샤프트 이해 : 기계의 필수 구성 요소

샤프트기계 시스템의 중요한 구성 요소는 토크를 전송하고 굽힘 모멘트를 전송하면서 모든 전송 요소를지지하는 백본 역할을합니다. 샤프트의 설계는 개별 특성에 초점을 맞출뿐만 아니라 샤프트 시스템의 전체 구조와의 통합을 고려해야합니다. 모션 및 파워 전송 중에 경험이있는 하중 유형에 따라 샤프트는 스핀들, 드라이브 샤프트 및 회전 샤프트로 분류 할 수 있습니다. 또한 축 모양을 기준으로 직선 샤프트, 편심 샤프트, 크랭크 샤프트 및 유연한 샤프트로 분류 할 수 있습니다.

스핀들
1. 픽스 스핀들
이 유형의 스핀들은 고정 상태로 유지되는 동안 굽힘 순간 만 낳습니다. 간단한 구조와 강성이 좋은 자전거 액슬과 같은 응용 프로그램에 이상적입니다.
2. 스핀들 로트
고정 스핀들과 달리 회전 스핀들은 움직이는 동안 굽힘 순간을 낳습니다. 그들은 일반적으로 기차 휠축에서 발견됩니다.

드라이브 샤프트
드라이브 샤프트는 토크를 전송하도록 설계되었으며 일반적으로 회전 속도가 높기 때문에 더 길다. 원심력으로 인한 심각한 진동을 방지하기 위해 구동 샤프트의 질량은 원주를 따라 골고루 분포됩니다. 현대식 드라이브 샤프트는 종종 중공 디자인을 사용하여 단단한 샤프트에 비해 더 높은 임계 속도를 제공하여 더 안전하고 재료 효율성을 제공합니다. 예를 들어, 자동차 구동 샤프트는 일반적으로 균일하게 두꺼운 강철판으로 만들어지는 반면, 무거운 차량은 종종 원활한 강관을 사용합니다.

회전 샤프트
회전 샤프트는 굽힘과 비틀림 순간을 견딜 수 있다는 점에서 독특하여 기계 장비에서 가장 일반적인 구성 요소 중 하나입니다.

직선 샤프트
직선 샤프트에는 선형 축이 있으며 광학 및 스텝 샤프트로 분류 할 수 있습니다. Staight Shats는 일반적으로 너무 실리하지만 강성과 비틀림 안정성을 유지하면서 체중을 줄이기 위해 중공되도록 설계 될 수 있습니다.

1. 광학 샤프트
모양이 간단하고 제조하기 쉬운이 샤프트는 주로 변속기에 사용됩니다.

2. 스텝 샤프트
계단식 세로 단면을 갖는 샤프트를 계단 샤프트라고합니다. 이 설계는 구성 요소의 설치 및 위치를 더 쉽게 설치하여보다 효율적인 부하 분포를 초래합니다. 그 모양은 균일 한 강도를 가진 빔의 모양과 비슷하지만, 여러 지점의 응력 집중력이 있습니다. 이러한 특성으로 인해 계단식 샤프트는 다양한 전송 응용 프로그램에 널리 사용됩니다.

3.camshaft
캠 샤프트는 피스톤 엔진의 중요한 구성 요소입니다. 4 스트로크 엔진에서 캠 샤프트는 일반적으로 크랭크 샤프트 속도의 절반으로 작동하지만 여전히 높은 회전 속도를 유지하고 상당한 토크를 견뎌야합니다. 결과적으로 캠 샤프트의 설계는 강도 및 지원 기능에 대한 엄격한 요구 사항을 배치합니다.
캠 샤프트는 일반적으로 특수 주철로 만들어 지지만 일부는 강화 된 내구성을 위해 단조 재료로 제작됩니다. 캠 샤프트의 디자인은 전체 엔진 아키텍처에서 중요한 역할을합니다.

