Ejesson componentes críticos en los sistemas mecánicos, que sirven como la columna vertebral que admite todos los elementos de transmisión mientras transmite el par y los momentos de flexión de los rodamientos. El diseño de un eje no solo debe centrarse en sus características individuales, sino también considerar su integración con la estructura general del sistema de eje. Dependiendo del tipo de carga experimentada durante la transmisión de movimiento y potencia, los ejes se pueden clasificar en husillos, ejes de accionamiento y ejes giratorios. También se pueden clasificar en función de la forma de su eje en ejes rectos, ejes excéntricos, cigüeñales y ejes flexibles.
Husates
1. Huso fijo
Este tipo de huso solo lleva momentos de flexión mientras permanece estacionaria. Su estructura simple y buena rigidez lo hacen ideal para aplicaciones como los ejes de bicicletas.
2. Huso de rotación
A diferencia de los husillos fijos, los husillos giratorios también tienen momentos de flexión mientras están en movimiento. Se encuentran comúnmente en los ejes de las ruedas del tren.
Eje
Los ejes de accionamiento están diseñados para transmitir torque y generalmente son más largos debido a altas velocidades de rotación. Para evitar vibraciones severas causadas por las fuerzas centrífugas, la masa del eje del accionamiento se distribuye uniformemente a lo largo de su circunferencia. Los ejes de accionamiento modernos a menudo utilizan diseños huecos, que proporcionan velocidades críticas más altas en comparación con los ejes sólidos, lo que los hace más seguros y más eficientes. Por ejemplo, los ejes de accionamiento automotriz generalmente están hechos de placas de acero uniformemente gruesas, mientras que los vehículos pesados a menudo usan tuberías de acero sin costuras.
Eje giratorio
Los ejes giratorios son únicos en el sentido de que soportan los momentos de flexión y torsión, lo que los convierte en uno de los componentes más comunes en equipos mecánicos.
Eje recto
Los ejes rectos tienen un eje lineal y se pueden clasificar en ejes ópticos y escalonados. Las shats staight son típicamente tan saladas, pero pueden diseñarse para huecar para reducir el peso mientras se mantiene la rigidez y la estabilidad torsional.
1. eje óptico
De forma simple y fácil de fabricar, estos ejes se utilizan principalmente para la transmisión.
2. eje atado
Un eje con una sección transversal longitudinal escalonada se conoce como un eje escalonado. Este diseño facilita la instalación y el posicionamiento más fácil de los componentes, lo que lleva a una distribución de carga más eficiente. Si bien su forma se asemeja a la de un haz con resistencia uniforme, tiene múltiples puntos de concentración de estrés. Debido a estas características, los ejes escalonados se utilizan ampliamente en varias aplicaciones de transmisión.
3. Camsionero
El árbol de levas es un componente crítico en los motores de pistón. En los motores de cuatro tiempos, el árbol de levas típicamente funciona a la mitad de la velocidad del cigüeñal, pero aún mantiene una alta velocidad de rotación y debe soportar un par significativo. Como resultado, el diseño del árbol de levas establece requisitos estrictos en sus capacidades de resistencia y soporte.
Los árboles de levas generalmente están hechos de hierro fundido especializado, aunque algunos están hechos a partir de materiales forjados para una mayor durabilidad. El diseño del árbol de levas juega un papel vital en la arquitectura general del motor.
4. PLAPLINE EJE
Los ejes de SPLINE llevan el nombre de su apariencia distintiva, con llave longitudinal en su superficie. Estas teclas permiten componentes giratorios ajustados en el eje para mantener la rotación sincronizada. Además de esta capacidad de rotación, los ejes de spline también permiten el movimiento axial, con algunos diseños que incorporan mecanismos de bloqueo confiables para aplicaciones en los sistemas de frenado y dirección.
Otra variante es el eje telescópico, que consiste en tubos internos y externos. El tubo exterior tiene dientes internos, mientras que el tubo interno tiene dientes externos, lo que les permite encajar sin problemas. Este diseño no solo transmite un par rotacional, sino que también proporciona la capacidad de extender y contraer longitud, lo que lo hace ideal para su uso en mecanismos de cambio de engranajes de transmisión.
5.Gear eje
Cuando la distancia desde el círculo de dedéndum de un engranaje hasta la parte inferior de la llave es mínima, el engranaje y el eje se integran en una sola unidad, conocida como eje de engranaje. Este componente mecánico admite piezas giratorias y funciona junto con ellos para transmitir momentos de movimiento, par o flexión.
6. eje del gusano
Un eje de gusano generalmente se construye como una sola unidad que integra tanto el gusano como el eje.
7. eje de flujo
Un eje diseñado con un centro hueco se conoce como eje hueco. Al transmitir el par, la capa externa de un eje hueco experimenta el esfuerzo cortante más alto, lo que permite un uso más eficiente de los materiales. En condiciones donde el momento de flexión de los ejes huecos y sólidos es igual, los ejes huecos reducen significativamente el peso sin comprometer el rendimiento.
