درک شفت ها: اجزای اساسی در ماشین آلات

شفتمؤلفه های مهم در سیستم های مکانیکی هستند و به عنوان ستون فقرات که از همه عناصر انتقال ضمن انتقال گشتاور و تحمل لحظه های خمش پشتیبانی می کند ، خدمت می کنند. طراحی یک شافت نه تنها باید روی خصوصیات فردی آن متمرکز شود بلکه ادغام آن را با ساختار کلی سیستم شافت نیز در نظر بگیرد. بسته به نوع بار تجربه شده در هنگام انتقال و انتقال نیرو ، شفت ها را می توان به دوک نخ ریسی ، شفت های درایو و شفت های چرخان طبقه بندی کرد. آنها همچنین می توانند بر اساس شکل محور آنها به شفت های مستقیم ، شفت های خارج از مرکز ، میل لنگ و شفت های انعطاف پذیر طبقه بندی شوند.

دوک نخ ریسی
1. اسپیندل صاف
این نوع دوک نخ ریسی فقط در حالی که ثابت مانده است ، لحظه های خمشی را تحمل می کند. ساختار ساده و سفتی آن ، آن را برای کاربردهایی مانند محورهای دوچرخه ایده آل می کند.
2. دوک نخ ریسی
بر خلاف دوک های ثابت ، دوک های چرخان نیز در حین حرکت لحظات خمشی را تحمل می کنند. آنها معمولاً در محورهای چرخ قطار یافت می شوند.

شافت محرک
شفت های درایو برای انتقال گشتاور طراحی شده اند و به طور معمول به دلیل سرعت چرخش زیاد طولانی تر هستند. برای جلوگیری از ارتعاشات شدید ناشی از نیروهای گریز از مرکز ، جرم شافت درایو به طور مساوی در اطراف آن توزیع می شود. شفت های درایو مدرن اغلب از طرح های توخالی استفاده می کنند ، که سرعت بحرانی بالاتری را در مقایسه با شفت های جامد فراهم می کند و باعث می شود آنها ایمن تر و کارآمد تر باشند. به عنوان مثال ، شفت های درایو اتومبیل معمولاً از صفحات فولادی یکنواخت ضخیم ساخته می شوند ، در حالی که وسایل نقلیه سنگین اغلب از لوله های فولادی یکپارچه استفاده می کنند.

شافت چرخشی
شفت های چرخان از این نظر منحصر به فرد هستند که هم لحظه های خمشی و هم پیچشی را تحمل می کنند و آنها را به یکی از رایج ترین اجزای تجهیزات مکانیکی تبدیل می کنند.

شافت مستقیم
شفت های مستقیم دارای یک محور خطی هستند و می توانند در شفت های نوری و پله ای طبقه بندی شوند. shats staight به طور معمول soild است ، اما می تواند به گونه ای طراحی شود تا ضمن حفظ سفتی و پایداری پیچشی ، وزن را کاهش دهد.

1. شافت نوری
از نظر شکل ساده و تولید آسان ، این شفت ها در درجه اول برای انتقال استفاده می شوند.

2. شافت پیست
یک شافت با مقطع طولی پله ای به عنوان شافت پله ای گفته می شود. این طرح نصب و موقعیت یابی آسانتر از اجزای را تسهیل می کند و منجر به توزیع بار کارآمدتر می شود. در حالی که شکل آن شبیه پرتو با استحکام یکنواخت است ، اما دارای چندین نقطه غلظت استرس است. با توجه به این خصوصیات ، شفت های پله ای به طور گسترده در برنامه های مختلف انتقال استفاده می شوند.

3.camshaft
میل بادامک یک مؤلفه مهم در موتورهای پیستون است. در موتورهای چهار زمانه ، میل بادامک به طور معمول با نیمی از سرعت میل لنگ کار می کند ، اما هنوز هم سرعت چرخش بالایی را حفظ می کند و باید گشتاور قابل توجهی را تحمل کند. در نتیجه ، طراحی میل لنگ الزامات سختگیرانه ای را بر قدرت و قابلیت های پشتیبانی آن قرار می دهد.
میل بادامک معمولاً از چدن تخصصی ساخته می شود ، اگرچه برخی از آنها برای دوام پیشرفته از مواد جعلی ساخته می شوند. طراحی میل بادامک نقش مهمی در معماری کلی موتور دارد.