4. 샤프트 샤프트
스플라인 샤프트는 표면에 세로 키웨어를 특징으로하는 독특한 외관의 이름을 따서 명명되었습니다. 이 키웨이는 샤프트에 장착 된 회전 구성 요소가 동기화 된 회전을 유지할 수 있도록합니다. 이 회전 기능 외에도 스플라인 샤프트는 축 방향 이동을 가능하게하며, 제동 및 스티어링 시스템의 적용을위한 안정적인 잠금 메커니즘을 통합 한 일부 설계와 함께 축 방향 이동을 가능하게합니다.

또 다른 변형은 내부 및 외부 튜브로 구성된 망원경 샤프트입니다. 외부 튜브에는 내부 치아가 있고 내부 튜브에는 외부 치아가있어 원활하게 맞도록합니다. 이 설계는 회전 토크를 전송할뿐만 아니라 길이를 확장하고 계약 할 수있는 기능을 제공하므로 변속기 기어 이동 메커니즘에 사용하기에 이상적입니다.

5. 기어 샤프트
기어의 Dedendum 원으로부터 키웨어 바닥까지의 거리가 최소화되면 기어와 샤프트는 기어 샤프트로 알려진 단일 장치에 통합됩니다. 이 기계적 구성 요소는 회전 부품을 지원하고 동작, 토크 또는 굽힘 모멘트를 전송하기 위해 그것들과 함께 작동합니다.

6. 벌레 샤프트
웜 샤프트는 일반적으로 웜과 샤프트를 모두 통합하는 단일 장치로 구성됩니다.

7. 샤프트를 따라 가십시오
중공 중심으로 설계된 샤프트는 중공 샤프트로 알려져 있습니다. 토크를 전달할 때, 중공 샤프트의 외부 층은 가장 높은 전단 응력을 경험하여보다 효율적인 재료를 사용할 수있게합니다. 중공 및 고체 샤프트의 굽힘 모멘트가 동일 한 조건에서, 중공 샤프트는 성능을 손상시키지 않고 중량을 크게 줄입니다.

크랭크 샤프트
크랭크 샤프트는 일반적으로 탄소 구조 강철 또는 연성 철으로 만들어진 엔진의 중요한 구성 요소입니다. 메인 저널과 Connecting Rod Journal의 두 가지 주요 섹션이 있습니다. 메인 저널은 엔진 블록에 장착되며 Connecting Rod Journal은 커넥팅로드의 큰 끝에 연결됩니다. 커넥팅로드의 작은 끝은 실린더의 피스톤에 연결되어 클래식 크랭크 슬라이더 메커니즘을 형성합니다.

편심 샤프트
편심 샤프트는 중심과 정렬되지 않은 축의 샤프트로 정의됩니다. 주로 구성 요소의 회전을 용이하게하는 일반 샤프트와 달리, 편심 샤프트는 래트와 혁명을 모두 전송할 수 있습니다. 샤프트 사이의 중심 거리를 조정하기 위해, 편심 샤프트는 일반적으로 V- 벨트 구동 시스템과 같은 평면 연결 메커니즘에 사용됩니다.

유연한 샤프트
유연한 샤프트는 주로 토크와 움직임을 전달하도록 설계되었습니다. 비틀림 강성에 비해 굽힘 강성이 상당히 낮기 때문에 유연한 샤프트는 다양한 장애물을 쉽게 탐색하여 주요 전력과 작업 기계 사이의 장거리 전송을 가능하게합니다.

이 샤프트는 추가 중간 전송 장치가 필요하지 않고 상대적으로 이동하는 두 축 사이의 모션 전달을 용이하게하여 장거리 응용 프로그램에 이상적입니다. 그들의 단순한 디자인과 저렴한 비용은 다양한 기계 시스템에서의 인기에 기여합니다. 또한 유연한 샤프트는 충격과 진동을 흡수하여 전반적인 성능을 향상시키는 데 도움이됩니다.

일반적인 애플리케이션에는 핸드 헬드 전동 공구, 공작 기계의 특정 변속기 시스템, ODOMETERS 및 원격 제어 장치가 포함됩니다.

