Eixosson compoñentes críticos nos sistemas mecánicos, que serven como a columna vertebral que soporta todos os elementos de transmisión mentres transmite o par e os momentos de flexión dos rodamentos. O deseño dun eixe non só debe centrarse nas súas características individuais, senón que tamén debe considerar a súa integración coa estrutura global do sistema de eixe. Dependendo do tipo de carga experimentada durante o movemento e a transmisión de potencia, os eixes pódense clasificar en fusos, eixes de transmisión e eixes rotativos. Tamén se poden clasificar en función da súa forma de eixe en eixes rectos, eixes excéntricos, cigüeñais e eixes flexibles.
Fusos
1.Fixo fixo
Este tipo de fuso só soporta momentos de flexión mentres permanece estacionario. A súa estrutura sinxela e boa rixidez fan que sexa ideal para aplicacións como eixes de bicicletas.
2.Fixo xiratorio
A diferenza dos fusos fixos, os fusos rotativos tamén soportan momentos de flexión mentres están en movemento. Atópanse habitualmente nos eixes das rodas do tren.
Eixo de transmisión
Os eixes de transmisión están deseñados para transmitir par e normalmente son máis longos debido ás altas velocidades de rotación. Para evitar vibracións severas causadas polas forzas centrífugas, a masa do eixe motriz distribúese uniformemente ao longo da súa circunferencia. Os eixes de transmisión modernos adoitan utilizar deseños ocos, que proporcionan velocidades críticas máis altas en comparación cos eixes sólidos, o que os fai máis seguros e máis eficientes no material. Por exemplo, os eixes de transmisión dos automóbiles adoitan estar feitos de placas de aceiro de grosor uniforme, mentres que os vehículos pesados adoitan usar tubos de aceiro sen costura.
Eixo Xiratorio
Os eixes xiratorios son únicos porque soportan momentos de flexión e torsión, o que os converte nun dos compoñentes máis comúns nos equipos mecánicos.
Eixo Recto
Os eixes rectos teñen un eixe lineal e pódense clasificar en eixes ópticos e escalonados. Os refugallos rectos adoitan ser chan, pero poden deseñarse para oco para reducir o peso mantendo a rixidez e a estabilidade torsional.
1.Eixo óptico
De forma sinxela e fácil de fabricar, estes eixes úsanse principalmente para a transmisión.
2.Eixo escalonado
Un eixe cunha sección transversal lonxitudinal escalonada denomínase eixo escalonado. Este deseño facilita a instalación e o posicionamento dos compoñentes, o que leva a unha distribución máis eficiente da carga. Aínda que a súa forma aseméllase á dunha viga con forza uniforme, ten múltiples puntos de concentración de tensión. Debido a estas características, os eixes escalonados son amplamente utilizados en varias aplicacións de transmisión.
3.Arixe de levas
O árbol de levas é un compoñente crítico nos motores de pistón. Nos motores de catro tempos, o árbol de levas funciona normalmente á metade da velocidade do cigüeñal, aínda que aínda mantén unha alta velocidade de rotación e debe soportar un torque significativo. Como resultado, o deseño do árbol de levas establece requisitos estritos sobre a súa resistencia e capacidade de soporte.
Os árboles de levas adoitan estar feitos de ferro fundido especializado, aínda que algúns están feitos a partir de materiais forxados para unha maior durabilidade. O deseño do árbol de levas xoga un papel vital na arquitectura xeral do motor.
Eixo 4.Spline
Os eixes spline chámanse polo seu aspecto distintivo, con chaveta lonxitudinal na súa superficie. Estas chaveiras permiten que os compoñentes xiratorios instalados no eixe manteñan a rotación sincronizada. Ademais desta capacidade de rotación, os eixes estriados tamén permiten o movemento axial, con algúns deseños que incorporan mecanismos de bloqueo fiables para aplicacións en sistemas de freado e dirección.
Outra variante é o eixe telescópico, que consta de tubos interior e exterior. O tubo exterior ten dentes internos, mentres que o tubo interior ten dentes externos, o que lles permite encaixar perfectamente. Este deseño non só transmite o par de rotación, senón que tamén ofrece a capacidade de estenderse e contraerse en lonxitude, polo que é ideal para o seu uso en mecanismos de cambio de marchas de transmisión.
5.Eixo de engrenaxe
Cando a distancia desde o círculo de dedendum dunha engrenaxe ata a parte inferior da chaveira é mínima, a engrenaxe e o eixe están integrados nunha única unidade, coñecida como eixo de engrenaxe. Este compoñente mecánico soporta pezas xiratorias e traballa en conxunto con elas para transmitir movemento, par ou momentos de flexión.
6.Eixo de verme
Un eixe de verme constrúese normalmente como unha única unidade que integra tanto o verme como o eixe.
7.Eixo oco
Un eixe deseñado cun centro oco coñécese como eixe oco. Ao transmitir o par, a capa exterior dun eixe oco experimenta o maior esforzo cortante, o que permite un uso máis eficiente dos materiais. En condicións nas que o momento de flexión dos eixes ocos e sólidos é igual, os eixes ocos reducen significativamente o peso sen comprometer o rendemento.
