Mga barasay mga kritikal na bahagi sa mga mekanikal na sistema, na nagsisilbing gulugod na sumusuporta sa lahat ng elemento ng transmisyon habang nagpapadala ng metalikang kuwintas at mga sandali ng pagbaluktot ng bearing. Ang disenyo ng isang shaft ay hindi lamang dapat tumuon sa mga indibidwal na katangian nito kundi isaalang-alang din ang integrasyon nito sa pangkalahatang istruktura ng sistema ng shaft. Depende sa uri ng karga na nararanasan habang gumagalaw at nagpapadala ng kuryente, ang mga shaft ay maaaring ikategorya sa mga spindle, drive shaft, at rotating shaft. Maaari rin silang uriin batay sa hugis ng kanilang axis sa mga tuwid na shaft, eccentric shaft, crankshaft, at flexible shaft.
Mga Spindle
1. Nakapirming Spindle
Ang ganitong uri ng spindle ay nakakatanggap lamang ng mga bending moment habang nananatiling nakatigil. Ang simpleng istraktura at mahusay na stiffness nito ay ginagawa itong mainam para sa mga aplikasyon tulad ng mga ehe ng bisikleta.
2. Umiikot na Spindle
Hindi tulad ng mga nakapirming spindle, ang mga umiikot na spindle ay mayroon ding mga bending moment habang gumagalaw. Karaniwang matatagpuan ang mga ito sa mga ehe ng gulong ng tren.
Drive Shaft
Ang mga drive shaft ay dinisenyo upang magpadala ng torque at karaniwang mas mahaba dahil sa matataas na bilis ng pag-ikot. Upang maiwasan ang matinding panginginig na dulot ng mga puwersang centrifugal, ang masa ng drive shaft ay pantay na ipinamamahagi sa paligid nito. Ang mga modernong drive shaft ay kadalasang gumagamit ng mga guwang na disenyo, na nagbibigay ng mas mataas na kritikal na bilis kumpara sa mga solidong shaft, na ginagawa itong mas ligtas at mas matipid sa materyal. Halimbawa, ang mga drive shaft ng sasakyan ay karaniwang gawa sa pantay na kapal ng mga plate na bakal, habang ang mga mabibigat na sasakyan ay kadalasang gumagamit ng mga walang tahi na tubo na bakal.
Umiikot na Shaft
Ang mga umiikot na shaft ay natatangi dahil tinitiis nila ang parehong bending at torsional moments, na ginagawa silang isa sa mga pinakakaraniwang bahagi sa mekanikal na kagamitan.
Tuwid na Baras
Ang mga tuwid na baras ay may linear na aksis at maaaring ikategorya sa optical at stepped shafts. Ang mga tuwid na baras ay karaniwang marurumi, ngunit maaaring idisenyo upang maging guwang upang mabawasan ang bigat habang pinapanatili ang katigasan at torsional stability.
1.Optikal na Baras
Simple sa hugis at madaling gawin, ang mga shaft na ito ay pangunahing ginagamit para sa transmisyon.
2. May Hakbang na Baras
Ang isang shaft na may stepped longitudinal cross-section ay tinutukoy bilang stepped shaft. Pinapadali ng disenyong ito ang pag-install at pagpoposisyon ng mga bahagi, na humahantong sa mas mahusay na distribusyon ng karga. Bagama't ang hugis nito ay kahawig ng isang beam na may pare-parehong lakas, mayroon itong maraming punto ng konsentrasyon ng stress. Dahil sa mga katangiang ito, ang mga stepped shaft ay malawakang ginagamit sa iba't ibang aplikasyon ng transmisyon.
3. Camshaft
Ang camshaft ay isang kritikal na bahagi sa mga piston engine. Sa mga four-stroke engine, ang camshaft ay karaniwang gumagana sa kalahati ng bilis ng crankshaft, ngunit pinapanatili pa rin nito ang isang mataas na bilis ng pag-ikot at dapat makatiis ng malaking torque. Bilang resulta, ang disenyo ng camshaft ay naglalagay ng mahigpit na mga kinakailangan sa lakas at kakayahan nito sa suporta.
Ang mga camshaft ay karaniwang gawa sa espesyal na cast iron, bagama't ang ilan ay gawa sa mga hinulma na materyales para sa pinahusay na tibay. Ang disenyo ng camshaft ay gumaganap ng mahalagang papel sa pangkalahatang arkitektura ng makina.
