بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بنام خدا
فصل هفتم: شفت ها و اجزاء آن
اسلاید 2 :
مقدمه:
شفت (Shaft):
عضو چرخنده ایست که که سطح مقطع آن معمولا گرد بوده و برای انتقال توان یا حرکت بکار می رود.
شفت ها به عنوان محور چرخش اجزایی مانند چرخ دنده ها،چرخ لنگرها،میل لنگها، چرخ تسمه ها (پولی ها) و چرخ زنجیرها بکار می روند.
میل محور (Axle):
عضو غیر چرخنده ایست که گشتاوری به آن وارد نمی شود و فقط به عنوان تکیه گاه اجزاء چرخنده ای مانند چرخ ها و چرخ تسمه ها بکار می رود.
اسلاید 3 :
موارد مورد بررسی:
انتخاب جنس شفت
طرح کلی شفت
تنش و استحکام شفت
استحکام استاتیکی
استحکام خستگی
تغییر شکل شفت
ارتعاشات ناشی از فرکانس طبیعی
اسلاید 4 :
انتخاب جنس شفت:
تغییر شکل شفتها Sut or Sy
E
راه کنترل تغییر ابعاد هندسی
آلیاژهای متداول:
فولادهای کم کربن، سرد کشیده یا نورد گرم مانند فولادهای ANSI 1020-1050
فولادهای آلیاژی ANSI 1340,3140, 4140,4340,5140,8650
فولادهای ضد زنگ Stainless Steel
سخت کاری سطحی (کربن دهی) برای قسمتی از شفت که داخل یاتاقان قرار می گیرد.
برای تعداد کم تولید: تراشکاری
برای تعداد زیاد: شکل دهی گرم و سرد و ریخته گری
اسلاید 5 :
طرح کلی شفت:
در مراحل اولیه طراحی بایستی طرح کلی شفت مشخص شود تا بتوان با رسم نمودار آزاد نمودارهای نیروهای برشی و گشتاور خمشی را بدست آورد.
شکل هندسی شفت معمولا به صورت یک استوانه پلکانی است.
استفاده از شانه (Shoulder) به منظور نصب اجزایی مانند چرخ دنده ها، چرخ تسمه ها و یاتاقان ها و تحمل بارهای محوری ناشی از آنهاست.
در مواردی که نیروهای محوری بسیار کوچک هستند می توان
بدون استفاده از شانه و تنها به کمک انطباق فشاری یا پین موقعیت
محوری اجزاء را تثبیت کرد.
اسلاید 6 :
شکل هندسی شفت معمولا از تجارب طراحی های گذشته بدست می آید و اغلب الهام گرفته از نمونه های موجود است که تغییرات اندکی بایستی روی آن انجام شود.
اسلاید 7 :
چیدمان محوری اجزاء متصل به شفت:
در حالت کلی بهتر است که اجزایی که تحت بار هستند در بین یاتاقانها قرار گیرند تا اینکه در سر شفت قرار گیرند.
معمولا پولی ها و چرخ زنجیرها برای راحتی نصب تسمه یا زنجیر بر روی آنها در سر شفت نصب می شوند.
برای به حداقل رساندن تغییر مکان سر شفت طول بخش پیش آمده سر شفت بایستی حتی المکان کوتاه باشد.
برای شفتهای بسیار بلند که چندین جزء باربر بر روی آنها نصب می شوند ممکن است لازم شود تا بیش از دو یاتاقان بکار برده شود.
در حالت کلی قطر شفت در وسط آن بیشترین مقدار را داشته و با حرکت به سوی دو سر شفت به صورت پیوسته و پلکانی کاهش می یابد تا امکان خارج کردن اجزاء وجود داشته باشد.
اسلاید 8 :
در حالت کلی بهتر است که تنها یکی از یاتاقانها بارهای محوری را تحمل کند تا امکان تلرانسهای بزرگتر برای اندازه های طول شفت امکان پذیر شود و از بروز تنشهای ناخواسته محوری در شفت در اثر انبساط ناشی از تغییرات دما جلوگیری به عمل آید. (یاتاقان با انطباق فشاری)
اسلاید 9 :
اجزاء متداول برای انتقال گشتاور پیچشی بین شفت و اجزاء نصب شده روی آن:
اجزای متداول برای انتقال گشتاور پیچشی عبارتند از:
خارها (Keys)
هزارخار (Splines)
پیچهای تنظیم (Setscrews)
پینها (Pins)
انطباق های فشاری (Press Fits)
انطباق های گوه ای (Tapered Fits)
خارها (Keys): اجزایی که در شیار بین شفت و جزء نصب شونده قرار می گیرند و موجب انتقال گشتاور می شوند. یکی از موثرترین و اقتصادی ترین روشها
معمولا از خارها به عنوان فیوز اطمینان در طراحی استفاده می شود.
اسلاید 15 :
مثال (طراحی خار):
اسلاید 17 :
هزار خار (Splines): شبیه به چرخ دنده ای با دندانه های کوتاه هستند که بر روی سطح خارجی شفت و سطح داخلی توپی درگیر با آن تراشیده می شوند.
مصرف هزار خارها بیشتر در گیربکس هاست.
دلایل استفاده:
نیاز به انتقال گشتاور زیاد
تامین آزادی حرکت محوری و زاویه ای اجزای درگیر نسبت به یکدیگر
هزارخار انتقال گشتاور چرخشی را به گونه ای بسیار یکنواخت تر از نظر محیطی انتقال می دهد.
اسلاید 18 :
خار حلقوی (فنری):
این خار یکی از سخت افزارهای اتصال است که شفت را بر روی یک محور نگه می دارد که کاربرد آن قرار دادن یک قسمت به شفت و یا قرار دادن محور به یک آیتم ثابت می باشد.
بر دو نوع حلقه بیرونی و حلقه داخلی ساخته می شود که معمولا به جای شانه میل محورکه برای تعیین وضعیت قطعه بر روی میل محور به کار می رود.
اسلاید 19 :
انبر خار جمع کن
اسلاید 20 :
در مواردی که توان انتقالی پایین باشد از پین ها، پیچ ها، انطباق های گوه ای و فشاری استفاده می شود.
پین (Pin): وسایله ای است که برای جلوگیری از حرکت چرخشی نسبی بین قطعات و حفظ کردن وضعیت اجرای گردن و اتصال و انتقال حرکت در مواردی که توان انتقال پایین است، مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع پین: پین حلقوی، پین فنری، پین شیاردار، پین مخروطی و .
