Alberi di trasmissione sono componenti meccanici di macchine e veicoli. Generalmente, è progettato per trasmettere coppia e movimento rotatorio. Questi componenti collegano diverse parti di macchine per trasferire l'alimentazione da un punto a un altro.
Nei veicoli, Collega l'output del motore alla trasmissione per il giusto movimento. Gli alberi di trasmissione sono realizzati con materiali durevoli come acciaio O lega per sopportare stress e pressione elevati.
A seconda dell'applicazione richiesta, Questi alberi possono essere in varie forme, ad esempio solido, tubolare, o vuoto. Usano spesso giunti universali, e accoppiamenti per connettersi con altri componenti. Questo articolo spiegherà il ruolo e l'importanza degli alberi di trasmissione in varie applicazioni.
Come funziona un albero di trasmissione?
Un albero di trasmissione trasmette energia rotante da una parte all'altra in un veicolo. Di seguito sono riportati i passaggi che spiegano la sua funzione in dettaglio:
Input di alimentazione dal motore
Il motore genera energia rotazionale, indicato come coppia durante il ciclo di combustione. La potenza viene ottenuta attraverso un volano o una frizione al sistema di trasmissione della struttura automobilistica. L'ingresso di coppia viene ricevuto nella maggior parte dei casi, dal cambio o da qualsiasi articolo simile.
Conversione della coppia
L'albero di trasmissione trasferisce l'alimentazione attraverso il sistema con una modifica minima alla sua forma. L'albero può inoltre consistere in spline o giunti a chiave. Questi interagiscono con altri elementi della macchina per ridurre lo slittamento.
Trasmissione di rotazione
Come accennato in precedenza, La coppia è prodotta dal motore e l'albero ruota con un'alta frequenza. La rotazione dell'albero svolge un ruolo vitale nella conversione dell'energia prodotta nel motore in movimento meccanico.
Nei veicoli, La forza di rotazione passa attraverso l'albero di trasmissione verso le ruote dopo aver ottenuto un impulso. In applicazioni industriali, Questo potrebbe essere applicato sulle cinture del trasporto, ingranaggi, o pompe.
Connessione con altri componenti
Gli alberi di trasmissione possono essere collegati in modo coassico a diverse parti meccaniche attraverso giunti universali, Giunti CV, o accoppiamenti. Questi giunti consentono all'albero di fornire il movimento relativo richiesto nel piano angolare tra i componenti.
Per esempio, nei veicoli, il giunto cardanico è utile dove l'albero deve rimanere parallelo alle ruote che girano e ruotano anche quando l'auto è su terreni accidentati.
Distribuzione di alimentazione a trasmissione o macchinari
Nelle strutture veicolari, la potenza viene trasferita ai vari componenti della trasmissione una volta che l'albero inizia a ruotare. Ciò include la distribuzione della potenza al differenziale degli assi e alle ruote.
Nelle macchine industriali, l'albero trasmette la potenza a varie altre sezioni dell'apparecchiatura secondo la sua disposizione. I componenti potrebbero essere ingranaggi o sistemi di trasporto. L'albero distribuisce uniformemente potenza e coppia, evitando qualsiasi guasto meccanico.
Mantenimento di un funzionamento efficiente
Quando l'albero di trasmissione gira, sostiene una coppia elevata e forze di rotazione durante l'uso, mentre il veicolo viene azionato. Il suo materiale in acciaio prevalentemente indurito fornisce la resilienza e la resistenza per le strutture meccaniche di carico. Piccoli servizi come la lubrificazione e il controllo dei segni di usura possono fare molto per mantenere l'albero in buone condizioni operative.
Output di alimentazione nella destinazione desiderata
Nei veicoli, Gli alberi di trasmissione vanno fino alle ruote, E cosa fanno le ruote? Fanno le cose avanzare. In macchinari, La potenza trasmessa viene utilizzata per controllare i macchinari, compresi gli ingranaggi, pompe in esecuzione, o movimento delle linee di assemblaggio. L'albero mantiene una costante, Alimentazione ininterrotta al sistema.
Quali sono i componenti di un albero di trasmissione?
Lancia: Funge da condotto centrale per la coppia, Garantire il trasferimento di energia senza perdite significative.
Articolazioni universali: Consentono all'albero di regolare gli angoli variabili durante il funzionamento, Garantire un flusso di potenza continuo.
Accoppiamenti: Accoppiamenti collegare in modo sicuro l'albero di trasmissione ad altri componenti, come il cambio o l'albero di trasmissione.
Spline: Una spline blocca i componenti insieme, consentendo all'albero di trasmettere la coppia senza scivolare o perdere la forza di rotazione.
Cuscinetti: I cuscinetti aiutano a mantenere la stabilità dell'albero durante il funzionamento ad alta velocità e prevenire l'usura consentendo liscio, Rotazione coerente.
Boccole: Le boccole fungono da fodera, e contribuire a ridurre l'attrito tra le parti in movimento ed estendere la durata della vita dell'albero.
Flange: Le flange sono l'appartamento, Componenti circolari che garantiscono un attacco sicuro e consentono una facile smontaggio e manutenzione.
Sigilli: Le guarnizioni vengono utilizzate per proteggere l'albero di trasmissione da contaminanti come lo sporco, acqua, e polvere. Impediscono anche al lubrificante di perdere, Garantire che l'albero rimanga adeguatamente lubrificato durante il funzionamento.
Frizione: La frizione viene utilizzata per coinvolgere o disimpegnare l'albero di trasmissione dal motore o altre fonti di alimentazione. Consente transizioni fluide tra diversi ingranaggi o modalità di funzionamento.
