Osovina i dizajn osovine

Glavna funkcija osovine je podupiranje rotirajućih dijelova i prijenos momenta. Uglavnom se sastoji od tri dijela: dio vratila gdje je ugrađena glavčina komponente prijenosa naziva se glava vratila, dio vratila koji pristaje uz ležaj naziva se vrat vratila, a dio koji povezuje glavu vratila i vrat vratila je naziva tijelo osovine. Površine rukavca i glave su spojne površine, dok su ostale slobodne površine. Promjer segmenta osovine na spojnoj površini obično se treba uzeti kao standardna vrijednost, te se mora odrediti odgovarajuća točnost obrade i hrapavost površine. Dizajn osovine zahtijeva, s jedne strane, razuman odabir materijala i određivanje glavnih dimenzija na temelju uvjeta uporabe kako bi se osiguralo da ima dovoljnu radnu sposobnost i ispunjava zahtjeve čvrstoće, krutosti i stabilnosti vibracija. S druge strane, potrebno je cjelovito sagledati zahtjeve za montažu, demontažu, pozicioniranje, fiksiranje, tehnologiju obrade, popravak i održavanje sebe i komponenti na vratilu. Razumno određivanje strukturnog oblika i veličine okna, odnosno projektiranje strukture vratila iz perspektive strukture sustava vratila, također poznato kao konstrukcijsko oblikovanje okna. Obično bi konstrukcijski dizajn osovine trebao osigurati da je sila na sustav osovine razumna, što je pogodno za poboljšanje čvrstoće, krutosti i vibracijske stabilnosti osovine, uštedu materijala i smanjenje težine. Osovina i njezine komponente trebaju biti točno postavljene, pouzdano učvršćene i lake za sastavljanje, rastavljanje i podešavanje. Također bi trebao imati dobru obradu i montažu, te pokušajte izbjeći koncentraciju naprezanja.
Ležajevi su komponente koje podupiru rotaciju rotirajućih dijelova kao što su osovine i smanjuju trenje potpore. Prema obliku trenja relativne pokretne površine, ležajevi se dijele u dvije kategorije: kotrljajući ležajevi i klizni ležajevi. Uobičajeno korišteni kotrljajući ležajevi standardizirani su i masovno proizvedeni u specijaliziranim tvornicama, te su široko korišteni u mehaničkoj opremi. Prilikom projektiranja potrebno je samo odabrati odgovarajući tip na temelju radnih uvjeta, odrediti specifikacije i dimenzije na temelju proračuna životnog vijeka te provesti kombinirani konstrukcijski proračun kotrljajućih ležajeva. Pri analizi i projektiranju kombinirane strukture kotrljajućih ležajeva, glavna razmatranja trebaju biti: fiksacija sustava vratila; Koordinacija između ležajeva, vratila i sjedišta ležaja; Podmazivanje i brtvljenje ležajeva; Poboljšanje krutosti sustava osovine i druga povezana pitanja. Očito, u ovom trenutku treba uzeti u obzir i cijeli sustav vratila, a ne samo same ležajeve