แกนทำหน้าที่อะไร? เพลาและแกนในอุตสาหกรรม: การใช้งานและประเภท

เพื่อรวบรวมคุณภาพ กระบวนการทางเทคโนโลยีก่อนการผลิตชิ้นส่วน จำเป็นต้องศึกษาการออกแบบและวัตถุประสงค์ในเครื่องจักรอย่างรอบคอบ

การออกแบบทางเทคโนโลยีของชิ้นส่วนดังแสดงในรูป

ส่วนที่เป็นแกนทรงกระบอก ความต้องการสูงสุดในด้านความแม่นยำของรูปร่างและตำแหน่ง รวมถึงความหยาบนั้นถูกวางไว้บนพื้นผิวของสมุดรายวันของเพลาที่ออกแบบมาสำหรับลูกปืนที่นั่ง ดังนั้นความแม่นยำของวารสารสำหรับตลับลูกปืนจะต้องสอดคล้องกับเกรด 7 ข้อกำหนดสูงสำหรับความแม่นยำของตำแหน่งของสมุดรายวันของเพลาเหล่านี้ซึ่งสัมพันธ์กันนั้นเกิดขึ้นจากสภาพการทำงานของเพลา

เจอร์นัลของเพลาทั้งหมดเป็นพื้นผิวของการหมุนที่มีความแม่นยำสูง สิ่งนี้จะกำหนดความเหมาะสมในการใช้การกลึงเฉพาะสำหรับการประมวลผลเบื้องต้นเท่านั้น และการประมวลผลขั้นสุดท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยำของมิติที่ระบุและความหยาบของพื้นผิวควรดำเนินการโดยการเจียร เพื่อให้มั่นใจว่ามีข้อกำหนดสูงสำหรับความแม่นยำของตำแหน่งของสมุดรายวันเพลา การประมวลผลขั้นสุดท้ายจะต้องดำเนินการในการติดตั้งครั้งเดียวหรือในกรณีที่รุนแรง บนฐานเดียวกัน

เพลาของการออกแบบนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมเครื่องกล

เพลาได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งแรงบิดและติดตั้งชิ้นส่วนและกลไกต่างๆ บนเพลา เป็นการผสมผสานระหว่างการลงจอดที่ราบรื่นและการไม่ลงจอด รวมถึงพื้นผิวการเปลี่ยนผ่าน

ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับแกนมีลักษณะเฉพาะตามข้อมูลต่อไปนี้ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของสมุดรายวันการลงจอดจัดทำขึ้นตาม IT7, IT6 และสมุดรายวันอื่น ๆ ตาม IT10, IT11

การออกแบบเพลา ขนาดและความแข็งแกร่ง ข้อกำหนดทางเทคนิค โปรแกรมการผลิตเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดเทคโนโลยีการผลิตและอุปกรณ์ที่ใช้

ส่วนนี้เป็นเนื้อความของการปฏิวัติและประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างที่เรียบง่ายซึ่งนำเสนอในรูปแบบของเนื้อความของการปฏิวัติที่มีหน้าตัดเป็นวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวต่างๆ มีด้ายอยู่บนเพลา ความยาวเพลาคือ 112 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดคือ 75 มม. และขั้นต่ำคือ 20 มม.

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ทางโครงสร้างของชิ้นส่วนในเครื่องจักร พื้นผิวทั้งหมดของชิ้นส่วนนี้สามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม:

พื้นผิวหลักหรือพื้นผิวการทำงาน

พื้นผิวที่หลวมหรือไม่ทำงาน

พื้นผิวเกือบทั้งหมดของเพลาถือเป็นพื้นผิวพื้นฐานเนื่องจากมีการเชื่อมต่อกับพื้นผิวที่สอดคล้องกันของชิ้นส่วนเครื่องจักรอื่นๆ หรือมีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงกับกระบวนการทำงานของเครื่องจักร ข้อมูลนี้อธิบายถึงข้อกำหนดที่ค่อนข้างสูงสำหรับความแม่นยำในการประมวลผลชิ้นส่วนและระดับความหยาบที่ระบุในภาพวาด

สังเกตได้ว่าการออกแบบชิ้นส่วนนั้นสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ในการให้บริการอย่างสมบูรณ์ แต่หลักการของความสามารถในการผลิตของการออกแบบไม่เพียง แต่เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการปฏิบัติงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อกำหนดสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีเหตุผลและประหยัดที่สุดอีกด้วย

ชิ้นส่วนมีพื้นผิวที่เข้าถึงได้ง่ายสำหรับการประมวลผล ความแข็งแกร่งที่เพียงพอของชิ้นส่วนทำให้สามารถประมวลผลบนเครื่องจักรที่มีสภาวะการตัดที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ส่วนนี้มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเนื่องจากมีโปรไฟล์พื้นผิวที่เรียบง่าย การประมวลผลไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์และเครื่องจักรที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ พื้นผิวของเพลาได้รับการประมวลผลด้วยเครื่องกลึง เครื่องเจาะ และเครื่องเจียร ความแม่นยำของขนาดและความหยาบของพื้นผิวที่ต้องการนั้นทำได้ด้วยชุดการทำงานง่ายๆ ที่ค่อนข้างเล็ก รวมถึงชุดคัตเตอร์และล้อเจียรมาตรฐาน

การผลิตชิ้นส่วนต้องใช้แรงงานเข้มข้น ซึ่งประการแรกเกี่ยวข้องกับการรับประกัน ข้อกำหนดทางเทคนิคงานของชิ้นส่วน, ความแม่นยำของมิติที่ต้องการ, ความหยาบของพื้นผิวการทำงาน

ดังนั้นชิ้นส่วนจึงมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในด้านการออกแบบและการประมวลผล

การวาดภาพทางเทคโนโลยีของชิ้นส่วน<<Ось>>.