Ingranaggio: Gli ingranaggi sono componenti integrali che funzionano in combinazione con l'albero di trasmissione. Modificano la velocità, direzione, e coppia della potenza rotante.
Tipi di alberi di trasmissione
- Albero dritto
- Albero affusolato
- Albero vuoto
- ALBERO SPAGNATO
- Albero a gradini
- Albero flessibile
- Albero cardano
- Albero di trasmissione
- Albero dell'elica
- Albero dell'assale
Processi di produzione per alberi di trasmissione - forgiatura, Lavorazione, e trattamento termico
Forgiatura
La forgiatura è principalmente un processo di lavorazione della stampa in cui il metallo viene riscaldato e trasformato nella forma desiderata dall'applicazione della pressione. Particolarmente, La forgiatura è impiegata nelle fasi iniziali per modellare gli alberi di trasmissione delle automobili per migliorare la loro robustezza.
Vantaggi della forgiatura
Il processo di forgiatura aiuta ad aumentare le sue caratteristiche meccaniche. Sono particolarmente utili per le parti che in genere devono supportare livelli ad alto stress.
Tecniche di forgiatura
Nei processi industriali, Vengono spesso applicati processi di forgiatura aperta e di formazione a dieta chiusa. La forgiatura delle impressioni aperte applica la pressione tra le stampi piatti mentre la forgiatura delle impressioni chiuse utilizza impressioni formate per produrre parti più elaborate.
Lavorazione CNC
Tornitura CNC: Il processo di svolta affronta il movimento dell'albero relativo mentre uno strumento di taglio è in uso per stabilire le dimensioni esatte/finite. Viene normalmente utilizzato per fornire il diametro esterno dell'albero, scanalature, o anche fili dell'albero.
Fresatura CNC: La fresatura impiega utensili da taglio che ruotano attorno all'albero per scolpire il materiale fino alla larghezza richiesta, per appartamenti, scanalature per chiavette, o qualsiasi altra forma desiderata. La fresatura è normale per gli alberi di precisione in cui devono essere incorporate caratteristiche delicate.
Rettifica CNC: Seguendo la svolta e la fresatura, La macinazione viene applicata a livello micro, per la finitura superficiale. Mentre è più adatto per pianificare la superficie per eliminare un piccolo volume di materiale e per ottenere stabilità dimensionale.
Foratura CNC: L'operazione è esercitata per effettuare contorni e trapani sull'albero di trasmissione. Comunemente, È usato per ottenere una precisione dimensionale ad alta dimensione in componenti come cuscinetti o accoppiamenti.
Trattamento termico
I trattamenti termici controllano l'albero di trasmissione per cambiare caratteristiche fisiche come la durezza, tenacità, e resistenza mediante il processo di riscaldamento e raffreddamento.
Tecniche
- Ricottura: La ricottura dell'albero riduce lo stress, semplificare la macchina e migliorare la sua forza per le trasmissioni.
- Tempra: L'albero di trasmissione viene riscaldato a temperature operative e infine raffreddato a temperature ambiente, di solito in acqua o olio. L'estinzione aumenta la durezza e la resistenza alla trazione, che dà all'albero una resistenza aggiuntiva all'usura.
- Temperamento: Dopo il processo di estinzione, L'albero può essere temperato a una temperatura inferiore per aumentare il temperamento per la durezza desiderata.
- Nitrurazione: Il processo prevede il posizionamento di azoto sulla superficie dell'albero per produrre uno strato superficiale resistente ma un nucleo forte.
Materiali utilizzati negli alberi di trasmissione
- Acciaio al carbonio
- Acciaio legato
- Acciaio inossidabile
- Acciaio al cromo
- Acciaio per utensili
- Alluminio
- Titanio
- Leghe di nichel
- Boron Steel
- Ghisa
Applicazioni degli alberi di trasmissione
- Albero di trasmissione (Automobili)
- Albero dell'elica (Camion e veicoli pesanti)
- Albero dell'assale (Auto, Camion)
- Albero della custodia di trasferimento (4Veicoli WD e AWD)
- Albero degli ingranaggi (Cambi industriali)
- Albero motore (Motori)
- Albero di coda (Navi marine)
- Esaltazioni di trasmissione (Attrezzatura da costruzione)
- Albero del fuso (Macchine utensili)
- Albero della turbina (Centrali elettriche)
Suggerimenti per progettare alberi di trasmissione
- Scegliere il materiale giusto
- Dimensionamento adeguato (Stimare il diametro e la lunghezza necessari per portare la coppia prevista)
- Considera la distribuzione dello stress
- Incorporare chiave e spline per collegare saldamente l'albero a componenti come ingranaggi o accoppiamenti.
- Ottimizza la geometria dell'albero (Vuoto, o è salito per ridurre al minimo la massa e aumentare il trasferimento di energia)
- Assicurati di allineamento ed equilibrio ottimali
- Design per la lubrificazione (Per ridurre al minimo la perdita di pressione di contatto, resistenza, e la vita a fatica)
- Tenere conto della rigidità torsionale (Per evitare la torsione dell'albero del carico)
- Includere un trattamento termico adeguato per la resilienza.
- Pianificare per la manutenzione
Conclusione
Alberi di trasmissione Trasferisci l'energia in modo efficiente attraverso macchine e veicoli. La progettazione e la selezione del materiale adeguate garantiscono la loro forza e affidabilità. Concentrandosi su fattori come l'allineamento, stress, e lubrificazione, Gli ingegneri migliorano le loro prestazioni e la durata della vita. Gli alberi di trasmissione svolgono un ruolo vitale in molti settori, Mantenere i sistemi in esecuzione senza intoppi.
