Ca student sau inginer profesionist, s-ar putea să fii surprins să afli cât de importantă este axul simplu pentru modul în care funcționează mașinile și vehiculele.
Chiar dacă pare o piesă simplă, axa este o parte cheie a modului în care puterea mecanică este transmisă către sau de la o roată.
Osiile sunt folosite într-o gamă largă de lucruri, de la mașini și camioane până la trenuri și mașini industriale.
În această postare pe blog, voi vorbi despre elementele de bază ale osiilor și ce înseamnă acestea în inginerie, astfel încât să puteți afla mai multe despre această parte importantă.
Deci, indiferent dacă sunteți un inginer cu experiență sau abia la început, continuați să citiți pentru a afla de ce sunt importante osiile și cum funcționează.
Înțelegerea axelor
Definiție formală:
Un element de susținere care poartă o roată și fie se rotește cu roata pentru a transmite putere mecanică către sau de la ea, fie permite roții să se rotească liber pe ea.
O axă este o piesă care ține o roată pe loc și fie se rotește cu roata pentru a trimite sau a primi putere mecanică, fie lasă roata să se rotească liber pe ea.
Axele sunt o parte importantă a oricărei mașini sau vehicule cu roți.
Tipurile obișnuite de osii includ axe față, spate și axă.
Cu toate acestea, există multe alte tipuri care sunt folosite pentru diferite lucruri, cum ar fi osii tandem, osii moarte și osii de direcție.
Tipuri de osii:
Axe față
Greutatea părții din față a mașinii este suportată de puntea din față, care ajută și la direcția mașinii și absoarbe șocurile cauzate de modificările suprafeței drumului.
Este adesea folosit în camioane, autobuze și unele vehicule cu tracțiune integrală.
Axe spate
Axa spate este însărcinată cu trimiterea puterii roților care se mișcă.
Are două jumătăți, care se numesc jumătate de arbori. Diferenţialul leagă cele două jumătăţi.
Majoritatea punților din spate sunt „în tensiune”, ceea ce înseamnă că se rotesc cu roțile vehiculului.
Dar nu toate osiile din spate sunt axe sub tensiune.
Unele mașini au suspensie spate independentă, care utilizează jumătate de arbore și alte părți pentru a trimite puterea către roți.
Axii de strângere
Axul ax este o axă scurtă care nu trece pe lățimea vehiculului.
Este folosit pe biciclete, motociclete și unele remorci mici care au sisteme de suspensie care funcționează singure.
Alte tipuri de osii
Există multe alte tipuri de osii care sunt folosite pentru diferite lucruri, cum ar fi osii tandem, osii moarte și osii care vire.
Camioanele și remorcile grele folosesc osii tandem pentru a distribui greutatea pe o suprafață mai mare.
Axele moarte sunt osii care nu se mișcă și sunt folosite pentru a susține mai mult sarcina sau pentru a vă asigura că greutatea este distribuită uniform.
Axele de direcție sunt folosite pentru a oferi o remorcă sau alt vehicul care nu își poate întoarce propriile roți capacitatea de a face acest lucru.
Componentele unei osii
Rulmenții sunt cei care permit roților să se rotească în jurul unei osii care este fixată pe o mașină.
Ele ajută la reducerea frecării și împiedică axa și roata să se uzeze prea repede.
În funcție de ceea ce sunt folosite, axele pot fi fabricate din oțel sau aliaje de aluminiu, printre altele.
Datorită rezistenței lor ridicate și greutății reduse, axele din fibră de carbon sunt, de asemenea, utilizate în unele aplicații de înaltă performanță.
Avantajul mecanic al unei roți și al unei osii
Avantajul mecanic al unei roți și al unei osii este raportul dintre distanța de la centrul roții la centrul axei (raza roții) și distanța dintre forța aplicată roții până la centrul osii (raza axei). ).
Nu are nimic de-a face cu cuplul sau impulsul de rotație.
Avantajul mecanic al unei roți și al unei osii este cantitatea cu care mașina modifică forța care intră în ea.