เพลาและเพลา วัตถุประสงค์ เพลาและเพลาได้รับการออกแบบเพื่อนำทางและรองรับชิ้นส่วนที่หมุนอยู่ในอวกาศ (เกียร์ รอก บล็อก เฟือง ฯลฯ) ต่างกันในแง่ของสภาพการทำงาน AXLE ไม่ส่งแรงบิดและใช้งานได้เฉพาะกับการโค้งงอเท่านั้น มันสามารถหมุนหรืออยู่กับที่ เพลาจะหมุนและส่งแรงบิดอยู่เสมอ โดยส่วนใหญ่จะทำงานเกี่ยวกับการดัดงอและแรงบิด เพลาบางอันไม่รองรับชิ้นส่วนที่หมุนและทำงานเฉพาะในแรงบิดเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เพลาขับรถยนต์ เพลายืดหยุ่นในการขับเคลื่อนเครื่องมือไฟฟ้า เป็นต้น

AXIS การออกแบบยูนิตที่มีแกนหมุน: การออกแบบยูนิตที่มีแกนคงที่: 1 – ล้อวิ่ง; 2 – สำคัญ; 3 – แกน; 4 – แบริ่งลูกกลิ้งเรียว 1 – บล็อกเชือก; 2 – แกน; 3 – แถบล็อค; 4 – ตัวยึดบล็อก

การออกแบบล้อเดินของเครน b a a – บนแกนคงที่: 1 – ล้อ; 2 – แกน; 3 – เกียร์ b – บนแกนหมุน

SHAFT กลไกการเคลื่อนที่ของเครนด้วยเพลาส่งกำลังความเร็วต่ำ: 1 – มอเตอร์ไฟฟ้า; 2 – การมีเพศสัมพันธ์; 3 – กระปุกเกียร์; 4 – เพลาส่งกำลัง; 5 – เบรก เพลาคาร์ดาน เพลาเกียร์

การแบ่งประเภทของเพลา ตามรูปทรงของหน้าตัดของเพลา a – ของแข็งทรงกระบอก b – กลวงทรงกระบอก c – มีร่องสลัก d – มีร่องแบบสลัก d – โปรไฟล์

ตามวัตถุประสงค์ Ø เพลาเฟือง – เฟืองลูกปืน รอก เฟือง และชิ้นส่วนอื่นๆ Ø เพลาหลัก - นอกเหนือจากชิ้นส่วนเกียร์แล้ว ยังมีชิ้นส่วนการทำงานของเครื่องจักรหรือเครื่องมืออีกด้วย (จานกังหัน หัวจับของเครื่องกลึง และเครื่องคว้าน ฯลฯ) ตามรูปทรงของแกนเรขาคณิต Ø ตรง Ø เพลาข้อเหวี่ยง - ใช้ไม่เพียงแต่ในการส่งสัญญาณเท่านั้น แรงบิดหมุน แต่ยังสำหรับการแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบในการหมุน Ø ยืดหยุ่น ด้วยรูปร่างที่แปรผันของแกนเรขาคณิต ใช้ในไดรฟ์ เครื่องมือ สว่านทันตกรรม ฯลฯ

พื้นที่รองรับของเพลา เพลา 1 มีส่วนรองรับจำนวนมากที่เรียกว่าแบริ่ง 2 ส่วนของเพลาที่อยู่ภายใต้ส่วนรองรับเรียกว่าเจอร์นัล วารสารปลายเรียกว่าเดือย 3 และวารสารระดับกลาง 4

ข้อกำหนดสำหรับวัสดุสำหรับเพลาการผลิต ü ลักษณะความแข็งแรงสูง ü ความไวต่ำต่อความเข้มข้นของความเครียด ü ความสามารถในการอยู่ภายใต้ความร้อนและ การบำบัดด้วยสารเคมีและความร้อนü สามารถแปรรูปได้ดี

วัสดุและการรักษาความร้อนของเพลา วัตถุประสงค์ของเพลา เกรดเหล็ก ประเภทของการรักษาความร้อน เพลาและเพลาที่รับภาระเบา ซึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความแข็งแกร่ง เหล็กกล้าคาร์บอน: St. 3 ศิลปะ 4 ศิลปะ 5 ไม่มีการอบชุบด้วยความร้อน เพลาและเพลาที่มีข้อกำหนดเพิ่มขึ้นสำหรับความสามารถในการรับน้ำหนักของร่องฟันและเพลา เหล็กคาร์บอนและโลหะผสมปานกลาง: 35, 40, 45, 40 X, 40 N เป็นต้น การปรับปรุงความแข็ง H = 250... 320 HB เพลาและแกนที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอสูง : - ตัวรองรับการเลื่อน; - เพลาเกียร์ เหล็กโครงสร้างคาร์บอนต่ำ: - คุณภาพ 15, 20; - อัลลอย 15 AH, 20 AH, 18 AHГТ, 12 HANЗА ฯลฯ การซีเมนต์และการชุบแข็งจนมีความแข็ง Н=58... 63 NRc เพลารับน้ำหนักมาก เหล็กโลหะผสม: 40 ННМА, 18 KhГТ, 38 AH 2 МУА ฯลฯ

