Hřídelejsou kritické komponenty v mechanických systémech, které slouží jako páteř, která podporuje všechny přenosové prvky při přenosu momentu točivého momentu a ohybu ložisek. Konstrukce hřídele se musí zaměřit nejen na její individuální vlastnosti, ale také zvážit její integraci s celkovou strukturou hřídele. V závislosti na typu zatížení, které se vyskytuje během přenosu pohybu a výkonu, mohou být hřídele rozděleny do vřeten, hnacích hřídelí a rotujících hřídelí. Lze je také klasifikovat na základě jejich tvaru osy do rovných hřídelí, excentrických hřídelí, klikových hřídelí a flexibilních hřídelí.
Vřetena
1. Fixované vřeteno
Tento typ vřetena nese pouze ohybové momenty, zatímco zůstává stacionární. Díky jednoduché struktuře a dobrá tuhost je ideální pro aplikace, jako jsou nápravy kol.
2.Rotační vřeteno
Na rozdíl od pevných vřeten, rotující vřetena také nesou ohýbací momenty v pohybu. Běžně se vyskytují v nápravách vlakových kol.
Hnací šachta
Hnací hřídele jsou navrženy tak, aby přenášely točivý moment a jsou obvykle delší kvůli vysokým rychlostem rotační. Aby se zabránilo závažným vibracím způsobeným odstředivými silami, je hmotnost hnacího hřídele rovnoměrně rozložena podél jejího obvodu. Moderní hnací šachty často využívají duté vzory, které poskytují vyšší kritické rychlosti ve srovnání s pevnými hřídelemi, což je činí bezpečnějšími a efektivnějšími materiálem. Například automobilové hnací hřídele se obvykle vyrábějí z rovnoměrně tlustých ocelových desek, zatímco těžká vozidla často používají plynulé ocelové trubky.
Otáčení hřídele
Rotující hřídele jsou jedinečné v tom, že snášejí ohýbání i torzní momenty, což z nich činí jednu z nejběžnějších komponent v mechanickém vybavení.
Rovná šachta
Přímé hřídele mají lineární osu a lze je rozdělit do optických a stupňových hřídelí. Statight Shats je obvykle soild, ale může být navržen tak, aby dutý snížil hmotnost při zachování tuhosti a torzní stability.
1.optická šachta
Jednoduchý tvar a snadno se vyrábí, tyto hřídele se používají primárně pro přenos.
2.Sepped Shaft
Hřídel se stupňovaným podélným průřezem se označuje jako stupňovitá hřídel. Tento design usnadňuje snadnější instalaci a umístění komponent, což vede k efektivnějšímu rozdělení zátěže. I když jeho tvar připomíná tvar paprsku s rovnoměrnou silou, má několik bodů koncentrace napětí. Díky těmto vlastnostem jsou stupňovité hřídele široce využívány v různých přenosových aplikacích.
3. KAMSHAFT
Vačkový hřídel je kritickou součástí v napájecích motorech. U čtyřtaktních motorů vačka hřídele obvykle pracuje při polovině rychlosti klikového hřídele, přesto si stále udržuje vysokou rotační rychlost a musí vydržet významný točivý moment. Výsledkem je, že návrh vačkového hřídele klade přísné požadavky na své síly a podpůrné schopnosti.
Vačkové hřídele se obvykle vyrábějí ze specializované litiny, ačkoli některé jsou vytvořeny z padělaných materiálů pro zvýšenou trvanlivost. Konstrukce vačkového hřídele hraje zásadní roli v celkové architektuře motoru.
4.Spline hřídel
Spline hřídele jsou pojmenovány pro jejich výrazný vzhled a mají na svém povrchu podélnou klíčovou cestu. Tyto klávesy umožňují rotující komponenty namontovat na hřídel, aby se udržovala synchronizovaná rotace. Kromě této rotační schopnosti umožňují spline hřídele také axiální pohyb, přičemž některé návrhy zahrnují spolehlivé uzamykací mechanismy pro aplikace v brzdném a řízení.
Další variantou je teleskopická šachta, která se skládá z vnitřních a vnějších zkumavek. Vnější trubice má vnitřní zuby, zatímco vnitřní trubice má vnější zuby, což jim umožňuje hladce spojit. Tento design nejen přenáší rotační točivý moment, ale také poskytuje schopnost prodloužit a kontraktovat na délku, což je ideální pro použití v mechanismech posunu přenosu.
5.Gear hřídel
Když je vzdálenost od kruhu dedendum ozubeného kola ke dnu klíčové cesty minimální, převodovka a hřídel jsou integrovány do jedné jednotky, známé jako ozubená hřídele. Tato mechanická složka podporuje rotující části a pracuje ve spojení s nimi při přenosu momentu pohybu, točivého momentu nebo ohýbání.
6. Worm Shaft
Švýžička je obvykle konstruována jako jediná jednotka, která integruje jak červ, tak hřídel.
7.HOLLOW SHAFT
Hřídel navržená s dutým středem je známá jako dutá šachta. Při přenosu točivého momentu zažívá vnější vrstva duté hřídele nejvyšší smykové napětí, což umožňuje efektivnější využití materiálů. Za podmínek, kdy je ohybový okamžik dutých a pevných hřídelí stejný, duté hřídele výrazně snižují hmotnost bez ohrožení výkonu.