1. 파워 타입 유연한 샤프트
파워 타입의 유연한 샤프트는 호스 조인트 내에 슬리딩 슬리브가 장착 된 소프트 샤프트 조인트 엔드에서 고정 된 연결을 특징으로합니다. 이 샤프트는 주로 토크 전송을 위해 설계되었습니다. 전력 유형의 유연한 샤프트의 기본 요구 사항은 충분한 비틀림 강성입니다. 일반적으로, 이들 샤프트에는 단방향 전송을 보장하기위한 반대 방향 메커니즘이 포함되어있다. 외부 층은 더 큰 직경의 강철 와이어로 구성되며 일부 설계에는 코어로드가 포함되어 있지 않으므로 내마모성과 유연성을 모두 향상시킵니다.

2. 제어형 유연한 샤프트
제어 유형의 유연한 샤프트는 주로 모션 전송을 위해 설계되었습니다. 그들이 전송하는 토크는 주로 와이어 유연한 샤프트와 호스 사이에서 생성 된 마찰 토크를 극복하는 데 사용됩니다. 굽힘 강성이 낮은 것 외에도 이러한 샤프트는 충분한 비틀림 강성을 가져야합니다. 전력 유형의 유연성 샤프트와 비교하여, 제어형 유연성 샤프트는 코어로드의 존재, 더 많은 수의 와인딩 층 및 더 작은 와이어 직경을 포함하는 구조적 특징으로 특징 지어집니다.

유연한 샤프트의 구조

유연한 샤프트는 일반적으로 와이어 유연성 샤프트, 유연한 샤프트 조인트, 호스 및 호스 조인트의 여러 구성 요소로 구성됩니다.

1. 유연한 샤프트 와이어
유연한 샤프트라고도하는 와이어 유연성 샤프트는 여러 층의 강선 상처로 구성되어 원형 단면을 형성합니다. 각 층은 여러 가닥의 와이어 상처로 동시에 구성되어 다중 가닥 스프링과 유사한 구조를 제공합니다. 와이어의 가장 안쪽 층은 코어로드 주위에 상처를 입히고 인접한 층은 반대 방향으로 상처를 입 힙니다. 이 디자인은 일반적으로 농업 기계에서 사용됩니다.

2. 유연성 샤프트 조인트
유연한 샤프트 조인트는 전력 출력 샤프트를 작업 구성 요소에 연결하도록 설계되었습니다. 고정 및 슬라이딩의 두 가지 연결 유형이 있습니다. 고정 유형은 일반적으로 짧은 유연한 샤프트 또는 굽힘 반경이 비교적 일정하게 유지되는 응용 분야에서 사용됩니다. 대조적으로, 굽힘 반경이 작동 중에 크게 변하면 슬라이딩 유형이 사용되므로 호스 내에서 더 큰 이동이 호스가 구부러 질 때 길이 변화를 수용 할 수 있습니다.

3. 호스 및 호스 조인트
보호장이라고도하는 호스는 외부 구성 요소와의 접촉에서 와이어 유연한 샤프트를 보호하여 작업자 안전을 보장하는 역할을합니다. 또한 윤활제를 저장하고 먼지가 들어가는 것을 방지 할 수 있습니다. 작동 중에 호스는지지를 제공하여 유연한 샤프트를보다 쉽게 ​​처리 할 수 ​​있습니다. 특히, 호스는 변속기 동안 유연한 샤프트로 회전하지 않으므로 부드럽고 효율적인 작동이 가능합니다.

샤프트의 다양한 유형과 기능을 이해하는 것은 엔지니어와 디자이너가 기계 시스템에서 최적의 성능과 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다. 특정 응용 분야에 적합한 샤프트 유형을 선택함으로써 기계의 효율성과 수명을 향상시킬 수 있습니다. 기계적 구성 요소 및 응용 프로그램에 대한 더 많은 통찰력을 얻으려면 최신 업데이트를 계속 지켜봐 주시기 바랍니다!


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