Eixos de transmissão são componentes mecânicos de máquinas e veículos. Geralmente, Ele foi projetado para transmitir torque e movimento rotacional. Esses componentes conectam diferentes partes das máquinas para transferir energia de um ponto para outro.
Em veículos, Ele vincula a saída do motor ao trem de força para o movimento correto. Os eixos de transmissão são feitos de materiais duráveis como aço ou liga suportar alto estresse e pressão.
Dependendo da aplicação necessária, Esses eixos podem vir em várias formas, como sólido, tubular, ou vazio. Eles costumam usar juntas universais, e acoplamentos para se conectar com outros componentes. Este artigo explicará o papel e a importância dos eixos de transmissão em várias aplicações.
Como funciona um eixo de transmissão?
Um eixo de transmissão transmite energia rotativa de uma parte para outra em um veículo. Abaixo estão as etapas que explicam sua função em detalhes:
Entrada de energia do motor
O motor gera energia de rotação, referido como torque durante o ciclo de combustão. A energia é obtida através de um volante ou uma embreagem para o sistema de transmissão da estrutura de automóveis. A entrada de torque é recebida na maioria dos casos, Da caixa de engrenagens ou qualquer item semelhante.
Conversão de torque
O eixo de transmissão transfere energia através do sistema com mudança mínima em sua forma. O eixo pode consistir adicionalmente de splines ou juntas com chave. Eles interagem com outros elementos da máquina para reduzir o deslizamento.
Transmissão de rotação
Como mencionado anteriormente, O torque é produzido pelo motor e o eixo gira com uma alta frequência. A rotação do eixo desempenha um papel vital na conversão de energia produzida no motor em movimento mecânico.
Em veículos, A força rotacional passa pelo eixo de transmissão até as rodas depois de obter um impulso. Em aplicações industriais, Isso pode ser aplicado nos cintos transportadores, engrenagens, ou bombas.
Conexão com outros componentes
Os eixos de transmissão podem ser conectados coaxialmente a diferentes peças mecânicas através de juntas universais, Juntas CV, ou acoplamentos. Essas juntas permitem que o eixo forneça o movimento relativo necessário no plano angular entre os componentes.
Por exemplo, em veículos, A articulação universal é útil onde o eixo deve permanecer paralelo às rodas girando e também girando o eixo quando o carro está em terreno acidentado.
Distribuição de energia para o trem de força ou máquinas
Em estruturas veiculares, A energia é transferida para os vários componentes no trem de força quando o eixo começa a girar. Isso inclui distribuição de energia para os eixos diferenciais e rodas.
Em máquinas industriais, O eixo transmite a energia para várias outras seções do equipamento, conforme seu layout. Os componentes podem ser engrenagens ou sistemas de transportadores. O eixo distribui uniformemente a energia e o torque, evitando qualquer falha mecânica.
Manter operação eficiente
À medida que o eixo de transmissão gira, ele sofre de alto torque e forças rotacionais em uso, Como o veículo está sendo operado. Seu material predominantemente endurecido fornece a resiliência e resistência para estruturas mecânicas de carga de carga. Serviços pequenos como lubrificação e checagem de sinais de desgaste podem percorrer um longo caminho para manter o eixo em boas condições de operação.
Saída de energia para o destino desejado
Em veículos, Os eixos de transmissão vão até as rodas, E o que as rodas fazem? Eles fazem as coisas seguirem em frente. Em máquinas, A energia transmitida é usada para controlar as máquinas, incluindo engrenagens de girar, Bombas de corrida, ou movimento de linhas de montagem. O eixo mantém um constante, Fonte de energia ininterrupta para o sistema.
Quais são os componentes de um eixo de transmissão?
Haste: Serve como o canal central para o torque, garantir a transferência de energia sem perda significativa.
Juntas universais: Eles permitem que o eixo se ajuste a ângulos variados durante a operação, Garantindo o fluxo de energia contínuo.
Acoplamentos: Acoplamentos conectam com segurança o eixo de transmissão a outros componentes, como a caixa de engrenagens ou eixo de transmissão.
Spline: Um spline trava componentes juntos, permitindo que o eixo transmita torque sem escorregar ou perder força de rotação.
Rolamentos: Os rolamentos ajudam a manter a estabilidade do eixo durante a operação de alta velocidade e impedir o desgaste, permitindo, rotação consistente.
Buchas: Buchas atuam como forros, e ajudar a reduzir o atrito entre as partes móveis e prolongar a vida útil do eixo.
Flanges: Flanges são o plano, componentes circulares que garantem um apego seguro e permitem fácil desmontagem e manutenção.
Vedações: As focas são usadas para proteger o eixo de transmissão de contaminantes, como sujeira, água, e poeira. Eles também impedem o lubrificante de vazar, garantir que o eixo permaneça adequadamente lubrificado durante a operação.
Embreagem: A embreagem é usada para envolver ou desengatar o eixo de transmissão do motor ou de outras fontes de energia. Permite transições suaves entre diferentes engrenagens ou modos de operação.
Engrenagem: As engrenagens são componentes integrais que funcionam em conjunto com o eixo de transmissão. Eles alteram a velocidade, direção, e torque do poder rotativo.