Klikový hřídel
Klidná složka v motoru je klidná součást, která je obvykle vyrobena z uhlíkové konstrukční oceli nebo tažného železa. Je vybaven dvěma klíčovými sekcemi: hlavní deník a časopis Connection Rod. Hlavní deník je namontován na bloku motoru, zatímco časopis o spojovací tyči se připojuje k velkému konci ojnice. Malý konec spojovací tyče je spojen s pístem ve válci a vytváří klasický mechanismus kliky.
Excentrická šachta
Excentrická hřídel je definována jako hřídel s osou, která není zarovnána s jeho středem. Na rozdíl od obyčejných hřídelí, které primárně usnadňují rotaci komponent, jsou excentrické hřídele schopny přenášet ratingu i revoluci. Pro úpravu středové vzdálenosti mezi hřídelemi se excentrické hřídele běžně používají v mechanismech rovinných vazeb, jako jsou hnací systémy V-pásu.
Flexibilní hřídel
Flexibilní hřídele jsou primárně navrženy pro přenos točivého momentu a pohybu. Vzhledem k jejich výrazně nižší ztuhlosti ohybu ve srovnání s jejich torzní tuhostí mohou flexibilní hřídele snadno procházet různými překážkami, což umožňuje přenos na dlouhé vzdálenosti mezi hlavním výkonem a pracovním strojem.
Tyto hřídele usnadňují přenos pohybu mezi dvě osy, které mají relativní pohyb bez nutnosti dalších mezilehlých přenosových zařízení, což z nich činí ideální pro aplikace na dlouhou vzdálenost. Jejich jednoduchý design a nízké náklady přispívají k jejich popularitě v různých mechanických systémech. Flexibilní hřídele navíc pomáhají absorbovat šoky a vibrace, což zvyšuje celkový výkon.
Mezi běžné aplikace patří kapesní elektrické nástroje, některé přenosové systémy ve strojích, odometrech a zařízení na dálkové ovládání.
1. Power-Type Flexibilní hřídel
Flexibilní hřídele typu výkonu obsahují pevné spojení na konci kloubu měkkého hřídele, vybaveného posuvným rukávem uvnitř hadicového kloubu. Tyto hřídele jsou primárně navrženy pro přenos točivého momentu. Základním požadavkem na flexibilní hřídele typu výkonu je dostatečná torzní tuhost. Obvykle tyto hřídele zahrnují anti-reverzní mechanismy k zajištění jednosměrného přenosu. Vnější vrstva je konstruována z ocelového drátu s větším průměrem a některé vzory nezahrnují jádrovou tyč, což zvyšuje odpor i flexibility opotřebení.
2. Flexibilní hřídel typu kontroly
Flexibilní hřídele kontrolního typu jsou primárně navrženy pro přenos pohybu. Točivý moment, který přenášejí, se používá hlavně k překonání třecího točivého momentu generovaného mezi flexibilním hřídelem a hadicí. Kromě nízké tuhosti ohybu musí tyto hřídele také mít dostatečnou torzní tuhost. Ve srovnání s flexibilními hřídelemi typu výkonu jsou flexibilní hřídele typu kontrolního typu charakterizovány jejich strukturálními rysy, které zahrnují přítomnost jádrové tyče, vyšší počet vinutí vrstvy a menší průměry drátu.
Struktura flexibilního hřídele
Flexibilní hřídele se obvykle skládají z několika komponent: drátěný flexibilní hřídel, flexibilní kloub hřídele, hadice a kloub hadice.
1.Wire Flexibilní hřídel
Flexibilní hřídel drátu, také známý jako flexibilní hřídel, je konstruován z více vrstev ocelového drátu dohromady a vytváří kruhový průřez. Každá vrstva se skládá z několika pramenů drátěné rány současně, což jí dává strukturu podobnou multi-prameni. Nejvnitřnější vrstva drátu je navinutá kolem jádrové tyče, přičemž sousední vrstvy jsou navinuta v opačných směrech. Tento design se běžně používá v zemědělských strojích.
2.Flexibilní kloub hřídele
Flexibilní kloub hřídele je navržen tak, aby připojil výstupní hřídele k pracovním komponentám. Existují dva typy připojení: pevné a posuvné. Pevný typ se obvykle používá pro kratší flexibilní hřídele nebo v aplikacích, kde poloměr ohybu zůstává relativně konstantní. Naproti tomu typ posuvného typu se používá, když se poloměr ohybu během provozu výrazně mění, což umožňuje větší pohyb v hadici, aby se přizpůsobil změnám délky při ohýbání hadice.
3.Hose a hadicový kloub
Hadice, také označovaná jako ochranný plášť, slouží k ochraně flexibilního hřídele drátu před kontaktem s vnějšími komponenty, což zajišťuje bezpečnost operátora. Kromě toho může ukládat maziva a zabránit vstupu nečistot. Během provozu poskytuje hadice podporu, což usnadňuje manipulaci s flexibilním hřídelem. Zejména hadice se během přenosu neotáčí s flexibilním hřídelem, což umožňuje hladký a efektivní provoz.
Porozumění různým typům a funkcím šachty je pro inženýry a designéry zásadní, aby zajistila optimální výkon a spolehlivost v mechanických systémech. Výběrem příslušného typu hřídele pro konkrétní aplikace lze zvýšit účinnost a dlouhověkost strojů. Pro více informací o mechanických komponentách a jejich aplikacích zůstaňte naladěni na naše nejnovější aktualizace!
Čas příspěvku: říjen-15-2024
