انواع شفت، اکسل و ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ در کارهای مکانیکی و محورهای گردنده برای انتقال قدرت، گشتاور و نیرو مثل شفت خودروها استفاده می شوند که بخشی از سیستم انتقال قدرت در خودروها است و نیروی چرخشی موتور را به اجزای مختلف آن منتقل می‌کند. در این مقاله به توضیح بیشتر در مورد اکسل، شفت، شفت انعطاف پذیر، محورهای با مقاومت یکسان می پردازیم.
انواع شفت، اکسل و محورها یکی از اجزای ماشین ها و خودروها می باشند که در مقاله قبلی نیز مفصل آن را توضیح دادیم که می توانید با کلیک روی آن، مقاله را مطالعه کنید. همچنین با کلیک روی تفاوت گیربکس دستی با اتوماتیک می توانید تفاوت گیربکس های دستی و اتوماتیک را نیز بخوانید.
اکسل ﻫﺎ، شفت ﻫﺎ
از انواع ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ اکسل ها و شفت ها هستند. ﺍﻛﺴﻞ ﻫﺎ ﻭ ﺷﻓﺖ ﻫﺎ ﺍﺯ ﻧﻈﺮ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻥ ﺑﻪ ﻫﻢ ﺷﺒﻴﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﻓﻘﻂ ﺍﺯ ﻧﻈﺮ ﺗﺤﻤﻞ ﻧﻴﺮﻭ ﻭ ﺗﻨﺶ ﻫﺎﻯ ﺍﻳﺠﺎﺩ ﺷﺪﻩ ﺑﺎ ﻫﻢ ﺗﻔﺎﻭﺕ ﺩﺍﺭﻧﺪ. ﺍﻛﺴﻞ ﻫﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺗﻜﻴﻪ ﮔﺎﻩ، ﻣﺮﻛﺰ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﻗﺮﻗﺮﻩ ﻫــﺎ ﻭ ﺣﻤﻞ ﻛﻨﻨﺪﻩ ﭼﺮﺥ ﻫﺎ ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﻣﻲ ﺭﻭﻧﺪ، ﺑﻨﺎﺑﺮﺍﻳﻦ ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﻴﺮ ﺧﻤﺶ ﻗﺮﺍﺭ ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ (شکل 1-الف) ﻭﻟﻰ ﺷﻓﺖ ﻫﺎ، ﻣﺤﻮﺭﻫﺎﻳﻰ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻋﻼﻭﻩ ﺑﺮ ﺗﺤﻤﻞ ﻧﻴﺮﻭﻯ ﺧﻤﺸــﻰ، ﮔﺸﺘﺎﻭﺭ ﭘﻴﭽﺸــﻰ ﺭﺍ ﻧﻴﺰ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﻣﻲ ﺩﻫﻨﺪ (شکل 1-ب). در ﻋﻴﻦ ﺣﺎﻝ ﺍﮔﺮ ﻧﻴﺮﻭﻫﺎﻯ ﻣﺤﻮﺭﻯ ﻧﻴﺰ ﻭﺟﻮﺩ ﺩﺍﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ، ﺍﻛﺴﻞ ﻫﺎ ﻭ ﺷﻓﺖ ﻫﺎ ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﻴﺮ نیروهای کششی و فشاری نیز قرار میگیرند. هر محور دارای یک یا چند تکیه گاه است که به این تکیه گاه ها یاتاقان می گویند.
شکل 1: اکسل و شفت ها و نوع نیروهای وارده
انواع اکسل
ﺍﻛﺴﻞ ﻫﺎ ﺑﻪ ﺩﻭ ﺩﺳﺘﻪ ﺛﺎﺑﺖ ﻭ ﻣﺘﺤﺮﻙ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. اکسل ثابت و اکسل متحرک در شکل 2-الف ﻳﻚ ﺍﻛﺴﻞ ﺛﺎﺑﺖ ﺭﺍ ﻣﺸــﺎﻫﺪﻩ ﻣﻲ ﻛﻨﻴﺪ ﻛﻪ ﺩﺭ ﺩﻭ ﺳﺮ ﺁﻥ ﻛﺎﺳﻪ ﻫﺎﻱ ﭼﺮﺥ ﺍﺗﻮﻣﺒﻴﻞ ﻳﺎﺗﺎﻗﺎﻥ ﺑﻨﺪﻱ ﺷــﺪﻩ ﺍﺳﺖ، ﺑﻨﺎﺑﺮﺍﻳﻦ ﻛﺎﺳــﻪ ﭼﺮﺥ ﻫﺎ ﺣﺮﻛﺖ ﺩﻭﺭﺍﻧﻲ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ، ﺑﺪﻭﻥ ﺍﻳﻦ ﻛﻪ ﺍﻛﺴﻞ ﺑﭽﺮﺧﺪ. ﻳﻌﻨﻲ ﺍﻛﺴــﻞ ﺛﺎﺑﺖ ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪ. ولی در شکل 2-ب ﻳﻚ ﺍﻛﺴﻞ ﻣﺘﺤﺮﻙ ﺭﺍ ﻣﻲ ﺑﻴﻨﻴﺪ ﻛﻪ ﭼﺮﺥ ﻫﺎ ﺑﺮ ﺭﻭﻱ ﺁﻥ ﺛﺎﺑﺖ ﺷﺪﻩ ﺍﻧﺪ ﻭ ﺩﺭﻫﻨﮕﺎﻡ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﭼﺮﺥ ﻫﺎ ﺑﺎ ﺍﻛﺴﻞ ﻣﺜﻞ ﭼﺮﺥ ﻫﺎﻱ ﻭﺍﮔﻦ ﻫﺎﻱ ﻗﻄﺎﺭ ﺑﺎ ﻫﻢ ﻣﻲ ﭼﺮﺧﻨﺪ.
