Ajamivõll (või veovõll, propellerivõll, kardaanvõll) on masina element, mis edastab jõu mootorist või mootorist muusse kohta, kus seda saab kasutada kasulikuks tööks. Selliseid võllikesi leidub laialdaselt sõidukite veduülekannetes, laevade propellerite ühendustes, tööstusmasinates ja elektrigeneraatorite ajamites.

Tähendus ja põhiterminid

Enamik jõuallikaid tekitavad pöörleva jõu, nimetatuna pöördemomendina. See pöörlev jõud paneb midagi pöörlema — näiteks sisepõlemismootor auto käigus, nagu autos, või vesi, mis ajab vesiratast, või gaas/vesi, mis läbib turbiini. Seda pöörlevat jõudu nimetatakse sageli taas pöördemomendiks. Pöörlev koormus tekitab võllile väände- ja nihkepinge, millele võll peab vastu pidama ilma liigse deformeerumise, vibreerimise või purunemiseta.

Tüübid ja konfiguratsioonid

  • Jäigad võllid — lihtsad ühe tüki võllid, kasutusel lühikestes ülekannetes, kus nurk ja liikumine on fikseeritud.
  • Kardaanvõllid (universaalvõllid) — koosnevad võllisegmentidest ja universaalliigestest (kardaanidest), võimaldavad nurga- ja pikkuse muutusi, tavapärased auto taga- ja esivedude vahel.
  • Propellerivõll — pikk teljevõll, mida kasutatakse laeva ajamites ja mõnes maanteesõiduki pika teljevahega konstruktsioonis.
  • Õõnesvõllid ja teleskoopvõllid — võimaldavad teljevahe muutumist (nt vedrustuse liikumisel) ja vähendavad kaalu.
  • Konstantse kiirusega (CV) liigesed — tagavad võnkumisevaba pöördemomendi edastamise ka nurga all, levinud ees- ja neljaveolistes sõidukites.

Tööpõhimõte

Ajamivõll edastab pöördemomendi mootori hammasrattast või jõuallika väljundist otse koormuseni. Võlli peab projekteerima nii, et ta taluks:

  • väändet (torsioonijõud),
  • etelisi ja radiaalseid jõude (põhjuseks näiteks telgede nihked või löögid),
  • vääristest ja dünaamilistest koormustest tulenevat vibreerimist.
Kui jõud edastatakse nurga all, kasutatakse universaal- või CV-liigeseid, mis kompenseerivad nurgaerinevust, kuid traditsioonilised universaallülid põhjustavad kiiruse kõikumist pöörleva telje otsas, mistõttu kasutatakse kahe universaalliitega konfiguratsiooni või CV-liigest püsiva väljundkiiruse saamiseks.

Materjalid ja disainikriteeriumid

  • Materjalid: tavaliselt teras (kõrgtugev või legeeritud), kergetel rakendustel ka alumiinium või komposiidid. Valik sõltub tugevusest, väsimiskindlusest ja kaalust.
  • Profiil ja mõõtmed: võllide läbimõõt ja seina paksus määravad torsioonistabiilsuse ja kriitilise pöörlemiskiiruse. Õõnesvõllid annavad hea tugevuse/kaalu suhte.
  • ebaühtlane massijaotus põhjustab vibratsiooni — propellerivõllid ja pikad ajamivõllid peavad olema täpselt tasakaalustatud.
  • Liited ja kaitse: liigendid on õlitatavad ja kaitstud tolmu ning mustuse eest; CV-liigendid kasutavad tavaliselt kummist või sünteetilist kaitsekummi (boot).

Levinud probleemid ja hooldus

  • Vibreerimine sõidu ajal — sageli põhjustatud tasakaalutusest, universaalliigese kulumisest või võlli kõverusest.
  • Klõpsuvad või koputavad helid pööramisel — sagedane märge universaalliigese kulumisest või CV-liigese kahjustusest.
  • Riknenud kaitsekummid (boot) CV-liigestel — põhjustavad määrde leket ja kiiret kulumist.
  • Väsimismurrud — korduv ja vahelduv koormus võib tekitada väsimispraod, seega on regulaarsed visuaalsed kontrollid olulised.

Hooldusena soovitatakse kontrollida liigeste mängu, vaadata kaitsekummide seisukorda, hoida liigendid korralikult määritud ja tasakaalustada võll perioodiliselt või pärast remondioperatsioone.

Kokkuvõte

Ajamivõll on lihtne, ent kriitilise tähtsusega komponent, mis peab olema kavandatud nii tugevaks kui vaja, kuid võimalikult kergena, et vähendada inertsi ja parandada efektiivsust. Õige tüübi (jäik, kardaan, CV jms) valik ning korrapärane hooldus tagavad sujuva ja pikaajalise jõuülekande.