ประเภทของความเสียหายต่อเพลา การแตกหักของเพลาในบริเวณที่มีความเข้มข้นของความเค้น เกิดขึ้นเนื่องจากความเมื่อยล้าลดลงอันเนื่องมาจากการกระทำของความเครียดสลับกัน เหตุผล: การเลือกรูปร่างโครงสร้างของชิ้นส่วน (เนื้อ) ไม่ถูกต้อง การละเมิดเทคโนโลยีการผลิต (การตัด เครื่องหมายการประมวลผล ฯลฯ) การละเมิดมาตรฐาน การดำเนินการทางเทคนิค(การปรับตลับลูกปืนไม่ถูกต้อง ระยะห่างที่จำเป็นลดลง) โดยส่วนใหญ่ การชำรุดจะเกิดขึ้นในบริเวณที่มีตัวรวมความเครียด (ร่องสลัก ร่องฟัน รู อุปกรณ์กด ฯลฯ) แรงอัดของพื้นผิวการทำงาน (ร่อง กุญแจ ร่องฟัน การสึกหรอของร่องฟันในข้อต่อที่เคลื่อนที่ และความเสียหายของพื้นผิวประเภทอื่นๆ) การกัดกร่อนจากแรงเสียดทานและความเข้มข้นของแรงดันในพื้นที่ที่อยู่ใกล้ปลายดุมล้อ (มีเงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับการเกิดความล้มเหลวจากความเมื่อยล้า เพลาและเพลามีความแข็งแกร่งไม่เพียงพอสำหรับการโค้งงอและการบิดงอ การทำลายเนื่องจากการสั่นสะเทือนตามขวางหรือแรงบิด

เกณฑ์ประสิทธิภาพของเพลา ความแข็งแกร่ง ความแข็งแกร่ง ความต้านทานการสั่นสะเทือน ความต้านทานการสึกหรอ เกณฑ์ประสิทธิภาพหลัก เพลาความเร็วต่ำคือความแรงคงที่

จุดรองรับของเพลา a – บนตลับลูกปืนแนวรัศมี; b – บนตลับลูกปืนสัมผัสเชิงมุม c - บนตลับลูกปืนสองตัวในการรองรับอันเดียว g – บนตลับลูกปืนธรรมดา

แผนภาพการโหลดเพลา แผนภาพของช่วงเวลาการดัดและแรงบิดตาม GOST 16162-85 สำหรับเพลาอินพุตและเอาต์พุตของกระปุกเกียร์เดือยและเฟืองบายศรีแบบขั้นตอนเดียวและสำหรับเพลาความเร็วสูงของกระปุกเกียร์ทุกประเภท สำหรับเพลาความเร็วต่ำของกระปุกเกียร์สองและสามขั้น เช่นเดียวกับเฟืองตัวหนอนโดยที่ T คือแรงบิดบนเพลา

ขั้นตอนการคำนวณเพลาสำหรับความแข็งแกร่งคงที่คือ: รูปแบบการออกแบบกำหนดปฏิกิริยาของการรองรับในระนาบแนวนอนและแนวตั้ง สร้างไดอะแกรมโมเมนต์การดัดและไดอะแกรมแรงบิด สรุปโมเมนต์ทางเรขาคณิต สำหรับส่วนที่อันตราย (ซึ่งมีโมเมนต์รวมที่ใหญ่ที่สุด) ให้คำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางและพัฒนาการออกแบบเพลาในที่สุด เนื่องจากเพลาทำงานภายใต้สภาวะการโค้งงอและการบิด และความเค้นจากแรงตามแนวแกนมีน้อย ความเค้นที่เท่ากันที่จุดของเส้นใยด้านนอกตามทฤษฎีพลังงานของความแข็งแรง จึงถูกกำหนดโดยสูตรโดยที่ - การออกแบบความเค้นสำหรับการดัดงอและแรงบิด - โมเมนต์แนวแกนและขั้วของส่วนเพลา

การคำนวณเพลาสำหรับความแข็งแรงของความล้า ดำเนินการเป็นการทดสอบในรูปแบบของการหาปัจจัยด้านความปลอดภัย โดยที่ S, S เป็นปัจจัยด้านความปลอดภัยตามลำดับสำหรับความเค้นดัดงอและแรงบิด [s] = 2… 2.5 - ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่อนุญาต โดยที่ σ-1, -1 คือขีดจำกัดความทนทานของวัสดุระหว่างการดัดงอและการบิดตัว K D, K D - ค่าสัมประสิทธิ์ความเข้มข้นของความเครียดโดยคำนึงถึงอิทธิพลของปัจจัยทั้งหมดที่มีต่อการต้านทานความเหนื่อยล้า σa, a - แอมพลิจูดของความเครียด; , - ค่าสัมประสิทธิ์ที่แสดงลักษณะความไวของวัสดุต่อความไม่สมดุลของวงจรความเครียด σm, m เป็นองค์ประกอบคงที่ของวงจรการเปลี่ยนแปลงความเค้น

ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงความเค้นในเพลา วงจรความเค้นแบบสมมาตร วงจรความเค้นเป็นศูนย์ โหลดที่มีขนาดและทิศทางคงที่ทำให้เกิดความเค้นดัดสลับกันในเพลาที่หมุน ซึ่งแปรผันในวงจรสมมาตรโดยมีแอมพลิจูด σа และความเค้นเฉลี่ย σm การเปลี่ยนแปลงของความเค้นบิดในการคำนวณจะถูกดำเนินการตาม วงจรเป็นศูนย์

ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่หมุนได้จะติดตั้งอยู่บนเพลาหรือแกนเพื่อให้แน่ใจว่าแกนการหมุนของชิ้นส่วนเหล่านี้อยู่ในตำแหน่งคงที่

เพลาเป็นชิ้นส่วนที่ออกแบบมาเพื่อส่งแรงบิดไปตามแกนและเพื่อรองรับชิ้นส่วนเครื่องจักรที่กำลังหมุน

เพลาตามวัตถุประสงค์สามารถแบ่งออกเป็น เพลาเกียร์, ชิ้นส่วนรับน้ำหนักของเกียร์ - เกียร์, รอก, เฟือง, ข้อต่อ (รูปที่ , กและ b) และต่อไป เพลาหลักเครื่องจักรและเพลาพิเศษอื่นๆ ที่นอกเหนือจากชิ้นส่วนระบบส่งกำลังแล้ว ยังบรรทุกชิ้นส่วนการทำงานของเครื่องจักร เครื่องยนต์ หรือเครื่องมือต่างๆ เช่น ล้อหรือจานกังหัน ข้อเหวี่ยง หัวจับยึด ฯลฯ (รูปที่. วีและ ง)

ตามรูปร่างของแกนเรขาคณิต เพลาจะถูกแบ่งออกเป็นแบบตรงและแบบข้อเหวี่ยง

เพลา– ชิ้นส่วนที่ออกแบบมาเพื่อรองรับชิ้นส่วนที่หมุนและไม่ส่งแรงบิดที่มีประโยชน์

ข้าว. 12.1 ประเภทเพลาและเพลาหลัก:

ก – เพลาส่งกำลังเรียบ; b – เพลาแบบขั้นบันได;

c – แกนหมุนของเครื่องจักร g - เพลากังหันไอน้ำ ง – เพลาข้อเหวี่ยง;

e – แกนของแคร่หมุน g คือแกนที่ไม่หมุนของรถเข็น

ส่วนรองรับของเพลาและเพลาเรียกว่า รองแหนบ- เพลากลางเรียกว่า คอ, เทอร์มินัล - แหลม.

เพลาตรงตาม รูปร่างแบ่งออกเป็นเพลาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ (เพลาส่งกำลังและเพลาเรือหลายช่วง รูปที่ , เอ,ตลอดจนเพลาที่ส่งเฉพาะแรงบิด) เพลาขั้นบันได (เพลาส่วนใหญ่ รูปที่. พระเจ้า- เพลาที่มีหน้าแปลนสำหรับเชื่อมต่อตามความยาว รวมถึงเพลาที่มีเฟืองตัดหรือตัวหนอน ตามรูปร่างหน้าตัด เพลาจะถูกแบ่งออกเป็นแบบเรียบ แบบมีร่อง มีโปรไฟล์การเชื่อมต่อเฟือง (ร่องฟัน) ตามความยาวและโปรไฟล์ที่กำหนด

ความยาวเพลา ความยาวกำหนดโดยการกระจายน้ำหนักตามความยาว

ตามกฎแล้วแผนภาพของช่วงเวลาตามความยาวของเพลานั้นไม่เท่ากันอย่างมีนัยสำคัญ แรงบิดมักจะไม่ถูกส่งผ่านตลอดความยาวของเพลา แผนภาพโมเมนต์การดัดงอมักจะไปที่ศูนย์ที่ส่วนรองรับส่วนท้ายหรือที่ส่วนปลายของเพลา ดังนั้นตามเงื่อนไขของความแข็งแรงจึงได้รับอนุญาตและแนะนำให้ออกแบบเพลาของหน้าตัดที่แปรผันได้ซึ่งมีความต้านทานเท่ากัน ในทางปฏิบัติ ฉันทำเพลาแบบขั้นบันได แบบฟอร์มนี้สะดวกในการผลิตและประกอบ ไหล่เพลาสามารถดูดซับแรงในแนวแกนขนาดใหญ่ได้

ความแตกต่างในเส้นผ่านศูนย์กลางของขั้นบันไดถูกกำหนดโดย: เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของพื้นผิวที่นั่งสำหรับดุมล้อและแบริ่ง พื้นผิวรองรับที่เพียงพอในการดูดซับแรงตามแนวแกนที่รัศมีการปัดเศษของขอบและขนาดการลบมุมที่กำหนด และสุดท้ายคือเงื่อนไขของ แอสเซมบลี

รองแหนบเพลา (คอ) ที่ทำงานบนตลับลูกปืนธรรมดาได้แก่: ก) ทรงกระบอก; b) ทรงกรวย; c) ทรงกลม (รูปที่) การใช้งานหลักคือสำหรับหมุดทรงกระบอก เพื่ออำนวยความสะดวกในการประกอบและการยึดเพลาในทิศทางตามแนวแกน เจอร์นัลส่วนปลายมักจะทำจากเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าเล็กน้อยส่วนที่อยู่ติดกันของเพลา (รูปที่)

บันทึกเพลาสำหรับแบริ่งลูกกลิ้ง (รูป) มีลักษณะที่มีความยาวสั้นกว่าบันทึกสำหรับแบริ่งธรรมดา