شکل 2: انواع اکسل و نوع حرکتی آنها
انواع شفت ها
ﺷﻓﺖ ﻫﺎ از انواع ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ، ﻧﻴﺰ ﺩﺭ ﺣﺎﻟﺖ ﻛﻠﻰ ﺑﻪ ﺩﻭ ﺩﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻮﺍﺭﺩ ﻛﺎﺭﺍﻳﻰ ﺁﻥ ﻫﺎ ﺭﺍﺳﺖ ﻭ ﻳﺎ ﺧﻤﻴﺪﻩ (ﻣﻴﻞ ﻟﻨﮓ) ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. (شکل 3)
شکل 3: انواع شفت ها و شکل آنها
ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺍﻛﺴﻞ ﻫﺎ ﻭ ﺷﻓﺖ ﻫﺎ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺗﻮﭘﺮ ﻳﺎ ﺗﻮﺧﺎﻟﻰ توﻟﻴﺪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻣﻴﻠﻪ ﻫﺎﻯ ﺗﻮ ﺧﺎﻟﻰ ﺩﺭ ﺑﺮﺍﺑﺮ ﻧﻴﺮﻭﻫﺎﻱ ﺧﻤﺸــﻲ ﻣﻘﺎﻭﻡ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﺑﻨﺎﺑﺮﺍﻳﻦ ﺑﺮﺍﻯ ﺍﻛﺴﻞ ﺧﻴﻠﻰ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺍﺳﺖ، ﻭﻟﻰ ﺩﺭ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﭘﻴﭽﺶ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﻛﻤﺘﺮﻯ ﺩﺍﺭﻧﺪ. ﺍﺯ ﻃﺮﻓﻰ ﭼﻮﻥ ﺑﺮ ﺭﻭﻯ ﺷــﺎﻓﺖ ﺑﺎﻳﺪ ﺟﺎ ﺧﺎﺭ ﺍﻳﺠﺎﺩ ﺷــﻮﺩ، ﭼﻨﺪﺍﻥ ﻣﻨﺎﺳــﺐ ﻧﻴﺴﺖ، ﺑﺎ ﺍﻳﻦ ﻭﺟﻮﺩ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﻓﺮﺍﻭﺍﻧﻲ ﺩﺍﺭﻧﺪ. (شکل 4)
شکل 4: شفت توخالی
ﻗﻄﺮ ﺩﺍﺧﻠﻰ ﺷﻓﺖ ﻫﺎﻯ ﺗﻮ ﺧﺎﻟﻰ ﻣﻌﻤﻮﻻ 0.5 d است و به این ترتیب وزن آنها 25 دصد کمتر از وزن شفت های توپ است. ﻭﻟﻰ ﺑﻪ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩ ﺷﻓﺖ ﻫﺎﻯ ﺗﻮﭘﺮ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﻧﺪﺍﺭﻧﺪ. ﻗﺴﻤﺖ ﻫﺎﻯ ﺩﻭﺍﺭ ﺍﺳــﺘﻮﺍﻧﻪ ﺍﻱ، ﻣﺨﺮﻭﻃﻰ ﻭ ﻳﺎ ﻛﺮﻭﻯ ﺩﺭ ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ ﻛﻪ ﻳﺎﺗﺎﻗﺎﻥ ﻫﺎ ﺩﺭ ﺁﻥ ﺟﺎ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻭ ﻳﺎ ﺳــﺎﻛﻦ ﻫﺴــﺘﻨﺪ ﻧﺸــﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﻳﺎﺗﺎﻗﺎﻥ ﻧﺎﻣﻴﺪﻩ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. در شکل 5 ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎﻳﻲ ﺍﺯ ﺍﻳﻦ ﻧﺸﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﻫﺎ ﺭﺍ ﻣﻲ ﺑﻴﻨﻴﺪ.