4. شافت طرح
شفت های Spline به دلیل ظاهر متمایز خود نامگذاری شده اند که دارای کلید طولی در سطح آنها است. این کلید های کلید اجازه می دهند تا اجزای چرخشی نصب شده بر روی شافت برای حفظ چرخش هماهنگ باشند. علاوه بر این قابلیت چرخشی ، شفت های Spline نیز حرکت محوری را قادر می سازند ، و برخی از طرح ها شامل مکانیسم های قفل قابل اعتماد برای برنامه های کاربردی در سیستم های ترمز و فرمان هستند.

نوع دیگر شافت تلسکوپی است که از لوله های داخلی و بیرونی تشکیل شده است. لوله بیرونی دارای دندانهای داخلی است ، در حالی که لوله داخلی دارای دندانهای خارجی است و به آنها امکان می دهد یکپارچه در کنار هم قرار بگیرند. این طرح نه تنها گشتاور چرخشی را منتقل می کند بلکه امکان تمدید و قرارداد را نیز فراهم می کند و آن را برای استفاده در مکانیسم های تغییر دنده انتقال ایده آل می کند.

5. شافت گور
هنگامی که فاصله از دایره Dedendum از یک دنده تا پایین کلید حداقل باشد ، دنده و شافت در یک واحد واحد ادغام می شوند که به عنوان یک چرخ دنده شناخته می شود. این مؤلفه مکانیکی از قطعات چرخان پشتیبانی می کند و در رابطه با آنها برای انتقال حرکت ، گشتاور یا لحظه های خمشی کار می کند.

6. شفت کرم
یک شافت کرم به طور معمول به عنوان یک واحد واحد ساخته می شود که هم کرم و هم شافت را ادغام می کند.

7. شفت توخالی
شافت طراحی شده با یک مرکز توخالی به عنوان یک شافت توخالی شناخته می شود. هنگام انتقال گشتاور ، لایه بیرونی یک شافت توخالی بالاترین استرس برشی را تجربه می کند و امکان استفاده کارآمدتر از مواد را فراهم می کند. در شرایطی که لحظه خم شدن شفت های توخالی و جامد برابر است ، شفت های توخالی به طور قابل توجهی وزن را بدون به خطر انداختن عملکرد کاهش می دهند.

میل لنگ
میل لنگ یک مؤلفه مهم در یک موتور است که به طور معمول از فولاد سازه کربن یا آهن انعطاف پذیر ساخته می شود. این برنامه دارای دو بخش کلیدی است: مجله اصلی و مجله Rod Connecting. ژورنال اصلی در بلوک موتور نصب شده است ، در حالی که مجله میله اتصال به انتهای بزرگ میله اتصال متصل می شود. انتهای کوچک میله اتصال به پیستون در سیلندر مرتبط است و یک مکانیسم کلاسیک میل لنگ را تشکیل می دهد.

شافت خارج از مرکز
یک شافت خارج از مرکز به عنوان یک شافت با محوری تعریف می شود که با مرکز آن تراز نشده است. بر خلاف شفت های معمولی ، که در درجه اول چرخش قطعات را تسهیل می کند ، شفت های خارج از مرکز قادر به انتقال هر دو خط و انقلاب هستند. برای تنظیم فاصله مرکز بین شفت ها ، شفت های خارج از مرکز معمولاً در مکانیسم های پیوند مسطح مانند سیستم های درایو V-Belt استفاده می شوند.

شافت انعطاف پذیر
شفت های انعطاف پذیر در درجه اول برای انتقال گشتاور و حرکت طراحی شده اند. با توجه به سختی خمش قابل توجهی در مقایسه با سفتی پیچشی آنها ، شفت های انعطاف پذیر می توانند به راحتی در موانع مختلف حرکت کنند و امکان انتقال مسافت طولانی بین قدرت اصلی و دستگاه کار را فراهم می کنند.

این شفت ها انتقال حرکت بین دو محور را که دارای حرکت نسبی هستند بدون نیاز به دستگاه های انتقال متوسط ​​اضافی ، تسهیل می کنند و آنها را برای کاربردهای مسافت طولانی ایده آل می کند. طراحی ساده و هزینه کم آنها به محبوبیت آنها در سیستم های مختلف مکانیکی کمک می کند. علاوه بر این ، شفت های انعطاف پذیر به جذب شوک و ارتعاشات کمک می کنند و عملکرد کلی را افزایش می دهند.

برنامه های متداول شامل ابزارهای برق دستی ، سیستم های انتقال خاص در دستگاه های دستگاه ، اودومتر و دستگاه های کنترل از راه دور است.

