شفت ها: تعریف، انواع و کاربرد

فهرست مطالب

شفت ها: تعریف، انواع و کاربرد

شفت چیست؟

شفت یک عنصر ماشین دوار است که معمولاً در مقطع دایره ای شکل است که برای انتقال نیرو از یک قسمت به قسمت دیگر یا از ماشینی که نیرو تولید می کند به ماشینی که نیرو را جذب می کند استفاده می شود.

شفت عنصر مهم ماشین ها را تشکیل می دهد. آنها از قطعات دوار مانند چرخ دنده ها و قرقره ها پشتیبانی می کنند و خود توسط یاتاقان هایی که در محفظه ماشین صلب قرار دارند پشتیبانی می شوند.

شفت ها وظیفه انتقال نیرو را از یک عضو چرخان به عضوی دیگر که توسط آن پشتیبانی می شود یا به آن متصل است را انجام می دهند. بنابراین در اثر واکنش های اعضایی که توسط آنها پشتیبانی می شود، در اثر انتقال نیرو و لنگر خمشی در معرض گشتاور قرار می گیرند.

شفت ها باید از محورهایی که از اعضای چرخان پشتیبانی می کنند اما قدرت را انتقال نمی دهند، متمایز شوند.

شفت ها همیشه به صورت مقطع دایره ای ساخته می شوند و می توانند توپر یا توخالی باشند. شفت ها به صورت مستقیم، لنگ دار، انعطاف پذیر یا مفصلی طبقه بندی می شوند. شفت های مستقیم رایج ترین مورد استفاده برای انتقال نیرو هستند.

چنین شفت‌هایی معمولاً به‌عنوان میله‌های استوانه‌ای پلکانی طراحی می‌شوند، یعنی قطرهای مختلفی در طول خود دارند، اگرچه شفت‌هایی با قطر ثابت به راحتی تولید می‌شوند. شفت های پلکانی مربوط به مقدار تنش است که در طول طول متفاوت است.

علاوه بر این، شفت‌های قطر یکنواخت با مونتاژ، جداسازی و نگهداری سازگار نیستند، چنین شفت‌هایی باعث می‌شود که اتصال قطعات نصب‌شده به آن‌ها، به‌ویژه یاتاقان‌ها، که در برابر لغزش در جهت محوری محدود شده‌اند، پیچیده‌تر کنند.

هنگام تعیین فرم شفت پلکانی باید در نظر داشت که قطر هر مقطع باید به گونه ای باشد که هر قسمتی که روی شفت نصب می شود دسترسی مناسبی به نشیمنگاه خود داشته باشد.

شفت به عنوان یک عنصر چرخشی تعریف می شود که معمولاً در مقطع دایره ای شکل است که برای انتقال نیرو از یک قسمت به قسمت دیگر یا از ماشینی که نیرو تولید می کند به ماشینی که نیرو را جذب می کند استفاده می شود.

مواد مورد استفاده برای شف Ts

ماده مورد استفاده برای شفت های معمولی فولاد نرم است. در صورت نیاز به استحکام بالا، از فولاد آلیاژی مانند نیکل، نیکل کروم یا فولاد کروم وانادیوم استفاده می شود. شفت ها عموماً با نورد گرم تشکیل می شوند و با کشیدن سرد یا چرخش و آسیاب به اندازه کامل می شوند.

مواد مورد استفاده برای شفت ها باید دارای ویژگی های زیر باشد:

  • باید استحکام بالایی داشته باشد.
  • باید مکانیزاسیون خوبی داشته باشد.
  • باید ضریب حساسیت کم داشته باشد.
  • باید خواص عملیات حرارتی خوبی داشته باشد.
  • باید دارای خواص مقاوم در برابر سایش بالا باشد.

مواد مورد استفاده برای شفت های معمولی فولاد کربنی با گرید 40 C8، 45 C8، 50 C4 و 50 C12 می باشد.

تولید شا فوتس

شفت ها معمولاً با نورد گرم تولید می شوند و با کشیدن سرد یا چرخش و آسیاب برای شکل گیری آماده می شوند . شفت های نورد سرد قوی تر از شفت های نورد گرم هستند، اما تنش های پسماند بیشتری دارند.

تنش پسماند می تواند باعث تغییر شکل شفت ها در هنگام مکانیزه شود، به ویژه هنگامی که شکاف ها یا کلیدها بریده می شوند. شفت هایی با قطر بیشتر معمولاً آهنگری می شوند و به شکل تراش در می آیند.

انواع شفت

شفت ها عمدتاً به دو نوع طبقه بندی می شوند:

  • شفت های انتقال برای انتقال نیرو بین منبع و نیروی جذب کننده ماشین استفاده می شود. به عنوان مثال، میل های متقابل، شفت های خط، و تمام شفت های کارخانه.
  • شفت های ماشین بخشی جدایی ناپذیر از خود ماشین هستند. به عنوان مثال، میل لنگ
  • میل محور در وسایل نقلیه استفاده می شود.
  • شفت دوکی یک شفت  چرخان   با یک وسیله برای نگه داشتن ابزار یا قطعه کار است.

پست های مرتبط: 1. میل لنگ چیست؟ 2. اکسل در خودرو چیست؟

اندازه استاندارد شفت ها عبارتند از:

اندازه استاندارد شفت های انتقال عبارتند از:

  • 25 میلی متر تا 60 میلی متر با پله های 5 میلی متری
  • 60 میلی متر تا 110 میلی متر با پله های 10 میلی متری
  • 110 میلی متر تا 140 میلی متر با پله های 15 میلی متری و
  • 140 میلی متر تا 500 میلی متر با پله های 20 میلی متری
  • طول استاندارد شفت ها 5 متر، 6 متر و 7 متر است.

اندازه های استاندارد شفت های ماشین عبارتند از:

  • تا گام های 25 میلی متری 0.5 میلی متری

مزایای شفت:

  • احتمال گیر کردن سیستم شفت کمتر است.
  • تعمیر و نگهداری کمتر نسبت به سیستم زنجیره ای هنگامی که یک لوله به محور محرک متصل می شود.
  • شفت توخالی وزن کمی نسبت به شفت جامد برای انتقال گشتاور یکسان است.
  • در محور توخالی، شکل داخلی توخالی است بنابراین مواد مورد نیاز کمتر است.
  • شفت محکم است و احتمال خرابی آن کم است.
  • ممان اینرسی قطبی بالا
  • قدرت پیچشی بالا

معایب شفت:

  • از دست دادن توان به دلیل اتصال شل است.
  • شفت ها می توانند در حین چرخش ارتعاش کنند.
  • صدای ثابتی تولید کرد
  • هزینه های نگهداری و ساخت بالا بود.
  • فرآیند تولید دشوار است.
  • مدت زمان توقف به دلیل مشکلات مکانیکی طولانی تر بود.
  • استفاده از کوپلینگ های انعطاف پذیر، مانند کوپلینگ فنر برگ، می تواند باعث کاهش سرعت بین شفت ها شود.
  • تغییر سرعت چندان آسان نبود.
  • چکه روغن از شفت بالای سر