Arbressont des composants critiques dans les systèmes mécaniques, servant de squelette qui prend en charge tous les éléments de transmission tout en transmettant le couple et les moments de flexion de la flexion. La conception d'un arbre doit non seulement se concentrer sur ses caractéristiques individuelles, mais également tenir compte de son intégration avec la structure globale du système d'arbre. Selon le type de charge expérimenté pendant le mouvement et la transmission de puissance, les arbres peuvent être classés en broches, arbres d'entraînement et arbres rotatifs. Ils peuvent également être classés en fonction de la forme de leur axe en arbres droits, arbres excentriques, vilebrequin et arbres flexibles.
Fuseau
1. broche fixe
Ce type de broche ne porte que des moments de flexion tout en restant stationnaire. Sa structure simple et sa bonne rigidité le rendent idéal pour des applications comme les essieux à vélo.
2. ROTATION SUPE
Contrairement aux broches fixes, les broches rotatives portent également des moments de flexion pendant leur mouvement. Ils se trouvent couramment dans les essieux de roue de train.
Arbre de transmission
Les arbres d'entraînement sont conçus pour transmettre le couple et sont généralement plus longs en raison de vitesses de rotation élevées. Pour éviter de graves vibrations causées par les forces centrifuges, la masse de l'arbre d'entraînement est répartie uniformément le long de sa circonférence. Les arbres d'entraînement modernes utilisent souvent des conceptions creuses, qui offrent des vitesses critiques plus élevées par rapport aux arbres solides, les rendant plus sûrs et plus économes en matière. Par exemple, les arbres d'entraînement automobiles sont généralement fabriqués à partir de plaques en acier uniformément épaisses, tandis que les véhicules lourds utilisent souvent des tuyaux en acier sans couture.
Arbre de rotation
Les arbres rotatifs sont uniques en ce qu'ils supportent à la fois des moments de flexion et de torsion, ce qui en fait l'un des composants les plus courants de l'équipement mécanique.
Arbre droit
Les arbres droits ont un axe linéaire et peuvent être classés en arbres optiques et étagés. Les Shats Staight sont généralement SOILD, mais peuvent être conçus pour réduire le poids tout en maintenant la rigidité et la stabilité en torsion.
1. Arbre optique
Simple de forme et facile à fabriquer, ces arbres sont principalement utilisés pour la transmission.
2.
Un arbre avec une coupe longitudinale étagée est appelé arbre étalé. Cette conception facilite l'installation et le positionnement plus faciles des composants, conduisant à une distribution de charge plus efficace. Bien que sa forme ressemble à celle d'un faisceau avec une résistance uniforme, il a plusieurs points de concentration de contrainte. En raison de ces caractéristiques, les puits étalés sont largement utilisés dans diverses applications de transmission.
3. CAMSHAFT
L'arbre à cames est un composant critique dans les moteurs à piston. Dans les moteurs à quatre temps, l'arbre à cames fonctionne généralement à la moitié de la vitesse du vilebrequin, mais il maintient toujours une vitesse de rotation élevée et doit supporter un couple important. En conséquence, la conception de l'arbre à cames impose des exigences strictes sur ses capacités de force et de support.
Les arbres à cames sont généralement fabriqués à partir de fonte spécialisée, bien que certains soient fabriqués à partir de matériaux forgés pour une durabilité améliorée. La conception de l'arbre à cames joue un rôle vital dans l'architecture globale du moteur.
4. Arbre de gamme
Les arbres spline sont nommés pour leur apparence distinctive, avec une voie de clavier longitudinale à leur surface. Ces claviers permettent des composants rotatifs montés sur l'arbre pour maintenir la rotation synchronisée. En plus de cette capacité de rotation, les arbres spline permettent également un mouvement axial, certaines conceptions incorporant des mécanismes de verrouillage fiables pour les applications dans les systèmes de freinage et de direction.
Une autre variante est l'arbre télescopique, qui se compose de tubes intérieurs et extérieurs. Le tube extérieur a des dents internes, tandis que le tube intérieur a des dents externes, leur permettant de s'adapter de manière transparente. Cette conception transmet non seulement le couple de rotation, mais offre également la possibilité de prolonger et de contracter la longueur, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les mécanismes de décalage des engins de transmission.
5. Ferme
Lorsque la distance du cercle dedenda d'un engrenage au bas de la voie de clavier est minime, l'engrenage et l'arbre sont intégrés dans une seule unité, connue sous le nom d'arbre d'engrenage. Ce composant mécanique prend en charge les pièces rotatives et fonctionne en conjonction avec eux pour transmettre des moments de mouvement, de couple ou de flexion.
6.
Un arbre de ver est généralement construit comme une seule unité qui intègre à la fois le ver et l'arbre.
7. Arbre hollow
Un arbre conçu avec un centre creux est connu comme un arbre creux. Lors de la transmission de couple, la couche externe d'un arbre creux subit la contrainte de cisaillement la plus élevée, permettant une utilisation plus efficace des matériaux. Dans des conditions où le moment de flexion des arbres creux et solides est égal, les arbres creux réduisent considérablement le poids sans compromettre les performances.