4. Spline Shaft
Ang mga spline shaft ay pinangalanan dahil sa kanilang natatanging anyo, na nagtatampok ng longitudinal keyway sa kanilang ibabaw. Ang mga keyway na ito ay nagbibigay-daan sa mga umiikot na bahagi na nakakabit sa shaft upang mapanatili ang sabay-sabay na pag-ikot. Bukod sa kakayahang ito sa pag-ikot, ang mga spline shaft ay nagbibigay-daan din sa paggalaw ng ehe, na may ilang disenyo na nagsasama ng maaasahang mga mekanismo ng pagla-lock para sa mga aplikasyon sa mga sistema ng pagpepreno at pagpipiloto.
Ang isa pang variant ay ang telescopic shaft, na binubuo ng mga panloob at panlabas na tubo. Ang panlabas na tubo ay may mga panloob na ngipin, habang ang panloob na tubo ay may mga panlabas na ngipin, na nagbibigay-daan sa mga ito na magkasya nang walang putol. Ang disenyo na ito ay hindi lamang nagpapadala ng rotational torque kundi nagbibigay din ng kakayahang humaba at lumiit, na ginagawa itong mainam para sa paggamit sa mga mekanismo ng paglilipat ng gear ng transmisyon.
5. Gear Shaft
Kapag minimal ang distansya mula sa dedendum circle ng isang gear hanggang sa ilalim ng keyway, ang gear at shaft ay isinasama sa iisang unit, na kilala bilang gear shaft. Sinusuportahan ng mekanikal na bahaging ito ang mga umiikot na bahagi at gumagana kasabay ng mga ito upang magpadala ng galaw, torque, o mga bending moment.
6. Katawan ng Uod
Ang isang worm shaft ay karaniwang itinatayo bilang isang yunit na nagsasama ng parehong worm at shaft.
7. Guwang na Bara
Ang isang baras na dinisenyo na may guwang na gitna ay kilala bilang guwang na baras. Kapag nagpapadala ng torque, ang panlabas na patong ng isang guwang na baras ay nakararanas ng pinakamataas na shear stress, na nagbibigay-daan para sa mas mahusay na paggamit ng mga materyales. Sa ilalim ng mga kondisyon kung saan ang bending moment ng guwang at solidong baras ay pantay, ang mga guwang na baras ay makabuluhang nakakabawas ng timbang nang hindi nakompromiso ang pagganap.
Crankshaft
Ang crankshaft ay isang mahalagang bahagi sa isang makina, karaniwang gawa sa carbon structural steel o ductile iron. Mayroon itong dalawang pangunahing seksyon: ang main journal at ang connecting rod journal. Ang main journal ay nakakabit sa engine block, habang ang connecting rod journal ay nakakonekta sa malaking dulo ng connecting rod. Ang maliit na dulo ng connecting rod ay nakaugnay sa piston sa silindro, na bumubuo ng isang klasikong mekanismo ng crank-slider.
Eccentric Shaft
Ang isang eccentric shaft ay binibigyang kahulugan bilang isang shaft na may axis na hindi nakahanay sa gitna nito. Hindi tulad ng mga ordinaryong shaft, na pangunahing nagpapadali sa pag-ikot ng mga bahagi, ang mga eccentric shaft ay may kakayahang magpadala ng parehong ratation at revolution. Para sa pagsasaayos ng distansya sa gitna sa pagitan ng mga shaft, ang mga eccentric shaft ay karaniwang ginagamit sa mga planar linkage mechanism, tulad ng mga V-belt drive system.
Nababaluktot na Baras
Ang mga flexible shaft ay pangunahing idinisenyo upang magpadala ng metalikang kuwintas at galaw. Dahil sa kanilang mas mababang higpit sa pagbaluktot kumpara sa kanilang torsional stiffness, ang mga flexible shaft ay madaling makalusot sa iba't ibang balakid, na nagbibigay-daan sa malayuang paghahatid sa pagitan ng pangunahing lakas at ng gumaganang makina.
Pinapadali ng mga shaft na ito ang paglipat ng galaw sa pagitan ng dalawang axe na may relatibong paggalaw nang hindi nangangailangan ng karagdagang mga intermediate transmission device, na ginagawa silang mainam para sa mga malayuang aplikasyon. Ang kanilang simpleng disenyo at mababang gastos ay nakakatulong sa kanilang popularidad sa iba't ibang mekanikal na sistema. Bukod pa rito, ang mga flexible shaft ay nakakatulong na sumipsip ng mga shock at vibrations, na nagpapahusay sa pangkalahatang pagganap.
Kabilang sa mga karaniwang aplikasyon ang mga handheld power tool, ilang sistema ng transmisyon sa mga machine tool, odometer, at mga remote control device.