شکل 5: ﻧﺸﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﻫﺎﻯ ﺑﺎﺭﺑﺮ ﻳﺎ ﻳﺎﺗﺎﻗﺎﻥ ﮔﺮﺩﻫﺎ
الف: ﻧﺸﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﺩﻭﺍﺭ ﺍﺳﺘﻮﺍﻧﻪ ﺍﻱ ﭘﻴﺸﺎﻧﻰ ب: نشیمنگاه دوار استوانه ای پیشانی با طوقه پ: ﻧﺸﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﺍﺳﺘﻮﺍﻧﻪ ﺍﻱ ﮔﻠﻮﻳﻰ ت: ﻧﺸﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﻣﺨﺮﻭﻃﻲ ث: ﻧﺸﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﺩﻭﺍﺭ ﻳﺎ ﺳﺎﻛﻦ ﻛﺮﻭﻱ
در شکل 6 نیز ﺭﻭﺵ ﺍﺗﺼﺎﻝ ﻧﺸــﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﻫﺎﻯ ﺍﻛﺴــﻞ ﻫﺎ ﻧﺸﺎﻥ ﺩﺍﺩﻩ ﺷﺪﻩ است.
شکل 6: ﻧﺸﻴﻤﻨﮕﺎﻩ ﻫﺎﻯ ﺍﻛﺴﻞ ﻫﺎ
ﺷــﻜﻞ ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ ﺑﺮ ﺍﺳــﺎﺱ ﺍﺟــﺰﺍﻯ ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ ﺁﻥ (ﻣﺜــﻞ ﻳﺎﺗﺎﻗﺎﻥ ﻫﺎ،ﻛﺎﺳــﻪ ﻧﻤﺪﻫﺎ، ﭼﺮﺥ ﺩﻧﺪﻩ ﻫــﺎ، ﭼﺮﺥ ﺗﺴــﻤﻪ ﻫﺎ ﻭ ﻏﻴﺮﻩ) ﻭ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺍﺛﺮﺍﺕ ﺗﻐﻴﻴﺮﺷــﻜﻞ (ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻛﺎﻫﺶ ﺍﺳــﺘﺤﻜﺎﻡ) ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲ ﺷــﻮﺩ. در شکل 7 ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻫﺎﻯ ﻳﻚ ﻣﺤﻮﺭ ﺭﺍ ﺩﺭ ﻃﻮﻝ ﺁﻥ ﻣﺸﺎﻫﺪﻩ ﻣﻲ ﻛﻨﻴﺪ.
شکل 7: ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻫﺎﻯ ﻳﻚ ﻣﺤﻮﺭ ﺩﺭ ﻃﻮﻝ
شفت های (محورهای) انعطاف پذیر
از دیگر انواع محورها، محورهای انعطاف پذیر هستند. ﻣﺤﻮﺭﻫﺎﻱ ﺍﻧﻌﻄﺎﻑ ﭘﺬﻳﺮ تقریبا ﺩﺭ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻣﺤﻮﺭﻱ ﺯﻳﺎﺩ، ﻧﻴﺮﻭﻫﺎﻱ ﻛﻮﭼﻚ ﺭﺍ ﻣﻨﺘﻘﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻭ ﺩﺭ ﻋﻴﻦ ﺣﺎﻝ ﺍﻧﻌﻄﺎﻑ ﭘﺬﻳﺮﻱ ﺑﺰﺭﮔﻲ ﺍﺯ ﺧﻮﺩ ﻧﺸﺎﻥ ﻣﻲ ﺩﻫﻨﺪ ﻭ ﺑﻪ ﻃﻮﺭ ﻣﻌﻤﻮﻝ ﺩﺭ ﺩﺳﺘﮕﺎﻩ ﻫﺎﻱ ﺳﻮﺭﺍﺥ ﻛﺎﺭﻱ ﻭ ﺳﻨﮓ ﺯﻧﻲ ﺩﺳﺘﻲ ﺑﺮﺍﻱ ﻛﺎﺭ ﺩﺭ ﻓﻮﺍﺻﻞ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﻣﻲ ﺭﻭﻧﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺮﺍﻱ ﺑﻪ ﻛﺎﺭ ﺍﻧﺪﺍﺧﺘﻦ ﺷﻤﺎﺭﺷــﮕﺮﻫﺎ، ﺩﻭﺭﺳﻨﺞ ﻫﺎ، ﺳﺮﻋﺖ ﺳﻨﺞ ﻫﺎ، ﻛﻴﻠﻮﻣﺘﺮﺷــﻤﺎﺭ ﺧﻮﺩﺭﻭ ﻫﺎ ﻭ ﻏﻴﺮﻩ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﺩﺍﺭﻧﺪ. ﺍﻳﻦ ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ ﺍﺯ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺭﺷــﺘﻪ ﺳﻴﻢ ﻓﻮﻻﺩﻱ ﻛﻪ ﺩﺭ ﺟﻬﺖ ﻣﺨﺎﻟﻒ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﻣﺎﺭﭘﻴﭻ ﭘﻴﭽﺎﻧﺪﻩ ﺷﺪﻩ ﺑﻪ ﻭﺟﻮﺩ ﺁﻣﺪﻩ ﺍﻧﺪ.