1. شافت انعطاف پذیر از نوع قدرت
شفت های انعطاف پذیر از نوع برق دارای یک اتصال ثابت در انتهای مفصل شافت نرم ، مجهز به یک آستین کشویی در مفصل شیلنگ هستند. این شفت ها در درجه اول برای انتقال گشتاور طراحی شده اند. یک نیاز اساسی برای شفت های انعطاف پذیر از نوع قدرت ، سفتی پیچشی کافی است. به طور معمول ، این شفت ها شامل مکانیسم های ضد معکوس برای اطمینان از انتقال یک طرفه هستند. لایه بیرونی با سیم فولادی با قطر بزرگتر ساخته شده است و برخی از طرح ها شامل یک میله هسته نیستند و هم مقاومت سایش و هم انعطاف پذیری را تقویت می کنند.

2. شافت انعطاف پذیر از نوع کنترل
شفت های انعطاف پذیر از نوع کنترل در درجه اول برای انتقال حرکت طراحی شده اند. گشتاور منتقل شده آنها عمدتاً برای غلبه بر گشتاور اصطکاک ایجاد شده بین شافت انعطاف پذیر سیم و شیلنگ استفاده می شود. این شفت ها علاوه بر داشتن سفتی خمش کم ، باید از سفتی پیچشی کافی برخوردار باشند. در مقایسه با شفت های انعطاف پذیر از نوع قدرت ، شفت های انعطاف پذیر از نوع کنترل با ویژگی های ساختاری آنها مشخص می شوند ، که شامل وجود میله هسته ، تعداد بیشتری از لایه های سیم پیچ و قطر سیم های کوچکتر است.

ساختار شافت انعطاف پذیر

شفت های انعطاف پذیر به طور معمول از چندین مؤلفه تشکیل شده اند: شفت انعطاف پذیر سیم ، مفصل شافت انعطاف پذیر ، شیلنگ و مفصل شیلنگ.

1. شافت انعطاف پذیر
یک شافت انعطاف پذیر سیم ، که به عنوان یک شافت انعطاف پذیر نیز شناخته می شود ، از چندین لایه سیم فولادی با هم ساخته شده است و یک مقطع دایره ای را تشکیل می دهد. هر لایه از چندین رشته زخم سیم به طور همزمان تشکیل شده است و ساختاری شبیه به چشمه چند رشته ای به آن می دهد. لایه داخلی سیم در اطراف یک میله هسته پیچیده است و لایه های مجاور در جهات مخالف پیچیده می شوند. این طرح معمولاً در ماشین آلات کشاورزی استفاده می شود.

2. مفصل شافت انعطاف پذیر
مفصل شافت انعطاف پذیر برای اتصال شافت خروجی برق به اجزای کار طراحی شده است. دو نوع اتصال وجود دارد: ثابت و کشویی. نوع ثابت به طور معمول برای شفت های انعطاف پذیر کوتاه تر یا در برنامه هایی که شعاع خمش نسبتاً ثابت باقی می ماند ، استفاده می شود. در مقابل ، نوع کشویی هنگامی استفاده می شود که شعاع خمش در حین کار به طور قابل توجهی متفاوت باشد ، و این امکان را برای حرکت بیشتر در شیلنگ فراهم می کند تا در هنگام خم شدن شیلنگ ، تغییرات طول را در خود جای دهد.

3. مفصل و شیلنگ
این شیلنگ که به عنوان یک غلاف محافظ نیز گفته می شود ، برای محافظت از شافت انعطاف پذیر سیم از تماس با اجزای خارجی و اطمینان از ایمنی اپراتور استفاده می کند. علاوه بر این ، می تواند روان کننده ها را ذخیره کرده و از ورود خاک جلوگیری کند. در حین کار ، شیلنگ پشتیبانی را فراهم می کند و باعث می شود که شافت انعطاف پذیر کنترل آن آسان شود. نکته قابل توجه ، شیلنگ در هنگام انتقال با شافت انعطاف پذیر نمی چرخد ​​و امکان عملکرد صاف و کارآمد را فراهم می کند.

درک انواع و کارکردهای مختلف شفت برای مهندسان و طراحان برای اطمینان از عملکرد و قابلیت اطمینان بهینه در سیستم های مکانیکی بسیار مهم است. با انتخاب نوع شافت مناسب برای برنامه های خاص ، می توان کارآیی و ماندگاری ماشین آلات را تقویت کرد. برای بینش بیشتر در مورد مؤلفه های مکانیکی و کاربردهای آنها ، برای آخرین به روزرسانی های ما در ارتباط باشید!