Acesta este egal cu raportul dintre forța care iese și forța care intră.
Alegerea Axei Dreapte
Ce tip de axă are nevoie de un vehicul depinde de lucruri precum nevoile sale tehnice și de cât de multă forță face.
Tipul de osie utilizat depinde de o serie de lucruri, cum ar fi greutatea vehiculului, modul în care va fi utilizat, terenul și cât de mult cuplu sau putere este nevoie.
Axele pot fi fabricate din oțel, aluminiu sau chiar fibră de carbon, în funcție de la ce sunt folosite și de ce proprietăți sunt necesare.
În concluzie, trebuie să știți despre diferitele tipuri de osii și piesele acestora pentru a alege tipul potrivit de osie pentru o anumită lucrare.
Tipul de axă care trebuie utilizat depinde de o serie de lucruri, cum ar fi nevoile tehnice și cât de multă forță este făcută.
Axele sunt o parte importantă a oricărui vehicul sau mașină cu roți.
Alegerea axelor potrivite și menținerea acestora în formă bună poate ajuta să vă asigurați că aceste sisteme funcționează în siguranță și eficient.
Sfat: activați butonul de subtitrare dacă aveți nevoie de el. Alegeți „traducere automată” în butonul de setări, dacă nu sunteți familiarizat cu limba engleză (sau cu accentul indian). Poate fi necesar să faceți mai întâi clic pe limba videoclipului înainte ca limba preferată să devină disponibilă pentru traducere.
Mecanica axelor
O axă este un arbore care mută puterea mecanică de la o parte a unei mașini la alta.
Axa CV, care înseamnă „osie cu viteză constantă”, este un arbore care ajută puterea să ajungă la roți chiar și atunci când acestea se rotesc cu aceeași viteză.
Este folosit mai ales la mașinile cu tracțiune față, dar poate fi găsit și la mașinile cu tracțiune integrală și unele mașini cu tracțiune spate.
Axele CV sunt realizate cu articulații CV, care permit transmisiei să conducă roțile din față fără probleme și fiabil.
Acest lucru este posibil prin rulmenți care permit articulațiilor să se miște în moduri diferite.
Axa CV vs Axa obișnuită
Axele CV sunt diferite de axele obișnuite prin modul în care funcționează și cum sunt fabricate.
Chiar dacă aproape fiecare axă face același lucru, acestea funcționează în moduri foarte diferite.
O axă obișnuită conectează doi arbori care se rotesc, dar rămân în același loc.
În schimb, o articulație CV conectează doi arbori rotativi diferiți care trebuie să se poată mișca și să se îndoaie pentru a menține acești doi arbori conectați.
Semne de uzură a axei CV
Există câteva moduri de a spune dacă o axă CV este proastă și trebuie înlocuită.
De cele mai multe ori, o axă CV proastă va scoate un zgomot când vă întoarceți, ceea ce înseamnă că există o problemă cu articulația CV exterioară.
Un alt semn al unei axe CV proaste este conducerea cu vibrații care se agravează pe măsură ce mergi mai repede.
Dacă arborele axei CV este îndoit, este posibil să începeți să simțiți o vibrație în timpul conducerii.
Unsoarea pe interiorul sau pe marginea anvelopelor este un al treilea semn al unei axe CV proaste.
Aceasta înseamnă că una sau ambele cizme s-au defectat și trebuie înlocuite.
O vibrație proastă după ce a lovit ceva precum o groapă sau o bordură este un al patrulea semn al unei axe CV proaste.
Acest lucru ar putea însemna că axa este îndoită.
Dacă se întâmplă vreunul dintre aceste lucruri, este timpul să aruncați o privire profesionistă asupra mașinii dvs. Pentru a vedea dacă trebuie reparată.
Maximizarea eficienței osiilor
Folosind ecuația v = rω, puteți calcula viteza maximă a unui punct din exteriorul unei roți în raport cu distanța acestuia de la ax.
Aici, v este viteza liniară a punctului, r este distanța radială de la ax și ω este viteza unghiulară a roții.
