Beth yw echelin?
Yn y bôn, rhan gylchdroi o unrhyw beiriant yw siafft, gyda thrawstoriad crwn, a ddefnyddir i drosglwyddo pŵer o un rhan i'r llall neu o beiriant cynhyrchu pŵer i beiriant amsugno pŵer. I drosglwyddo pŵer, mae un pen y siafft wedi'i gysylltu â'r ffynhonnell pŵer ac mae'r pen arall wedi'i gysylltu â'r peiriant. Gall siafftiau fod yn solet neu'n wag fel y dymunir, gyda siafftiau gwag yn helpu i leihau pwysau a darparu manteision.
Disgrifiad cyffredinol o'r echelin
Siafft yw un o'r elfennau pwysig iawn a ddefnyddir mewn peiriannau. Fe'u defnyddir i gefnogi rhannau cylchdroi fel pwlïau a gerau. Fe'u cefnogir gan Bearings sydd wedi'u lleoli yn y casin peiriant anhyblyg. Mae gerau a phwlïau sydd wedi'u lleoli ar y siafftiau yn helpu i drosglwyddo mudiant.
Mae llawer o elfennau cylchdroi eraill yn cael eu gosod ar y siafft. Mae'r siafftiau yn destun eiliadau plygu a dirdroadau oherwydd grymoedd adwaith yr aelodau y maent yn eu cynnal a'r trorym a gynhyrchir gan drosglwyddo pŵer.
Mae gan y siafft groestoriad crwn bob amser a gall fod yn wag neu'n solet. Gellir dosbarthu siafftiau fel crankshafts, siafftiau llinol, siafftiau cymalog neu siafftiau hyblyg, ond fel arfer defnyddir siafftiau llinol i drosglwyddo pŵer.
Mae siafftiau fel arfer yn cael eu dylunio fel gwiail silindrog serth fel bod ganddynt ddiamedrau gwahanol ar hyd eu hyd, er bod siafftiau â diamedr cyson yn hawdd i'w cynhyrchu.
Mae maint y straen mewn siafft grisiog yn amrywio yn ôl ei hyd. Nid yw siafftiau â diamedr unffurf yn addas ar gyfer dadosod, cydosod, cynnal a chadw, ac mae'r siafftiau hyn yn creu cymhlethdodau wrth glymu'r rhannau sydd wedi'u gosod arnynt, yn enwedig Bearings.
2
Math siafft
01
siafft trosglwyddo
Mae'r siafftiau hyn yn siafftiau grisiog a ddefnyddir i drosglwyddo pŵer rhwng un ffynhonnell i beiriant arall sy'n amsugno'r pŵer. Wedi'i osod ar y rhan grisiog o gêr siafft, canolbwynt neu bwli ar gyfer trosglwyddo mudiant.
Enghreifftiau: Siafftiau uwchben, sbwliau, cownteri a phob siafft ffatri.
llun
02
Echel mecanyddol
Mae'r echelinau hyn wedi'u lleoli y tu mewn i'r cynulliad ac maent yn rhan annatod o'r peiriant.
Enghraifft: Mae'r crankshaft mewn injan car yn siafft peiriant.
llun
03
siafft echel
Mae'r siafftiau hyn yn cynnal elfennau cylchdroi, megis olwynion, y gellir eu gosod mewn gorchuddion â berynnau, ond mae'r siafftiau yn elfennau nad ydynt yn cylchdroi. Defnyddir y rhain yn bennaf mewn cerbydau.
Enghraifft: echelau mewn ceir.
llun
04
gwerthyd
Dyma'r rhannau cylchdroi o'r peiriant sy'n gartref i'r offer neu'r gweithle. Maent yn siafftiau byr a ddefnyddir mewn peiriannau.