Vilebrequin
Un vilebrequin est un composant critique dans un moteur, généralement fabriqué en acier de structure en carbone ou en fer ductile. Il dispose de deux sections clés: le journal principal et le journal de canne de connexion. Le journal principal est monté sur le bloc moteur, tandis que le journal de bielle se connecte à l'extrémité grande de la bielle. La petite extrémité de la bielle est liée au piston dans le cylindre, formant un mécanisme de talte classique.
Arbre excentrique
Un arbre excentrique est défini comme un arbre avec un axe qui n'est pas aligné avec son centre. Contrairement aux arbres ordinaires, qui facilitent principalement la rotation des composants, les arbres excentriques sont capables de transmettre à la fois la ratation et la révolution. Pour ajuster la distance centrale entre les arbres, les arbres excentriques sont généralement utilisés dans les mécanismes de liaison plane, tels que les systèmes d'entraînement de la cellule V.
Arbre flexible
Les arbres flexibles sont principalement conçus pour transmettre le couple et le mouvement. En raison de leur rigidité de flexion significativement plus faible par rapport à leur rigidité en torsion, les arbres flexibles peuvent facilement naviguer dans divers obstacles, permettant une transmission à longue distance entre la puissance principale et la machine de travail.
Ces arbres facilitent le transfert de mouvement entre deux axes qui ont un mouvement relatif sans avoir besoin de dispositifs de transmission intermédiaires supplémentaires, ce qui les rend idéaux pour les applications à longue distance. Leur conception simple et leur faible coût contribuent à leur popularité dans divers systèmes mécaniques. De plus, les arbres flexibles aident à absorber les chocs et les vibrations, améliorant les performances globales.
Les applications courantes incluent des outils électriques portables, certains systèmes de transmission dans les machines-outils, les odomètres et les dispositifs de télécommande.
1. Arbre flexible de type puissance
Les arbres flexibles de type puissance présentent une connexion fixe à l'extrémité du joint d'arbre mou, équipé d'une manche coulissante dans le joint de tuyau. Ces arbres sont principalement conçus pour la transmission du couple. Une exigence fondamentale pour les arbres flexibles de type puissance est une rigidité de torsion suffisante. En règle générale, ces arbres comprennent des mécanismes anti-réverse pour assurer la transmission unidirectionnelle. La couche externe est construite avec un fil en acier de plus grand diamètre, et certaines conceptions n'incluent pas de tige centrale, améliorant à la fois la résistance à l'usure et la flexibilité.
2. Arbre flexible de type témoin
Les arbres flexibles de type contrôle sont principalement conçus pour la transmission de mouvement. Le couple qu'ils transmettent est principalement utilisé pour surmonter le couple de friction généré entre l'arbre flexible du fil et le tuyau. En plus d'avoir une faible rigidité de flexion, ces arbres doivent également posséder une rigidité en torsion suffisante. Par rapport aux arbres flexibles de type puissance, les arbres flexibles de type témoin sont caractérisés par leurs caractéristiques structurelles, qui comprennent la présence d'une tige centrale, un nombre plus élevé de couches d'enroulement et des diamètres de fil plus petits.
Structure de l'arbre flexible
Les arbres flexibles se composent généralement de plusieurs composants: arbre flexible du fil, joint d'arbre flexible, tuyau et articulation du tuyau.
1. Arbre flexible.
Un arbre flexible en fil, également connu sous le nom d'un arbre flexible, est construit à partir de plusieurs couches de fil en acier enroulées ensemble, formant une coupe transversale circulaire. Chaque couche se compose de plusieurs brins de blessure par fil simultanément, ce qui lui donne une structure similaire à un ressort multi-brin. La couche de fil la plus intérieure est enroulée autour d'une tige centrale, avec des couches adjacentes enroulées dans des directions opposées. Cette conception est couramment utilisée dans les machines agricoles.
2. Joint d'arbre flexible
Le joint d'arbre flexible est conçu pour connecter l'arbre de sortie de sortie aux composants de travail. Il existe deux types de connexions: fixe et glissant. Le type fixe est généralement utilisé pour les arbres flexibles plus courts ou dans les applications où le rayon de flexion reste relativement constant. En revanche, le type de glissement est utilisé lorsque le rayon de flexion varie considérablement pendant le fonctionnement, permettant un plus grand mouvement à l'intérieur du tuyau pour s'adapter à la longueur des changements à mesure que le tuyau se penche.
3.Hose et articulation du tuyau
Le tuyau, également appelé gaine de protection, sert à protéger l'arbre flexible du fil du contact avec des composants externes, assurant la sécurité de l'opérateur. De plus, il peut stocker des lubrifiants et empêcher la saleté d'entrer. Pendant le fonctionnement, le tuyau fournit un support, ce qui rend l'arbre flexible plus facile à manipuler. Notamment, le tuyau ne tourne pas avec l'arbre flexible pendant la transmission, permettant un fonctionnement lisse et efficace.
Comprendre les différents types et fonctions des arbres est crucial pour les ingénieurs et les concepteurs afin d'assurer des performances et une fiabilité optimales dans les systèmes mécaniques. En sélectionnant le type d'arbre approprié pour des applications spécifiques, on peut améliorer l'efficacité et la longévité des machines. Pour plus d'informations sur les composants mécaniques et leurs applications, restez à l'écoute pour nos dernières mises à jour!
Heure du poste: 15 octobre-2024