Trunnion สำหรับตลับลูกปืนกลิ้งมักทำด้วยเกลียวหรือวิธีอื่นในการยึดแหวน

พื้นผิวลงจอดใต้ฮับของชิ้นส่วนที่ติดตั้งบนเพลาจะทำเป็นทรงกระบอกหรือทรงกรวย การใช้งานหลักคือสำหรับพื้นผิวทรงกระบอกเนื่องจากผลิตได้ง่ายกว่า

ข้าว. 12.4 การออกแบบหมายถึงการเพิ่มความทนทาน

เพลาในพื้นที่ลงจอด: a – ความหนาของส่วนดุมของเพลา;

b – การปัดเศษของขอบดุม; c - การทำให้ผอมบางของฮับ; ก. – การขนถ่าย

ร่อง; d – บุชชิ่งหรือไส้ในดุมที่ทำจากวัสดุที่มีโมดูลัสต่ำ

ความยืดหยุ่น

ความทนทานของเพลาถูกกำหนดโดยปริมาตรโลหะที่ค่อนข้างน้อยในพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของความเค้นสูง ดังนั้นการออกแบบพิเศษและมาตรการทางเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มความทนทานของเพลาจึงมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ

วิธีการออกแบบเพื่อเพิ่มความทนทานของเพลาที่จุดลงจอดโดยการลดแรงกดที่ขอบจะแสดงในรูปที่ 1 -

ด้วยการเสริมความแข็งแกร่งให้กับชิ้นส่วนดุมด้วยการลอกพื้นผิว (ลูกกลิ้งหรือลูกกลิ้ง) ขีดจำกัดความทนทานของเพลาจะเพิ่มขึ้น 80–100% และผลกระทบนี้จะขยายไปถึงเพลาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงถึง 500–600 มม.

ความแข็งแรงของเพลาในตำแหน่งที่มีกุญแจ ฟันเฟือง (แบบฟันเฟือง) และการเชื่อมต่อแบบถอดได้อื่นๆ กับดุมสามารถเพิ่มขึ้นได้: โดยใช้การเชื่อมต่อแบบม้วนงอ การเชื่อมต่อแบบร่องฟันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาในพื้นที่ที่อยู่ติดกัน หรือมีทางออกที่ราบรื่นของร่องฟันไปยังพื้นผิว เพื่อให้มั่นใจว่ามีความเข้มข้นของความเค้นขั้นต่ำ รูกุญแจทำด้วยเครื่องตัดดิสก์และมีทางออกจากพื้นผิวเรียบ การเชื่อมต่อแบบไม่ใช้กุญแจ

โหลดตามแนวแกนและจากชิ้นส่วนที่ติดตั้งอยู่บนเพลาจะถูกถ่ายโอนด้วยวิธีต่อไปนี้ (ข้าว.)

1) ภาระหนัก - โดยการเน้นชิ้นส่วนไปที่หิ้งบนเพลาโดยการประกอบชิ้นส่วนหรือวงแหวนยึดที่มีการรบกวน (รูปที่ , กและ ข)

2) โหลดปานกลาง - ด้วยน็อต, หมุดโดยตรงหรือผ่านวงแหวนยึด, การต่อขั้วต่อ (รูปที่ ,c – ง);

3) การรับน้ำหนักที่เบาและการป้องกันการเคลื่อนที่โดยแรงสุ่ม - การล็อคสกรูโดยตรงหรือผ่านวงแหวนยึด การเชื่อมต่อขั้วต่อ แหวนสปริง (รูปที่ , ง – ก)

19.11.2015

เพลาและ แกนใช้ในวิศวกรรมเครื่องกลเพื่อแก้ไขการหมุนต่างๆ (อาจเป็นเกียร์รอกโรเตอร์และองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ติดตั้งในกลไก)

มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างเพลาและเพลา: แบบแรกส่งโมเมนต์แรงที่เกิดจากการหมุนของชิ้นส่วน และแบบหลังประสบกับความเค้นดัดงอภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก ในกรณีนี้ เพลาจะเป็นองค์ประกอบที่หมุนของกลไกอยู่เสมอ และแกนสามารถหมุนหรืออยู่กับที่ก็ได้

จากมุมมองของงานโลหะ เพลาและเพลาเป็นชิ้นส่วนโลหะที่ส่วนใหญ่มักจะมีหน้าตัดเป็นวงกลม

ประเภทของเพลา

เพลามีความแตกต่างกันในการออกแบบแกน ไฮไลท์ ประเภทต่อไปนี้เพลา:

• ตรง. โครงสร้างไม่แตกต่างจากแกน ในทางกลับกัน ก็มีเพลาและเพลาตรงแบบเรียบ ขั้นบันได และมีรูปร่าง ส่วนใหญ่แล้วในวิศวกรรมเครื่องกลจะใช้เพลาแบบขั้นบันไดซึ่งมีความโดดเด่นด้วยความง่ายในการติดตั้งบนกลไก
• ข้อเหวี่ยงประกอบด้วยเข่าหลายข้างและแท่นหลักซึ่งวางอยู่บนลูกปืน พวกมันเป็นองค์ประกอบของกลไกข้อเหวี่ยง หลักการทำงานคือการแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนหรือในทางกลับกัน
• ยืดหยุ่น (ประหลาด) พวกมันถูกใช้เพื่อส่งแรงบิดระหว่างเพลาด้วยแกนออฟเซ็ตของการหมุน

การผลิตเพลาและเพลาเป็นหนึ่งในสาขาที่มีพลวัตมากที่สุดในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา จากองค์ประกอบเหล่านี้จะได้รับผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้:

1. องค์ประกอบการส่งแรงบิด (ส่วนของข้อต่อแบบใช้กุญแจ ร่องฟัน ข้อต่อแบบรบกวน ฯลฯ );
2. แบริ่งรองรับ (กลิ้งหรือเลื่อน);
3. ซีลปลายเพลา
4. องค์ประกอบที่ควบคุมหน่วยส่งสัญญาณและรองรับ
5. องค์ประกอบสำหรับการยึดตามแนวแกนของใบพัดโรเตอร์
6. เปลี่ยนเนื้อระหว่างองค์ประกอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันในโครงสร้าง

ปลายเอาต์พุตของเพลามีรูปทรงทรงกระบอกหรือกรวย เชื่อมต่อกันโดยใช้คัปปลิ้ง พูลเล่ย์ และเฟือง

เพลาและเพลาอาจเป็นแบบกลวงหรือแข็งก็ได้ ชิ้นส่วนอื่นๆ สามารถติดตั้งภายในเพลากลวงได้ และยังสามารถใช้เพื่อลดน้ำหนักโดยรวมของโครงสร้างได้อีกด้วย

ฟังก์ชั่นของแคลมป์ตามแนวแกนที่ติดตั้งบนเพลาของชิ้นส่วนนั้นทำได้โดยขั้นตอน (ปลอกคอ), บูชสเปเซอร์พร้อมเพลาที่ถอดออกได้, แหวนและแหวนสปริงของตลับลูกปืน

องค์กร Elektromash ผลิตผลิตภัณฑ์เหล่านี้ที่ไซต์การผลิตที่ติดตั้งอุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุด กับเราคุณสามารถ ซื้อเพลาและเพลาประเภทใดก็ได้ที่จะสั่งซื้อ คะแนน: 3.02

ก่อนหน้านี้ เราพูดถึงเกียร์ว่าเป็นกลไกเดียว และยังพิจารณาองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งผ่านการเคลื่อนไหวจากกลไกหนึ่งไปยังอีกกลไกหนึ่งด้วย หัวข้อนี้จะนำเสนอองค์ประกอบที่มีไว้สำหรับการยึดชิ้นส่วนของกลไกที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งการเคลื่อนที่ (รอก เฟือง เฟืองและล้อหนอน ฯลฯ ) ท้ายที่สุดแล้ว คุณภาพของกลไก ประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพ และความทนทานส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับรายละเอียดที่จะกล่าวถึงในภายหลัง องค์ประกอบกลไกแรกคือเพลาและเพลา

เพลา(รูปที่ 17) - ส่วนหนึ่งของเครื่องจักรหรือกลไกที่ออกแบบมาเพื่อส่งแรงบิดหรือแรงบิดไปตามเส้นกึ่งกลาง เพลาส่วนใหญ่จะหมุน (เคลื่อนไหว) ของกลไก ชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งแรงบิด (เกียร์ รอก เฟืองโซ่ ฯลฯ) มักจะติดอยู่กับเพลาเหล่านั้น

แกน(รูปที่ 18) - ส่วนหนึ่งของเครื่องจักรหรือกลไกที่ออกแบบมาเพื่อรองรับชิ้นส่วนที่หมุนและ ไม่เกี่ยวข้องกับการส่งกำลังการหมุนหรือแรงบิดแกนสามารถเคลื่อนย้ายได้ (หมุน, รูปที่ 18, a) หรือคงที่ (รูปที่ 18, b)

การจำแนกประเภทของเพลาและเพลา:

1. ตามรูปร่างของแกนเรขาคณิตตามยาว:

1.1.ตรง(แกนเรขาคณิตตามยาว - เส้นตรง) เช่น เพลากระปุกเกียร์ เพลากระปุกเกียร์ของยานพาหนะตีนตะขาบและล้อเลื่อน

1.2. เหวี่ยง(แกนเรขาคณิตตามยาวแบ่งออกเป็นหลายส่วนขนานกันและแทนที่สัมพันธ์กันในทิศทางแนวรัศมี) เช่น เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ สันดาปภายใน;

1.3. ยืดหยุ่นได้(แกนเรขาคณิตตามยาวเป็นเส้นของความโค้งแปรผันซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระหว่างการทำงานของกลไกหรือระหว่างการติดตั้งและการรื้อถอน) มักใช้ในการขับเคลื่อนมาตรวัดความเร็วของรถยนต์

2. ตามวัตถุประสงค์การใช้งาน:

2.1. เพลาเกียร์มีองค์ประกอบที่ส่งแรงบิด (เกียร์หรือล้อหนอน รอก เฟือง ข้อต่อ ฯลฯ) และส่วนใหญ่จะติดตั้งชิ้นส่วนปลายที่ยื่นออกมาเกินขนาดของตัวกลไก

2.2- เพลาส่งกำลัง มีวัตถุประสงค์เพื่อกระจายอำนาจของแหล่งเดียวไปยังผู้บริโภคหลายรายตามกฎแล้ว

2.3. เพลาหลัก- เพลาที่บรรทุกส่วนการทำงานของแอคชูเอเตอร์ (เพลาหลักของเครื่องมือกลที่บรรทุกชิ้นงานหรือเครื่องมือเรียกว่าเพลาหลัก แกนหมุน).

