf Verrundungen, Löcher, Keilnuten und andere Beanspruchungen zu achten ist.