Cigüeñal
Un cigüeñal é un compoñente crítico nun motor, normalmente feito de aceiro estrutural ao carbono ou ferro dúctil. Presenta dúas seccións fundamentais: o xornal principal e o diario de biela. O muñón principal está montado no bloque do motor, mentres que o muñón da biela conéctase ao extremo grande da biela. O extremo pequeno da biela está ligado ao pistón do cilindro, formando un mecanismo clásico de manivela.
Eixo excéntrico
Un eixe excéntrico defínese como un eixe cun eixe que non está aliñado co seu centro. A diferenza dos eixes ordinarios, que facilitan principalmente a rotación dos compoñentes, os eixes excéntricos son capaces de transmitir tanto a rotación como a revolución. Para axustar a distancia central entre os eixes, os eixes excéntricos utilízanse habitualmente nos mecanismos de conexión plana, como os sistemas de transmisión por correa en V.
Eixo Flexible
Os eixes flexibles están deseñados principalmente para transmitir par e movemento. Debido á súa rixidez á flexión significativamente menor en comparación coa súa rixidez torsional, os eixes flexibles poden navegar facilmente por varios obstáculos, permitindo a transmisión a longa distancia entre a potencia principal e a máquina de traballo.
Estes eixes facilitan a transferencia de movemento entre dous eixes que teñen movemento relativo sen necesidade de dispositivos de transmisión intermedios adicionais, polo que son idóneos para aplicacións de longa distancia. O seu deseño sinxelo e baixo custo contribúen á súa popularidade en varios sistemas mecánicos. Ademais, os eixes flexibles axudan a absorber golpes e vibracións, mellorando o rendemento xeral.
As aplicacións comúns inclúen ferramentas eléctricas de man, certos sistemas de transmisión en máquinas-ferramentas, odómetros e dispositivos de control remoto.
1.Power-Type Eixo Flexible
Os eixes flexibles de tipo potencia presentan unha conexión fixa no extremo da xunta do eixe brando, equipado cunha manga deslizante dentro da unión da mangueira. Estes eixes están deseñados principalmente para a transmisión de par. Un requisito fundamental para os eixes flexibles de potencia é a suficiente rixidez torsional. Normalmente, estes eixes inclúen mecanismos anti-retroceso para garantir a transmisión unidireccional. A capa exterior está construída cun fío de aceiro de maior diámetro e algúns deseños non inclúen unha barra de núcleo, o que mellora a resistencia ao desgaste e a flexibilidade.
2. Eixe flexible de tipo control
Os eixes flexibles de tipo control están deseñados principalmente para a transmisión de movemento. O par que transmiten utilízase principalmente para superar o par de fricción xerado entre o eixe flexible do fío e a mangueira. Ademais de ter unha baixa rixidez á flexión, estes eixes tamén deben posuír suficiente rixidez torsional. En comparación cos eixes flexibles de tipo potencia, os eixes flexibles de control caracterízanse polas súas características estruturais, que inclúen a presenza dunha varilla central, un maior número de capas de enrolamento e diámetros de fío máis pequenos.
Estrutura do eixe flexible
Os eixes flexibles normalmente consisten en varios compoñentes: eixe flexible de fío, xunta de eixe flexible, mangueira e xunta de mangueira.
Eixo flexible 1.Wire
Un eixe flexible de fío, tamén coñecido como eixe flexible, está construído a partir de varias capas de fío de aceiro enrolados xuntos, formando unha sección transversal circular. Cada capa está formada por varios fíos de fío enrolado simultáneamente, o que lle dá unha estrutura similar a un resorte multifilamento. A capa máis interna de arame está enrolada ao redor dunha varilla central, con capas adxacentes enroladas en direccións opostas. Este deseño úsase habitualmente en maquinaria agrícola.
2.Xunta de eixe flexible
A xunta flexible do eixe está deseñada para conectar o eixe de saída de enerxía aos compoñentes de traballo. Hai dous tipos de conexión: fixa e deslizante. O tipo fixo úsase normalmente para eixes flexibles máis curtos ou en aplicacións onde o raio de curvatura permanece relativamente constante. Pola contra, o tipo de deslizamento úsase cando o raio de curvatura varía significativamente durante a operación, o que permite un maior movemento dentro da mangueira para acomodar os cambios de lonxitude a medida que a mangueira se dobra.
3. Mangueira e xunta de mangueira
A mangueira, tamén coñecida como funda protectora, serve para protexer o eixe flexible do fío do contacto con compoñentes externos, garantindo a seguridade do operador. Ademais, pode almacenar lubricantes e evitar a entrada de sucidade. Durante a operación, a mangueira proporciona soporte, facilitando a manipulación do eixe flexible. En particular, a mangueira non xira co eixe flexible durante a transmisión, o que permite un funcionamento suave e eficiente.
Comprender os distintos tipos e funcións dos eixes é fundamental para enxeñeiros e deseñadores para garantir un rendemento e fiabilidade óptimos nos sistemas mecánicos. Ao seleccionar o tipo de eixe axeitado para aplicacións específicas, pódese mellorar a eficiencia e a lonxevidade da maquinaria. Para obter máis información sobre compoñentes mecánicos e as súas aplicacións, estea atento ás nosas últimas actualizacións.
Hora de publicación: 15-Oct-2024