3. เพลาตรงตามการออกแบบและพื้นผิวด้านนอก:

3.1. เรียบเพลามีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันตลอดความยาว

3.2. ก้าวเพลามีความโดดเด่นด้วยการมีส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน

3.3. กลวงเพลามีการติดตั้งรูทะลุหรือรูตัน โคแอกเซียลกับพื้นผิวด้านนอกของเพลาและขยายออกไปจนสุดความยาวส่วนใหญ่ของเพลา

3.4. เบี้ยวเพลาที่อยู่ตามพื้นผิวทรงกระบอกด้านนอกมีเส้นโครงตามยาว - ร่องฟัน ซึ่งมีระยะห่างเท่ากันรอบเส้นรอบวง และออกแบบมาเพื่อส่งโมเมนต์โหลดจากหรือไปยังชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งแรงบิด

3.5. เพลารวมกันโดยมีองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งแรงบิด (เพลาเกียร์ เพลาหนอน)

องค์ประกอบโครงสร้างเพลาจะถูกนำเสนอในรูป 19.

ส่วนรองรับเพลาและเพลาซึ่งโหลดที่กระทำต่อพวกมันถูกส่งไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกายเรียกว่า รองแหนบ- วารสารที่อยู่ตรงกลางของเพลามักเรียกว่า คอ- เจอร์นัลส่วนปลายของเพลาซึ่งส่งเฉพาะโหลดในแนวรัศมีหรือโหลดในแนวรัศมีและแนวแกนพร้อมกันไปยังชิ้นส่วนตัวเรือนเรียกว่า หนามและเจอร์นัลส่วนปลายที่ส่งเฉพาะโหลดตามแนวแกนจะถูกเรียกว่า ที่ห้า- องค์ประกอบของชิ้นส่วนตัวเรือนจะโต้ตอบกับเจอร์นัลของเพลา ทำให้เพลาหมุนได้ โดยยึดให้อยู่ในตำแหน่งที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติ และรับน้ำหนักจากเพลา ดังนั้นองค์ประกอบที่รับรู้ภาระในแนวรัศมี (และมักจะรวมกับรัศมีและแนวแกน) จึงถูกเรียกว่า ตลับลูกปืนและองค์ประกอบที่ออกแบบมาเพื่อดูดซับแรงตามแนวแกนเท่านั้น - ตลับลูกปืนกันรุน.

การทำให้เพลาที่มีความยาวสั้นหนาขึ้นเป็นวงแหวน เรียกว่า ไหล่.

เรียกว่าพื้นผิวการเปลี่ยนจากเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาเล็กไปเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าซึ่งทำหน้าที่รองรับชิ้นส่วนที่ติดตั้งบนเพลา ไหล่.

เรียกว่าพื้นผิวการเปลี่ยนจากส่วนทรงกระบอกของเพลาถึงไหล่ซึ่งทำโดยไม่ต้องถอดวัสดุออกจากพื้นผิวทรงกระบอกและส่วนปลาย (รูปที่ 20. b, c) เรียกว่า เนื้อ- เนื้อมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดความเข้มข้นของความเครียดในบริเวณเปลี่ยนผ่าน ซึ่งส่งผลให้ความแข็งแรงเมื่อยล้าของเพลาเพิ่มขึ้น ส่วนใหญ่แล้วเนื้อจะทำในรูปแบบของพื้นผิวรัศมี (รูปที่ 20. b) แต่ในบางกรณีเนื้อสามารถทำได้ในรูปแบบของพื้นผิวที่มีความโค้งสองเท่าแบบแปรผัน (รูปที่ 20. c) เนื้อรูปแบบหลังช่วยลดความเข้มข้นของความเค้นได้สูงสุด แต่ต้องมีการลบมุมพิเศษในรูของชิ้นส่วนที่ติดตั้ง

การกดขนาดเล็กบนพื้นผิวทรงกระบอกของเพลาซึ่งเกิดขึ้นตามรัศมีถึงแกนเพลาเรียกว่า ร่อง(รูปที่ 20, a, d, f) ร่องก็เหมือนกับเนื้อปลา มักใช้ในการออกแบบการเปลี่ยนจากพื้นผิวทรงกระบอกของด้ามไปเป็นพื้นผิวส่วนปลายของไหล่ การมีอยู่ของร่องในกรณีนี้ทำให้เกิดเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการก่อตัวของพื้นผิวที่นั่งทรงกระบอกเนื่องจากร่องเป็นพื้นที่สำหรับทางออกของเครื่องมือที่สร้างพื้นผิวทรงกระบอกเมื่อ เครื่องจักรกล(คัตเตอร์, หินเจียร) อย่างไรก็ตามร่องไม่ได้แยกความเป็นไปได้ของการก่อตัวของขั้นตอนบนพื้นผิวด้านท้ายของไหล่

เรียกว่าความหดหู่เล็กน้อยบนพื้นผิวด้านท้ายของไหล่เพลาซึ่งทำตามแนวแกนเพลา ตัดราคา(รูปที่ 20, ง). การตัดราคาให้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการก่อตัวของพื้นผิวแบริ่งปลายของบ่าเนื่องจากเป็นช่องว่างสำหรับทางออกของเครื่องมือที่สร้างพื้นผิวนี้ในระหว่างการตัดเฉือน (คัตเตอร์, ล้อเจียร) แต่ไม่ได้แยกความเป็นไปได้ของการก่อตัว ของขั้นตอนบนพื้นผิวทรงกระบอกของเพลาระหว่างการประมวลผลขั้นสุดท้าย

