Arborisunt componente critice în sistemele mecanice, care servesc ca coloana vertebrală care acceptă toate elementele de transmisie în timp ce transmit cuplul și rulează momente de îndoire. Proiectarea unui arbore nu trebuie să se concentreze numai pe caracteristicile sale individuale, ci și să ia în considerare integrarea acestuia cu structura generală a sistemului de arbore. În funcție de tipul de sarcină experimentat în timpul transmisiei de mișcare și putere, arborele pot fi clasificate în fusuri, arbori de antrenare și arbori rotativi. De asemenea, pot fi clasificate pe baza formei axei lor în arbori drepți, arbori excentrici, arbori cotit și arbori flexibili.
Fusuri
1. Fusul fixat
Acest tip de fus nu poartă decât momente de îndoire în timp ce rămâne staționar. Structura sa simplă și rigiditatea bună o fac ideală pentru aplicații precum axele bicicletei.
2. Rroting fus
Spre deosebire de fusurile fixe, fusurile rotative poartă, de asemenea, momente de îndoire în timp ce sunt în mișcare. Se găsesc în mod obișnuit în axele roților de tren.
Arborele de conducere
Arborele de antrenare sunt proiectate pentru a transmite cuplul și sunt de obicei mai lungi din cauza vitezei de rotație ridicate. Pentru a preveni vibrațiile severe cauzate de forțele centrifuge, masa arborelui de antrenare este distribuită uniform de -a lungul circumferinței sale. Arborele de acționare moderne folosesc adesea design-uri goale, care asigură viteze critice mai mari în comparație cu arbori solizi, ceea ce le face mai sigure și mai eficiente materiale. De exemplu, arborele de acționare auto sunt de obicei fabricate din plăci de oțel uniform groase, în timp ce vehiculele grele folosesc adesea conducte de oțel fără probleme.
Arbore rotativ
Arborele rotative sunt unice prin faptul că suportă atât momentele de îndoire, cât și de torsiune, ceea ce le face una dintre cele mai frecvente componente în echipamentele mecanice.
Arbore drept
Arborele drepte au o axă liniară și pot fi clasificate în arbori optici și în trepte. Shats -ul staight sunt de obicei în voie, dar pot fi proiectate pentru a se ridica pentru a reduce greutatea, menținând în același timp rigiditatea și stabilitatea torsională.
1. Arbore optic
Simplu în formă și ușor de fabricat, aceste arbori sunt utilizate în principal pentru transmisie.
2. Arbore înstepat
Un arbore cu o secțiune transversală longitudinală în trepte este denumită un ax în pas. Acest design facilitează instalarea și poziționarea mai ușoară a componentelor, ceea ce duce la o distribuție mai eficientă a sarcinii. În timp ce forma sa seamănă cu cea a unui fascicul cu rezistență uniformă, are mai multe puncte de concentrare de stres. Datorită acestor caracteristici, arborele în trepte sunt utilizate pe scară largă în diferite aplicații de transmisie.
3. Arborele CAM
Arborele cu came este o componentă critică în motoarele cu piston. În motoarele în patru timpi, arborele cu came funcționează de obicei la jumătate din viteza arborelui cotit, dar totuși menține o viteză de rotație ridicată și trebuie să suporte un cuplu semnificativ. Drept urmare, proiectarea arborelui cu came plasează cerințe stricte privind puterea și capacitățile sale de sprijin.
Arborele cu came sunt de obicei fabricate din fontă specializată, deși unele sunt concepute din materiale falsificate pentru o durabilitate sporită. Proiectarea arborelui cu came joacă un rol vital în arhitectura generală a motorului.
4. Arbore de strat
Arborele spline sunt numite pentru aspectul lor distinctiv, cu o cheie longitudinală pe suprafața lor. Aceste cheie permit componente rotative montate pe arbore pentru a menține rotația sincronizată. În plus față de această capacitate de rotație, arborele spline permit, de asemenea, mișcarea axială, unele proiecte care încorporează mecanisme de blocare fiabile pentru aplicații în sistemele de frânare și direcție.
O altă variantă este axul telescopic, care constă din tuburi interioare și exterioare. Tubul exterior are dinți interni, în timp ce tubul interior are dinți externi, permițându -le să se potrivească perfect. Acest design nu numai că transmite un cuplu de rotație, dar oferă și capacitatea de a extinde și de a contracta în lungime, ceea ce îl face ideal pentru utilizare în mecanismele de schimbare a angrenajelor de transmisie.
5. Arborele de gospodărie
Când distanța de la cercul de dedendum al unui angrenaj până la partea inferioară a cheii este minimă, angrenajul și arborele sunt integrate într -o singură unitate, cunoscută sub numele de arbore de viteze. Această componentă mecanică acceptă piese rotative și funcționează împreună cu ele pentru a transmite momente de mișcare, cuplu sau îndoire.
6. Arborele de vierme
Un arbore de vierme este de obicei construit ca o singură unitate care integrează atât viermele, cât și axul.
7. Arborele de urmărire
Un arbore proiectat cu un centru gol este cunoscut sub numele de arbore gol. La transmiterea cuplului, stratul exterior al unui arbore gol se confruntă cu cel mai mare stres de forfecare, permițând utilizarea mai eficientă a materialelor. În condițiile în care momentul de îndoire a arborelor goale și solide este egal, arborele goale reduc semnificativ greutatea fără a compromite performanțele.