دو ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺍﺯ ﺍﻳﻦ ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ ﺩﺭ ﺷﻜﻞ 8 ﻧﺸﺎﻥ ﺩﺍﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺑﺮﺍﻱ ﺣﻔﺎﻇﺖ ﺍﺯ ﺭﻃﻮﺑﺖ ﻭ ﮔﺮﺩﻭﺧﺎﻙ ﺍﺯ ﺣﻔﺎﻅ ﻫﺎﻱ ﻣﺼﻨﻮﻋﻲ ﻳﺎ ﻓﻠﺰﻱ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻣﻲ ﺷﻮﺩ. ﺗﻌﺪﺍﺩ ﻻﻳﻪ ﻫﺎ ﺣﺪﺍﻗﻞ 2 و حداکثر 12 ﻋﺪﺩ ﻫﺴــﺘﻨﺪ. ﺯﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ ﺍﺯ ﺣﻔﺎﻅ ﻓﻠﺰﻱ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ، ﺩﺭﻭﻥ ﺁﻥ ﺑﺎ ﺭﻭﻏﻦ ﮔﺮﻳﺲ ﭘﺮ ﻣﻲ ﺷــﻮﺩ ﻭ ﺭﻭﻏﻨﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻻﻳﻪ ﻫﺎ ﻧﻔﻮﺫ ﭘﻴﺪﺍ ﻛﺮﺩﻩ ﺍﺳــﺖ، ﻫﻢ ﺍﺯ ﺯﻧﮓ ﺯﺩﮔﻲ ﻭ ﻫﻢ ﺍﺯ ﺍﺻﻄﻜﺎﻙ ﺯﻳﺎﺩ ﺟﻠﻮﮔﻴﺮﻱ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ.
شکل 8: شفت های انعطاف پذیر
محورهای با مقاومت یکسان
ﺍﮔﺮ ﺩﺭ ﻃﻮﻝ ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ، ﮔﺸــﺘﺎﻭﺭ ﺧﻤﺸــﻰ ﻣﺘﻐﻴﻴﺮ ﺑﺎﺷﺪ ﺑﺮﺍﻯ ﺟﻠﻮﮔﻴﺮﻱ ﺍﺯ ﺳﻨﮕﻴﻦ ﺷــﺪﻥ ﺁﻥ ﻭ ﻛﺎﻫﺶ ﻭﺯﻥ ﻣﺤﻮﺭ، ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷــﻜﻞ 9 ﻣﺤﻮﺭﻯ ﺭﺍ ﻃﺮﺍﺣﻰ ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ ﻛﻪ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺩﺭ ﺗﻤﺎﻡ ﻣﻘﺎﻃﻊ ﺁﻥ ﻳﻜﺴــﺎﻥ ﺑﺎﺷﺪ .ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ ﺩﻟﻴﻞ ﺑﻪ ﺍﻳﻦ ﻧﻮﻉ ﻣﺤﻮﺭﻫﺎ، ﻣﺤﻮﺭﻫﺎﻱ ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﻳﻜﺴﺎﻥ ﻣﻰ ﮔﻮﻳﻴﻢ.
شکل 9: ﻣﺤﻮﺭﻫﺎﻯ ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﻳﻜﺴﺎﻥ
ﭼﻨﺎﻥ ﭼﻪ ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﻲ ﺷــﻮﺩ، ﺩﻭ ﻃﺮﻑ ﻣﺤﻮﺭ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﻣﺨﺮﻭﻃﻲ ﺗﺮﺍﺷﻴﺪﻩ ﺷﺪﻩ ﻭ ﺍﺛﺮ ﻧﻴﺮﻭ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﻳﻜﺴﺎﻧﻲ ﺩﺭ ﺗﻤﺎﻡ ﻣﻘﺎﻃﻊ ﺁﻥ ﭘﺨﺶ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. شکل 10 ﻣﺤﻮﺭﻫﺎﻯ ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﻳﻜﺴﺎﻥ را به صورت سه بعدی نمایش می دهند.
شکل 10: ﻣﺤﻮﺭﻫﺎﻯ ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ به صورت سه بعدی
مقاله قبلی سایت تخصصم اینه را می توانید اینجا بخوانید
در فرم زیر نیز می توانید ایمیل خود را برای دریافت آخرین مقاله های سایت وارد نمایید.
