Eixossón components crítics en sistemes mecànics, que serveixen com a columna vertebral que suporta tots els elements de transmissió mentre transmeten el parell i els moments de flexió dels coixinets. El disseny d'un eix no només ha de centrar-se en les seves característiques individuals, sinó que també ha de tenir en compte la seva integració amb l'estructura global del sistema d'eix. Depenent del tipus de càrrega experimentada durant el moviment i la transmissió de potència, els eixos es poden classificar en eixos, eixos motrius i eixos giratoris. També es poden classificar segons la seva forma d'eix en eixos rectes, eixos excèntrics, cigonyals i eixos flexibles.
Fusos
1.Fix fix
Aquest tipus de cargol només suporta moments de flexió mentre roman estacionari. La seva estructura senzilla i la seva bona rigidesa el fan ideal per a aplicacions com els eixos de bicicletes.
2.Fix giratori
A diferència dels eixos fixos, els eixos rotatius també suporten moments de flexió mentre estan en moviment. Es troben habitualment als eixos de les rodes del tren.
Eix de transmissió
Els eixos motrius estan dissenyats per transmetre el parell i solen ser més llargs a causa de les altes velocitats de rotació. Per evitar vibracions severes causades per les forces centrífugues, la massa de l'eix motriu es distribueix uniformement al llarg de la seva circumferència. Els eixos d'accionament moderns sovint utilitzen dissenys buits, que proporcionen velocitats crítiques més altes en comparació amb els eixos sòlids, cosa que els fa més segurs i més eficients amb el material. Per exemple, els eixos de transmissió d'automòbils solen estar fets de plaques d'acer de gruix uniforme, mentre que els vehicles pesats sovint utilitzen tubs d'acer sense soldadura.
Eix giratori
Els eixos giratoris són únics perquè suporten moments de flexió i torsió, el que els converteix en un dels components més comuns en equips mecànics.
Eix recte
Els eixos rectes tenen un eix lineal i es poden classificar en eixos òptics i escalonats. Les barres rectes solen ser sòls, però es poden dissenyar per buidar-se per reduir el pes mantenint la rigidesa i l'estabilitat torsional.
1.Eix òptic
De forma senzilla i fàcil de fabricar, aquests eixos s'utilitzen principalment per a la transmissió.
2.Eix escalonat
Un eix amb una secció longitudinal esglaonada es coneix com a eix esglaonat. Aquest disseny facilita la instal·lació i el posicionament dels components, donant lloc a una distribució de càrrega més eficient. Tot i que la seva forma s'assembla a la d'un feix amb una força uniforme, té múltiples punts de concentració d'estrès. A causa d'aquestes característiques, els eixos escalonats s'utilitzen àmpliament en diverses aplicacions de transmissió.
3.Arbre de lleves
L'arbre de lleves és un component crític en els motors de pistons. En els motors de quatre temps, l'arbre de lleves funciona normalment a la meitat de la velocitat del cigonyal, però encara manté una alta velocitat de rotació i ha de suportar un parell important. Com a resultat, el disseny de l'arbre de lleves imposa requisits estrictes a la seva resistència i capacitat de suport.
Els arbres de lleves solen estar fets de ferro colat especialitzat, encara que alguns estan fets amb materials forjats per millorar la durabilitat. El disseny de l'arbre de lleves té un paper vital en l'arquitectura general del motor.
4. Eix Spline
Els eixos spline s'anomenen pel seu aspecte distintiu, amb una ranura longitudinal a la seva superfície. Aquestes claus permeten que els components giratoris s'ajustin a l'eix per mantenir la rotació sincronitzada. A més d'aquesta capacitat de rotació, els eixos estriats també permeten el moviment axial, amb alguns dissenys que incorporen mecanismes de bloqueig fiables per a aplicacions en sistemes de frenada i direcció.
Una altra variant és l'eix telescòpic, que consta de tubs interior i exterior. El tub exterior té dents internes, mentre que el tub interior té dents externes, cosa que els permet encaixar perfectament. Aquest disseny no només transmet el parell de rotació, sinó que també ofereix la capacitat d'allargar-se i contraure's en longitud, el que el fa ideal per utilitzar-lo en mecanismes de canvi d'engranatges de transmissió.
5.Eix d'engranatge
Quan la distància des del cercle dedendum d'un engranatge fins a la part inferior de la chaveta és mínima, l'engranatge i l'eix s'integren en una sola unitat, coneguda com a eix d'engranatge. Aquest component mecànic suporta peces giratòries i treballa conjuntament amb elles per transmetre moviment, parell o moments de flexió.
6.Eix del cuc
Un eix de cuc es construeix normalment com una unitat única que integra tant el cuc com l'eix.
7.Eix buit
Un eix dissenyat amb un centre buit es coneix com a eix buit. Quan es transmet el parell, la capa exterior d'un eix buit experimenta la tensió de cisalla més alta, cosa que permet un ús més eficient dels materials. En condicions en què el moment de flexió dels eixos buits i sòlids és igual, els eixos buits redueixen significativament el pes sense comprometre el rendiment.