Această ecuație arată că distanța radială și viteza unghiulară sunt direct legate de viteza liniară.
Punctul de pe roată care este cel mai îndepărtat de centrul de rotație are cea mai mare viteză.
Acesta poate fi orice punct de pe roată, în funcție de modul în care are forma și de direcția în care se mișcă.
Când o roată se rostogolește fără să alunece, punctul în care atinge solul se mișcă cu aceeași viteză ca și vehiculul.
Viteza unghiulară a roții este egală cu raportul dintre viteza vehiculului și raza roții.
Mișcarea unghiulară a unei roți atunci când se oprește nu este direct legată de mișcarea sa liniară.
Mișcarea liniară depinde de viteza și durata de timp necesară pentru a opri, precum și de alte lucruri precum frecarea și greutatea vehiculului.
Cazuri de utilizare
Axele sunt părți importante ale unei game largi de mașini și vehicule, iar fiecare aplicație are propriile cerințe de proiectare pentru a se asigura că funcționează corect.
| Folosit in: | Descriere: |
|---|---|
| Automobile | În afacerile auto, axele sunt foarte importante deoarece suportă greutatea mașinii și transmit puterea de la motor la roți. Axe vii și osii independente sunt cele două tipuri principale de osii utilizate în mașini. Majoritatea mașinilor cu tracțiune spate au axe sub tensiune, care sunt formate dintr-o singură axă care trimite puterea către ambele roți. Mașinile cu tracțiune față, pe de altă parte, au axe independente, care permit fiecărei roți să se miște independent. Acest lucru face ca mersul și manevrarea să fie mai bune. |
| Echipament greu | Echipamentele grele cum ar fi buldozerele, macaralele și excavatoarele au nevoie și de axe. Axele susțin greutatea mare a acestor mașini și le oferă puterea de care au nevoie pentru a se deplasa. Axele sub tensiune sunt adesea folosite pentru a trimite putere la roțile echipamentelor grele. Alte caracteristici, cum ar fi blocarea diferențialului, pot ajuta la îmbunătățirea tracțiunii pe teren accidentat. |
| Mașini pentru agricultură | Axele susțin greutatea mașinilor agricole, cum ar fi tractoarele și combinele de recoltat și trimit puterea către roți. Aceste mașini au nevoie de axe care sunt suficient de puternice și de durabile pentru a face față terenului accidentat și încărcăturilor grele care vin cu agricultura. |
| Deplasarea cu trenul | Osiile sunt părți importante ale transportului feroviar, deoarece susțin roțile și trimit putere trenului pentru a se putea mișca. Axele șinelor sunt de obicei fabricate din oțel de înaltă rezistență și trebuie să poată face față vitezei mari și sarcinilor grele de călătorie cu trenul. |
| Utilaje pentru industrie | Axele sunt utilizate în multe echipamente industriale, cum ar fi transportoare, macarale și unelte pentru minerit. Pentru ca aceste mașini să se deplaseze, au nevoie de axe grele care pot susține greutatea echipamentului și pot transfera puterea în mod fiabil. |
Concluzie
Pe măsură ce încheiem această discuție despre osii, este important să ne amintim cât de importante sunt acestea în lumea ingineriei.
De la prima roată până la mașinile pe care le conducem în fiecare zi, osiile au reprezentat o parte importantă a modului în care transportul și mașinile s-au schimbat de-a lungul timpului.
Chiar dacă osiile sunt importante, ele sunt adesea trecute cu vederea și nu se gândește prea mult la modul în care funcționează sau cum sunt făcute.
Dar, ca student la inginerie sau inginer, este important să știi cât de importantă este această parte simplă, dar importantă.
Pe măsură ce aflați mai multe despre inginerie, rețineți că chiar și cea mai mică parte poate face o mare diferență în modul în care funcționează o mașină sau un vehicul.
Așa că data viitoare când conduceți sau utilizați utilaje, gândiți-vă la osiile care fac totul posibil.
Distribuie pe…