Enghraifft: Gwerthyd mewn turn.
llun
3
Deunydd siafft
Yn nodweddiadol dur ysgafn yw'r deunydd a ddefnyddir ar gyfer siafftiau. Os oes angen cryfder uchel, defnyddir duroedd aloi fel nicel-cromiwm, nicel, a dur cromiwm-fanadiwm. Fe'u ffurfir trwy rolio poeth ac oer arlunio a malu. Y deunyddiau a ddefnyddir fel arfer ar gyfer siafftiau confensiynol yw dur carbon gradd 50C12, 50C4, 45C8, 40C8.
Dylai'r deunydd a ddefnyddir ar gyfer y siafft fod â'r priodweddau canlynol:
Dylai fod gan ddeunyddiau gryfder uchel;
Dylai fod gan ddeunyddiau ymwrthedd gwisgo uchel;
Dylai fod gan ddeunyddiau briodweddau trin gwres;
Dylai fod gan ddeunyddiau briodweddau mecanyddol da;
Rhaid i'r deunydd fod â sensitifrwydd gradd isel.
4
Maint safonol y siafft
Echel mecanyddol
Hyd at 25 mm mewn camau o 0.5 mm.
siafft trosglwyddo
Maint safonol y siafft - hyd cam;
hyd cam 25mm i 60mm-5mm;
hyd cam 60mm i 100mm-10mm;
110mm i 140mm-15mm hyd cam;
140mm i 500mm - 20 camau - 20mm.
Mae echelinau peiriant ar gael mewn meintiau safonol hyd at 25 mm mewn camau o 5 mm. Ar gyfer siafftiau, hydoedd safonol yw 5m, 6m a 7m, ond yn gyffredinol maent yn cymryd 1m i 2m.
5
straen yn y siafft
Y straen a achosir yn y siafft yw:
Straen cneifio oherwydd trosglwyddiad trorym (torque oherwydd llwytho torsional);
Pwysau plygu, sy'n gywasgol neu'n tynnol eu natur, oherwydd grymoedd sy'n gweithredu ar elfennau mecanyddol megis pwlïau a gerau a hunan-bwysau'r siafft;
Straenau cyfunol a achosir gan blygu a llwythi dirdro.
Y straen cneifio uchaf a ganiateir o straen dylunio yw:
1. Mae'r siafft yn 56000kN/m2, ac mae lle i'r allwedd.
2. Mae'r siafft yn 42000kN/m2 heb lwfans allwedd.
Yr uchafswm straen plygu a ganiateir yw:
1. Mae'r siafft yn 112000kN/m2, ac mae lle i'r allwedd.
2. Mae'r siafft yn 84000kN/m2 heb lwfans allwedd.
6
Gweithgynhyrchu siafftiau
Mae'r siafft yn cael ei gynhyrchu gan ddefnyddio proses rolio poeth. Mae cryfder y siafft yn uwch wrth rolio oer o'i gymharu â rholio poeth, ond mae rholio oer yn achosi straen gweddilliol uchel sy'n achosi i'r siafft ddadffurfio wrth brosesu. Defnyddir y broses ffugio i greu siafftiau diamedr mwy.
Ar ôl i'r treigl gael ei gwblhau, mae diwedd y siafft yn cael ei brosesu, mae un pen y siafft wedi'i osod ar y peiriant arolygu, ac mae pen arall y siafft yn cael ei gefnogi gan dyred y turn. I orffen y siafft, mae deiliad yr offeryn yn dal yr offeryn yn ei le, a phan fydd y pŵer yn cael ei droi ymlaen, mae'r chuck yn dechrau cylchdroi'r siafft.
Defnyddir dangosyddion deialu i wirio crynoder y siafft cyn peiriannu a pherfformio amrywiol weithrediadau megis troi, wynebu, rhigolio a throi tapr yn dibynnu ar y pwrpas. Mae cyfaint uchel, CNC a chymwysiadau eraill yn fwyaf addas ar gyfer prosesau peiriannu terfynol. Gellir ei beiriannu hefyd â pheiriant pen dwbl CNC gyda'r echelin wedi'i glampio rhwng y cylchdro offeryn a'r gosodiad.