Cigüeñal
Un cigüeñal es un componente crítico en un motor, típicamente hecho de acero estructural de carbono o hierro dúctil. Cuenta con dos secciones clave: la revista principal y el diario de la biela. El diario principal está montado en el bloque del motor, mientras que el diario de la biela se conecta al extremo grande de la biela. El pequeño extremo de la biela está vinculado al pistón en el cilindro, formando un mecanismo clásico de liderar de cigüeñal.
Eje excéntrico
Un eje excéntrico se define como un eje con un eje que no está alineado con su centro. A diferencia de los ejes ordinarios, que facilitan principalmente la rotación de componentes, los ejes excéntricos son capaces de transmitir tanto la ratación como la revolución. Para ajustar la distancia central entre los ejes, los ejes excéntricos se utilizan comúnmente en los mecanismos de enlace plano, como los sistemas de accionamiento de cinta V.
Eje flexible
Los ejes flexibles se diseñan principalmente para transmitir torque y movimiento. Debido a su rigidez de flexión significativamente menor en comparación con su rigidez torsional, los ejes flexibles pueden navegar fácilmente alrededor de varios obstáculos, lo que permite la transmisión de larga distancia entre la potencia principal y la máquina de trabajo.
Estos ejes facilitan la transferencia de movimiento entre dos ejes que tienen un movimiento relativo sin la necesidad de dispositivos de transmisión intermedios adicionales, lo que los hace ideales para aplicaciones de larga distancia. Su diseño simple y bajo costo contribuyen a su popularidad en varios sistemas mecánicos. Además, los ejes flexibles ayudan a absorber amortiguadores y vibraciones, mejorando el rendimiento general.
Las aplicaciones comunes incluyen herramientas eléctricas de mano, ciertos sistemas de transmisión en máquinas herramientas, odómetros y dispositivos de control remoto.
1. eje flexible de tipo poder
Los ejes flexibles de tipo potencia cuentan con una conexión fija en el extremo de la junta de eje suave, equipado con una manga deslizante dentro de la junta de la manguera. Estos ejes están diseñados principalmente para la transmisión de par. Un requisito fundamental para ejes flexibles de tipo poder es suficiente rigidez torsional. Típicamente, estos ejes incluyen mecanismos antiRversos para garantizar la transmisión unidireccional. La capa externa está construida con un alambre de acero de mayor diámetro, y algunos diseños no incluyen una varilla de núcleo, que mejora tanto la resistencia al desgaste como la flexibilidad.
2. eje flexible de tipo control
Los ejes flexibles de tipo control están diseñados principalmente para la transmisión de movimiento. El par que transmiten se usa principalmente para superar el par de fricción generado entre el eje flexible del cable y la manguera. Además de tener baja rigidez de flexión, estos ejes también deben poseer suficiente rigidez torsional. En comparación con los ejes flexibles de tipo potencia, los ejes flexibles de tipo control se caracterizan por sus características estructurales, que incluyen la presencia de una varilla de núcleo, un mayor número de capas de devanado y diámetros de alambre más pequeños.
Estructura del eje flexible
Los ejes flexibles generalmente consisten en varios componentes: eje flexible de alambre, articulación de eje flexible, manguera y articulación de la manguera.
1. Alquilar eje flexible
Se construye un eje flexible de alambre, también conocido como eje flexible, a partir de múltiples capas de alambre de acero, formando una sección transversal circular. Cada capa consta de varios hilos de herida de alambre simultáneamente, dándole una estructura similar a un resorte de múltiples cadenas. La capa más interna de alambre se enrolla alrededor de una varilla de núcleo, con capas adyacentes en las direcciones opuestas. Este diseño se usa comúnmente en maquinaria agrícola.
2. Junta de eje flexible
La junta de eje flexible está diseñada para conectar el eje de salida de energía a los componentes de trabajo. Hay dos tipos de conexión: fijos y deslizantes. El tipo fijo se usa típicamente para ejes flexibles más cortos o en aplicaciones donde el radio de flexión permanece relativamente constante. Por el contrario, el tipo deslizante se emplea cuando el radio de flexión varía significativamente durante la operación, lo que permite un mayor movimiento dentro de la manguera para acomodar los cambios de longitud a medida que la manguera se dobla.
3. Articulación de la manguera y manguera
La manguera, también conocida como una vaina protectora, sirve para proteger el eje flexible del cable del contacto con componentes externos, asegurando la seguridad del operador. Además, puede almacenar lubricantes y evitar que la suciedad ingrese. Durante la operación, la manguera proporciona soporte, lo que hace que el eje flexible sea más fácil de manejar. En particular, la manguera no gira con el eje flexible durante la transmisión, lo que permite una operación suave y eficiente.
Comprender los diversos tipos y funciones de los ejes es crucial para que los ingenieros y diseñadores garanticen un rendimiento y confiabilidad óptimos en los sistemas mecánicos. Al seleccionar el tipo de eje apropiado para aplicaciones específicas, se puede mejorar la eficiencia y la longevidad de la maquinaria. Para obtener más información sobre los componentes mecánicos y sus aplicaciones, ¡estén atentos para nuestras últimas actualizaciones!
Tiempo de publicación: Oct-15-2024