1.Pwer-Type Flexible Shaft
Ang mga power-type flexible shaft ay nagtatampok ng isang nakapirming koneksyon sa dulo ng malambot na shaft joint, na may kasamang sliding sleeve sa loob ng hose joint. Ang mga shaft na ito ay pangunahing idinisenyo para sa torque transmission. Ang isang pangunahing kinakailangan para sa mga power-type flexible shaft ay sapat na torsional stiffness. Kadalasan, ang mga shaft na ito ay may kasamang mga anti-reverse na mekanismo upang matiyak ang unidirectional transmission. Ang panlabas na layer ay gawa sa mas malaking diameter na steel wire, at ang ilang disenyo ay walang kasamang core rod, na nagpapahusay sa parehong wear resistance at flexibility.
2. Kontrol-Uri Flexible Shaft
Ang mga control-type flexible shaft ay pangunahing idinisenyo para sa transmisyon ng galaw. Ang torque na ipinapadala ng mga ito ay pangunahing ginagamit upang malampasan ang frictional torque na nalilikha sa pagitan ng wire flexible shaft at ng hose. Bukod sa mababang bending stiffness, ang mga shaft na ito ay dapat ding magtaglay ng sapat na torsional stiffness. Kung ikukumpara sa power-type flexible shafts, ang control-type flexible shafts ay nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang mga katangiang istruktural, na kinabibilangan ng pagkakaroon ng core rod, mas maraming winding layers, at mas maliliit na wire diameters.
Istruktura ng Flexible Shaft
Ang mga flexible shaft ay karaniwang binubuo ng ilang mga bahagi: wire flexible shaft, flexible shaft joint, hose at hose joint.
1. Kawad na Nababaluktot na Bara
Ang isang wire flexible shaft, na kilala rin bilang flexible shaft, ay gawa sa maraming patong ng steel wire na pinagsama-sama, na bumubuo ng isang pabilog na cross-section. Ang bawat patong ay binubuo ng ilang hibla ng wire na sabay-sabay na nakabalot, na nagbibigay dito ng istraktura na katulad ng isang multi-strand spring. Ang pinakaloob na patong ng wire ay nakabalot sa isang core rod, na may magkakatabing patong na nakabalot sa magkabilang direksyon. Ang disenyo na ito ay karaniwang ginagamit sa makinarya ng agrikultura.
2. Nababaluktot na Kasukasuan ng Baras
Ang flexible shaft joint ay dinisenyo upang ikonekta ang power output shaft sa mga gumaganang bahagi. Mayroong dalawang uri ng koneksyon: fixed at sliding. Ang fixed type ay karaniwang ginagamit para sa mas maiikling flexible shaft o sa mga aplikasyon kung saan ang bending radius ay nananatiling medyo pare-pareho. Sa kabaligtaran, ang sliding type ay ginagamit kapag ang bending radius ay lubhang nag-iiba habang ginagamit, na nagbibigay-daan para sa mas malaking paggalaw sa loob ng hose upang mapaunlakan ang mga pagbabago sa haba habang ang hose ay yumuko.
3. Pagdurugtong ng Hose at Hose
Ang hose, na tinutukoy din bilang isang pananggalang na kaluban, ay nagsisilbing pangalagaan ang flexible shaft ng alambre mula sa pagdikit sa mga panlabas na bahagi, na tinitiyak ang kaligtasan ng operator. Bukod pa rito, maaari itong mag-imbak ng mga pampadulas at maiwasan ang pagpasok ng dumi. Habang ginagamit, ang hose ay nagbibigay ng suporta, na ginagawang mas madaling hawakan ang flexible shaft. Kapansin-pansin, ang hose ay hindi umiikot kasama ng flexible shaft habang ginagamit ang transmission, na nagbibigay-daan para sa maayos at mahusay na operasyon.
Ang pag-unawa sa iba't ibang uri at tungkulin ng mga shaft ay mahalaga para sa mga inhinyero at taga-disenyo upang matiyak ang pinakamainam na pagganap at pagiging maaasahan sa mga mekanikal na sistema. Sa pamamagitan ng pagpili ng naaangkop na uri ng shaft para sa mga partikular na aplikasyon, mapapahusay ng isa ang kahusayan at mahabang buhay ng makinarya. Para sa higit pang mga pananaw sa mga mekanikal na bahagi at ang kanilang mga aplikasyon, manatiling nakaantabay para sa aming mga pinakabagong update!
Oras ng pag-post: Oktubre-15-2024