Er mwyn cyflawni concentricity a roundness, dylai offer cylchdroi wynebu ei gilydd ar linellau canol. Mae siafftiau gyrru a moduron yn aml yn cael eu cynhyrchu gan ddefnyddio'r broses hon.
7
Gyriant siafft
Gwyddom fod y siafft yn cael ei ddefnyddio ar gyfer trawsyrru pŵer, felly y fformiwla a ddefnyddir i gyfrifo trosglwyddiad pŵer yw: P=2πnT/60. Yn eu plith, P yw'r pŵer a drosglwyddir (W); n yw y chwyldroadau y funud (rpm); T yw'r trorym yn N·m.
Cyflymder yr echelinau ar gyfer cymwysiadau amrywiol:
1. Peiriannau: 100 ~ 200;
2. Peiriannau gwaith coed: 250 ~ 700;
3. Diwydiant tecstilau: 300 ~ 800;
4. Gweithdy peiriannau ysgafn: 150 ~ 300;
5. Siafft ategol: 200 ~ 600.
8
Dyluniad siafft
Gellir dylunio siafftiau trwy ddwy broses wahanol yn seiliedig ar wahanol ystyriaethau llwyth:
1. Dyluniad siafft yn seiliedig ar gryfder Mae siafftiau gyriant fel arfer yn agored i eiliadau plygu, torques, tynnu echelinol, a chyfuniadau ohonynt. Yn nodweddiadol, mae Bearings yn cael eu llwytho â chyfuniad o straen torsional a phlygu.
Yn dwyn straen tynnol:
Straen tynnol=P/A
Yn eu plith, A=(π/4)xD2, D yw diamedr y siafft mewn mm.
Moment plygu o gofio:
Straen plygu=(MbxY)/I
Yn eu plith, Mb=foment blygu; Y=D/2, lle D yw'r diamedr; I=eiliad o syrthni=(πxD4)/64
Trorym dwyn:
Straen dirdynnol=MtxR/J
Yn eu plith, Mt=foment droellog; R=D/2, lle D yw'r diamedr; J=eiliad pegynol o syrthni=(πxD4)/32
2. Dyluniad siafft yn seiliedig ar anhyblygedd
Dywedir bod siafft yrru yn anhyblyg ar sail anystwythder torsional os nad yw'r siafft yn troi gormod.
{Mt/J}={(Gxθ)/L}
Yn eu plith, Mt=torque mm yn N; J=eiliad pegynol o syrthni=(πxD4)/32; D=diamedr o siafft (mm); θ=ongl dirdro; G=modwlws anystwythder N/mm2.
9
Manteision ac Anfanteision Siafftiau
Manteision siafft
Maent yn llai tebygol o fynd yn sownd;
Mae angen llai o waith cynnal a chadw arnynt na systemau cadwyn;
Mae ganddynt gryfder torsiynol uchel;
Mae ganddyn nhw foment begyn uchel o werthoedd inertia;
Maent yn gryf iawn ac yn annhebygol o fethu;
Mae siâp mewnol siafftiau gwag yn wag, felly mae angen llai o ddeunydd arnynt;
Ar gyfer yr un gwerth trosglwyddo torque, mae siafft wag yn ysgafnach o ran pwysau na siafft solet;
Mae ganddynt radiws uchel iawn o gylchu.
Anfanteision Siafft
Mae ganddynt golled pŵer oherwydd cyplu rhydd;
Maent yn dirgrynu wrth iddynt gylchdroi;
Maent yn cynhyrchu sŵn cyson;
Costau gweithgynhyrchu a chynnal a chadw uwch;
Anodd i weithgynhyrchu;
Nid yw newid cyflymder echelin yn hawdd;
Amser segur hir oherwydd materion mecanyddol;
Dafnau olew ar siafftiau uwchben;
Gall defnyddio cyplyddion elastomeric (fel cyplyddion gwanwyn dail) arwain at golledion cyflymder rhwng y siafftiau;
Os bydd siafft yn methu, bydd yn cymryd llawer o amser i'w atgyweirio.