Arbore cotit
Un arbore cotit este o componentă critică într -un motor, fabricată de obicei din oțel structural carbon sau fier ductil. Dispune de două secțiuni cheie: jurnalul principal și jurnalul de conectare. Jurnalul principal este montat pe blocul motorului, în timp ce jurnalul de conectare se conectează la capătul mare al tijei de conectare. Capătul mic al tijei de conectare este legat de piston din cilindru, formând un mecanism clasic de sloi de manivelă.
Arbore excentric
Un arbore excentric este definit ca un arbore cu o axă care nu este aliniată la centrul său. Spre deosebire de arbori obișnuiți, care facilitează în primul rând rotația componentelor, arborele excentrice sunt capabile să transmită atât rata, cât și revoluția. Pentru reglarea distanței centrale între arbori, arborele excentrice sunt utilizate în mod obișnuit în mecanismele de legătură plană, cum ar fi sistemele de acționare cu centură în V.
Arbore flexibil
Arborele flexibile sunt concepute în principal pentru a transmite cuplul și mișcarea. Datorită rigidității lor de îndoire semnificativ mai scăzute în comparație cu rigiditatea lor torsională, arborele flexibile pot naviga cu ușurință în jurul diferitelor obstacole, permițând transmisia pe distanțe lungi între puterea principală și mașina de lucru.
Aceste arbori facilitează transferul de mișcare între două axe care au mișcare relativă, fără a fi nevoie de dispozitive de transmisie intermediară suplimentare, ceea ce le face ideale pentru aplicații pe distanțe lungi. Proiectarea lor simplă și costurile reduse contribuie la popularitatea lor în diverse sisteme mecanice. În plus, arborele flexibile ajută la absorbția șocurilor și vibrațiilor, îmbunătățind performanța generală.
Aplicațiile comune includ instrumente electrice portabile, anumite sisteme de transmisie în mașini -unelte, odometre și dispozitive de control la distanță.
1. Arbore flexibil de tip power
Arborele flexibile de tip putere prezintă o conexiune fixă la capătul îmbinării arborelui moale, echipat cu un mânecă glisantă în articulația furtunului. Aceste arbori sunt concepute în principal pentru transmisia cuplului. O cerință fundamentală pentru arbori flexibili de tip electric este o rigiditate torsională suficientă. De obicei, aceste arbori includ mecanisme anti-inversare pentru a asigura transmiterea unidirecțională. Stratul exterior este construit cu un fir de oțel cu diametru mai mare, iar unele modele nu includ o tijă de miez, îmbunătățind atât rezistența la uzură, cât și flexibilitatea.
2. Arborele flexibil de tip Control
Arborele flexibile de tip control sunt proiectate în principal pentru transmisia mișcării. Cuplul pe care îl transmit este utilizat în principal pentru a depăși cuplul de frecare generat între arborele flexibil al sârmei și furtunul. Pe lângă faptul că au o rigiditate scăzută de îndoire, acești arbori trebuie să posede și o rigiditate torsională suficientă. În comparație cu arbori flexibili de tip putere, arborele flexibile de tip control sunt caracterizate prin caracteristicile lor structurale, care includ prezența unei tije de miez, un număr mai mare de straturi de înfășurare și diametre mai mici de sârmă.
Structura arborelui flexibil
Arborele flexibile constau de obicei din mai multe componente: arbore flexibil cu sârmă, îmbinare flexibilă a arborelui, furtun și îmbinare a furtunului.
1. Arborele flexibil
Un arbore flexibil cu sârmă, cunoscut și sub denumirea de arbore flexibil, este construit din mai multe straturi de sârmă de oțel răniți împreună, formând o secțiune circulară. Fiecare strat este format din mai multe șuvițe de rană de sârmă simultan, oferindu-i o structură similară cu un arc cu mai multe fire. Stratul cel mai interior de sârmă este înfășurat în jurul unei tije de miez, cu straturi adiacente înfășurate în direcții opuse. Acest design este utilizat în mod obișnuit în utilajele agricole.
2. Îmbinarea arboreluiflexibilă
Îmbinarea flexibilă a arborelui este proiectată pentru a conecta arborele de ieșire a puterii la componentele de lucru. Există două tipuri de conexiuni: fixe și alunecare. Tipul fix este de obicei utilizat pentru arbori flexibili mai scurti sau în aplicații în care raza de îndoire rămâne relativ constantă. În schimb, tipul glisant este utilizat atunci când raza de îndoire variază semnificativ în timpul funcționării, permițând o mai mare mișcare în interiorul furtunului să se adapteze la modificările de lungime pe măsură ce furtunul se încolăcește.
3. Articulația și furtunul
Furtunul, denumit și o teacă de protecție, servește la protejarea arborelui flexibil al sârmei de la contactul cu componentele externe, asigurând siguranța operatorului. În plus, poate stoca lubrifianți și poate împiedica murdăria să intre. În timpul funcționării, furtunul oferă suport, ceea ce face arborele flexibil mai ușor de gestionat. În special, furtunul nu se rotește cu arborele flexibil în timpul transmisiei, permițând o funcționare netedă și eficientă.
Înțelegerea diferitelor tipuri și funcții ale arborelor este crucială pentru ingineri și proiectanți pentru a asigura performanțe și fiabilitate optime în sistemele mecanice. Prin selectarea tipului de arbore corespunzător pentru aplicații specifice, se poate îmbunătăți eficiența și longevitatea utilajelor. Pentru mai multe informații despre componentele mecanice și aplicațiile lor, rămâneți la curent cu ultimele noastre actualizări!
Ora post: 15-2024 oct