Cigonyal
Un cigonyal és un component crític en un motor, normalment fet d'acer estructural al carboni o ferro dúctil. Disposa de dues seccions clau: el diari principal i el diari de biela. El diari principal està muntat al bloc del motor, mentre que el diari de biela es connecta a l'extrem gran de la biela. L'extrem petit de la biela s'uneix al pistó del cilindre, formant un mecanisme clàssic de maneta lliscant.
Eix excèntric
Un eix excèntric es defineix com un eix amb un eix que no està alineat amb el seu centre. A diferència dels eixos ordinaris, que faciliten principalment la rotació dels components, els eixos excèntrics són capaços de transmetre tant la rotació com la revolució. Per ajustar la distància central entre els eixos, els eixos excèntrics s'utilitzen habitualment en els mecanismes d'enllaç planar, com els sistemes d'accionament de corretja en V.
Eix flexible
Els eixos flexibles estan dissenyats principalment per transmetre el parell i el moviment. A causa de la seva rigidesa a la flexió significativament més baixa en comparació amb la seva rigidesa torsional, els eixos flexibles poden navegar fàcilment per diversos obstacles, permetent la transmissió a llarga distància entre la potència principal i la màquina de treball.
Aquests eixos faciliten la transferència de moviment entre dos eixos que tenen moviment relatiu sense necessitat de dispositius de transmissió intermedis addicionals, el que els fa ideals per a aplicacions de llarga distància. El seu disseny senzill i el seu baix cost contribueixen a la seva popularitat en diversos sistemes mecànics. A més, els eixos flexibles ajuden a absorbir cops i vibracions, millorant el rendiment general.
Les aplicacions habituals inclouen eines elèctriques de mà, certs sistemes de transmissió en màquines-eina, odòmetres i dispositius de control remot.
1.Eix flexible de tipus Power
Els eixos flexibles de tipus potència presenten una connexió fixa a l'extrem de la junta de l'eix suau, equipat amb una funda lliscant dins de la junta de la mànega. Aquests eixos estan dissenyats principalment per a la transmissió del parell. Un requisit fonamental per als eixos flexibles de tipus potència és una rigidesa torsional suficient. Normalment, aquests eixos inclouen mecanismes anti-revers per garantir la transmissió unidireccional. La capa exterior està construïda amb un filferro d'acer de diàmetre més gran, i alguns dissenys no inclouen una barra central, millorant tant la resistència al desgast com la flexibilitat.
2. Eix flexible de tipus de control
Els eixos flexibles de tipus control estan dissenyats principalment per a la transmissió de moviment. El parell que transmeten s'utilitza principalment per superar el parell de fricció generat entre l'eix flexible de filferro i la mànega. A més de tenir una rigidesa a la flexió baixa, aquests eixos també han de tenir una rigidesa torsional suficient. En comparació amb els eixos flexibles de tipus potència, els eixos flexibles de control es caracteritzen per les seves característiques estructurals, que inclouen la presència d'una vareta central, un nombre més gran de capes de bobinat i diàmetres de filferro més petits.
Estructura de l'eix flexible
Els eixos flexibles solen consistir en diversos components: eix flexible de filferro, unió d'eix flexible, mànega i unió de mànega.
1. Eix flexible de filferro
Un eix flexible de filferro, també conegut com a eix flexible, està construït a partir de múltiples capes de filferro d'acer enrotllades, formant una secció transversal circular. Cada capa consta de diversos fils de filferro enrotllats simultàniament, donant-li una estructura semblant a una molla de múltiples fils. La capa més interna de filferro s'enrotlla al voltant d'una vareta central, amb capes adjacents enrotllades en direccions oposades. Aquest disseny s'utilitza habitualment en maquinària agrícola.
2.Junta d'eix flexible
L'articulació de l'eix flexible està dissenyada per connectar l'eix de sortida de potència als components de treball. Hi ha dos tipus de connexió: fixa i corredissa. El tipus fix s'utilitza normalment per a eixos flexibles més curts o en aplicacions on el radi de flexió es manté relativament constant. En canvi, el tipus lliscant s'utilitza quan el radi de flexió varia significativament durant el funcionament, permetent un major moviment dins de la mànega per adaptar-se als canvis de longitud a mesura que la mànega es doblega.
3. Mànega i unió de mànega
La mànega, també coneguda com a funda protectora, serveix per protegir l'eix flexible del cable del contacte amb components externs, garantint la seguretat de l'operador. A més, pot emmagatzemar lubricants i evitar l'entrada de brutícia. Durant el funcionament, la mànega proporciona suport, facilitant la manipulació de l'eix flexible. En particular, la mànega no gira amb l'eix flexible durant la transmissió, la qual cosa permet un funcionament suau i eficient.
Comprendre els diferents tipus i funcions dels eixos és crucial per als enginyers i dissenyadors per garantir un rendiment i una fiabilitat òptims en els sistemes mecànics. En seleccionar el tipus d'eix adequat per a aplicacions específiques, es pot millorar l'eficiència i la longevitat de la maquinària. Per obtenir més informació sobre components mecànics i les seves aplicacions, estigueu atents a les nostres últimes actualitzacions!
Hora de publicació: 15-octubre-2024