Tipos de eixos de transmissão
- Eixo reto
- Eixo cônico
- Eixo oco
- Eixo estampado
- Eixo pisado
- Eixo flexível
- Eixo de cardan
- Eixo de acionamento
- Eixo da hélice
- Eixo do eixo
Processos de fabricação para eixos de transmissão - forjamento, Usinagem, e tratamento térmico
Forjamento
A forjamento é principalmente um processo de trabalho na imprensa no qual o metal é aquecido e transformado na forma desejada pela aplicação da pressão. Especialmente, A forjamento é empregada nos estágios iniciais para moldar os eixos de transmissão de automóveis para melhorar sua robustez.
Benefícios de forjamento
O processo de forjamento ajuda a aumentar suas características mecânicas. Eles são especialmente úteis para peças que normalmente precisam suportar níveis de alto estresse.
Técnicas de forjamento
Em processos industriais, Os processos de forjamento e formação de mordações fechadas são frequentemente aplicadas. O forjamento de impressão aberto aplica pressão entre matrizes planas, enquanto o forjamento de impressão fechado utiliza impressões formadas para produzir peças mais elaboradas.
Usinagem CNC
Torneamento CNC: O processo de virada aborda o movimento do eixo relativo enquanto uma ferramenta de corte está em uso para estabelecer as dimensões exatas/acabadas. É normalmente usado para fornecer o diâmetro externo do eixo, ranhuras, ou até fios do eixo.
Fresagem CNC: A moagem emprega ferramentas de corte que giram em torno do eixo para esculpir material para a largura necessária, para apartamentos, rasgos de chaveta, ou qualquer outra forma desejada. A moagem é comum para eixos de precisão, onde recursos delicados devem ser incorporados.
Retificação CNC: Depois de girar e moer, A moagem é aplicada no nível micro, para acabamento superficial. Considerando que é mais adequado para planejar a superfície para eliminar um pequeno volume de material e alcançar a estabilidade dimensional.
Perfuração CNC: A operação é exercida para fazer contornos e exercícios no eixo de transmissão. Comumente, É usado para obter alta precisão dimensional em componentes como rolamentos ou acoplamentos são necessários.
Tratamento térmico
Tratamentos térmicos Controle o eixo de transmissão para alterar as características físicas como dureza, dureza, e força pelo processo de aquecimento e resfriamento.
Técnicas
- anelamento: Recozimento do eixo reduz o estresse, facilitando a máquina e melhorando sua força para transmissões.
- Têmpera: O eixo de transmissão é aquecido a temperaturas operacionais e eventualmente esfriado em temperaturas da sala, geralmente em água ou óleo. A extinção aumenta a dureza e a resistência à tração, o que dá ao eixo uma resistência adicional ao desgaste.
- Temperamento: Após o processo de extinção, O eixo pode ser temperado a uma temperatura mais baixa para aumentar sua temperatura pela dureza desejada.
- Nitretagem: O processo envolve a colocação de nitrogênio na superfície do eixo para produzir uma camada de superfície que usa duro, mas um núcleo forte.
Materiais usados em eixos de transmissão
- Aço carbono
- Liga de aço
- Aço inoxidável
- Aço cromólico
- Aço ferramenta
- Alumínio
- Titânio
- Ligas de Níquel
- Aço boro
- Ferro fundido
Aplicações de eixos de transmissão
- Eixo de acionamento (Automóveis)
- Eixo da hélice (Caminhões e veículos pesados)
- Eixo do eixo (Carros, Caminhões)
- Eixo da caixa de transferência (4Veículos WD e AWD)
- Eixo de engrenagem (Caixas de câmbio industrial)
- Cambota (Motores)
- Eixo da cauda (Navios marinhos)
- Eixos de transmissão (Equipamento de construção)
- Eixo do fuso (Máquinas -ferramentas)
- Eixo da turbina (Usinas de energia)
Dicas para projetar eixos de transmissão
- Escolhendo o material certo
- Dimensionamento adequado (Estimar o diâmetro e o comprimento necessário para suportar o torque esperado)
- Considere a distribuição do estresse
- Incorpore Keyways e Splines para conectar o eixo a componentes como engrenagens ou acoplamentos firmemente.
- Otimize a geometria do eixo (Oco, ou pisou para minimizar a massa e aumentar a transferência de energia)
- Verifique se o alinhamento e o equilíbrio são ótimos
- Design para lubrificação (Para minimizar a perda de pressão de contato, resistência, e vida de fadiga)
- Conta de rigidez torcional (Para evitar torção do eixo de carga)
- Inclua tratamento térmico apropriado para resiliência.
- Plano de manutenção
Conclusão
Eixos de transmissão transferir energia com eficiência entre máquinas e veículos. Projeto adequado e seleção de materiais garantem sua força e confiabilidade. Concentrando -se em fatores como o alinhamento, estresse, e lubrificação, Os engenheiros aprimoram seu desempenho e vida útil. Os eixos de transmissão desempenham um papel vital em muitas indústrias, Mantendo os sistemas funcionando sem problemas.