ปัญหาทั้งสองนี้แก้ไขได้ด้วยการนำเพลาเข้ามาในการออกแบบ ร่องเอียง(รูปที่ 20 จ) ซึ่งรวมข้อดีของทั้งร่องทรงกระบอกและอันเดอร์คัตเข้าด้วยกัน

ข้าว. 21. การกำหนดค่ารองแหนบที่หลากหลาย

เจอร์นัลเพลาอาจมีรูปแบบการหมุนต่างๆ (รูปที่ 21): ทรงกระบอก, ทรงกรวยหรือ ทรงกลม- คอและกระดูกสันหลังมักทำบ่อยที่สุด ทรงกระบอก(รูปที่ 21, ก, ข) Trunnions ที่มีรูปร่างนี้มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีค่อนข้างมากในการผลิตและการซ่อมแซม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายกับทั้งตลับลูกปืนธรรมดาและตลับลูกปืนแบบกลิ้ง ใน รูปร่างกรวยพวกเขาสร้างวารสารส่วนท้าย (เดือย, รูปที่ 21, c) ของเพลา, ตามกฎแล้วใช้งานได้กับตลับลูกปืนธรรมดาเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเป็นไปได้ในการปรับช่องว่างและแก้ไขตำแหน่งแกนของเพลา สตัดทรงกรวยช่วยยึดเพลาในทิศทางแนวรัศมีได้แม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยลดการเบี่ยงเบนหนีศูนย์ของเพลาเมื่อใด ความถี่สูงการหมุน ข้อเสียของสตัดทรงกรวยคือมีแนวโน้มที่จะติดขัดเมื่อเพลาขยายตัวเนื่องจากอุณหภูมิ (ความยาวเพิ่มขึ้น)

วารสารทรงกลม(รูปที่ 21, d) ชดเชยการเยื้องศูนย์ของแบริ่งได้ดี และยังลดอิทธิพลของการโค้งงอของเพลาภายใต้อิทธิพลของภาระการทำงานต่อการทำงานของตลับลูกปืน ข้อเสียเปรียบหลักของวารสารทรงกลมคือความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของการออกแบบตลับลูกปืนซึ่งทำให้ต้นทุนการผลิตและการซ่อมแซมเพลาและตลับลูกปืนเพิ่มขึ้น

ส้นเท้า (รูปที่ 22) ตามรูปทรงและจำนวนพื้นผิวเสียดสีสามารถแบ่งออกเป็น แข็ง, แหวน, หวีและ ปล้อง.

ส้นแข็ง(รูปที่ 22, a) เป็นวิธีการผลิตที่ง่ายที่สุด แต่มีลักษณะเฉพาะคือการกระจายแรงกดที่ไม่สม่ำเสมออย่างมีนัยสำคัญเหนือบริเวณลูกปืนของส้นเท้า การถอดผลิตภัณฑ์การสึกหรอออกได้ยากโดยการหล่อลื่นของเหลว และการสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมออย่างมาก

ส้นแหวน(รูปที่ 22, b) จากมุมมองนี้เป็นที่นิยมมากกว่าแม้ว่าจะผลิตได้ยากกว่าก็ตาม เมื่อน้ำมันหล่อลื่นถูกส่งไปยังบริเวณแนวแกน การไหลของมันจะเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวเสียดสีในทิศทางแนวรัศมี ซึ่งตั้งฉากกับทิศทางการเลื่อน และกดพื้นผิวที่ถูออกจากกัน ทำให้เกิดเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยสำหรับการเลื่อนสัมพัทธ์ของพื้นผิว

ข้าว. 22.รูปทรงส้นเท้าบาง.

ส้นเท้าปล้องสามารถรับได้จากวงแหวนโดยใช้ร่องรัศมีตื้น ๆ หลายอันซึ่งอยู่ในวงกลมอย่างสมมาตรกับพื้นผิวการทำงานของส่วนหลัง สภาพการเสียดสีในส้นเท้าดังกล่าวมีข้อดีมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับที่อธิบายไว้ข้างต้น การปรากฏตัวของร่องรัศมีจะทำให้เกิดลิ่มของเหลวระหว่างพื้นผิวที่ถู ซึ่งนำไปสู่การแยกตัวด้วยความเร็วการเลื่อนที่ลดลง

ส้นหวี(รูปที่ 22, c) มีเข็มขัดพยุงหลายตัวและได้รับการออกแบบมาเพื่อดูดซับแรงตามแนวแกนที่มีขนาดที่มีนัยสำคัญ แต่ในการออกแบบนี้ มันค่อนข้างยากที่จะรับประกันการกระจายน้ำหนักที่สม่ำเสมอระหว่างสันเขา (ต้องใช้ความแม่นยำในการผลิตสูง ส้นเท้าทั้งสองข้าง ตัวมันเองและตลับลูกปืนกันรุน) การประกอบยูนิตที่มีตลับลูกปืนกันรุนนั้นค่อนข้างซับซ้อนเช่นกัน

ปลายเอาท์พุทของเพลา (รูปที่ 923) มักจะมี ทรงกระบอกหรือ รูปทรงกรวยและติดตั้งร่องสลักหรือร่องเพื่อส่งแรงบิด

ปลายเพลาทรงกระบอกนั้นผลิตได้ง่ายกว่าและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดร่องฟันเฟือง ปลายเรียวจะทำให้ชิ้นส่วนที่ติดตั้งอยู่ตรงกลางได้ดีกว่า ดังนั้นจึงเหมาะกว่าสำหรับเพลาความเร็วสูง