شفت محرک و محور محور، گره های بسیار مهمی هستند. شفت های محرک امروزه روی خودروهای دیفرانسیل جلو، دیفرانسیل عقب و تمام چرخ محرک نصب می شوند. شفت های محور از آلیاژ بادوام ساخته شده اند، زیرا در حین کار بارهای زیادی را به شکل پیچش و برش تجربه می کنند.

طراحی و هدف محورهای محرک

هدف اصلی شفت محرک خودرو، انتقال گشتاور از و به چرخ های محرک است. ساده ترین محور محرک از اجزای زیر تشکیل شده است:

• مفصل CV داخلی؛
• مفصل CV خارجی

در خودروهای دیفرانسیل جلو، مفصل CV داخلی در جعبه دنده ثابت شده و از طریق یک محور سفت و سخت به مفصل خارجی متصل می شود.

اتصالات CV با استفاده از حلقه‌های نگهدارنده به شفت محور متصل و ثابت می‌شوند و انتقال چرخش با اتصال اسپلینت لولاها و محور محور تضمین می‌شود. اتصالات CV به چرخ های محرک اجازه می دهد تا در یک صفحه عمودی حرکت کنند و همچنین مسیر حرکت خودرو را تغییر دهند. هنگامی که محورهای محرک در وضعیت خوبی قرار دارند، خودرو به آرامی و بدون تکان در هر موقعیتی حرکت می کند.

در خودروهای دیفرانسیل عقب با محور عقب کلاسیک، از شفت های محور نیز برای انتقال گشتاور به چرخ ها استفاده می شود، اما طراحی کمی متفاوت دارند. در محور عقب نصب شده است شفت های محور نیمه متعادل و متعادل. شفت‌های محور متعادل رایج‌تر هستند، زیرا به دلیل طراحی پیشرفته‌تر، بار کمتری را تجربه می‌کنند و بسیار طولانی‌تر از شفت‌های نیمه متعادل دوام می‌آورند.

شفت محور نیمه متعادل داخلدر چرخ دنده جانبی دیفرانسیل محکم می شود و قسمت بیرونی به توپی چرخ که در یک بلبرینگ نصب شده ختم می شود. شفت محور متعادلطراحی مشابهی دارد، اما توپی چرخ قبلاً در دو رولبرینگ محکم شده است. این تفاوت در طراحی این امکان را فراهم می کند که محور محور از تأثیر انواع بارها به جز بار ناشی از گشتاور انتقالی آزاد شود.

همچنین لازم به ذکر است که در خودروهایی با واحد قدرت جلو و دیفرانسیل عقب، گشتاور را می توان از طریق محور محرک از جعبه دنده به محور عقب نیز منتقل کرد. این شفت محرک دارای طراحی مشابه با محور محور است که گشتاور را مستقیماً به چرخ محرک منتقل می کند. خودروهای مدرن عقب و تمام چرخ متحرک به جای درایوهای قدیمی کاردان، به محورهای محرک مبتنی بر اتصالات CV مجهز هستند.

ماشین شما چگونه نیرو را به جاده منتقل می کند؟ به ما بگویید که نیروی ماشین از موتور می آید، وسیله ای نصب شده روی بدنه که نیرو و گشتاور تولید می کند. اما چگونه قدرت و گشتاور بیشتر به چرخ‌ها منتقل می‌شود، چرخ‌هایی که در حین حرکت ثابت نمی‌مانند، اما دائماً در حرکت هستند، بالا و پایین می‌روند و هنگام چرخش به طرفین متمایل می‌شوند؟ برای دستیابی به این هدف، مهندسان یک سیستم شفت پیچیده با ساختار خاصی از اتصالات انعطاف پذیر ایجاد کرده اند.

کار پیش روی طراحان خودرو آسان نبود. با این حال، چگونه می توان به طور مداوم نیرو را از موتور منتقل کرد در حالی که چرخ دائما در حال حرکت است؟ در ابتدا، یک راه حل در ایجاد یک مفصل خاص - یک متقاطع یا یک درایو کاردان پیدا شد.

در پل های جاده ای پیوسته، اصل کار بسیار ساده است:از گیربکس یا مورد انتقالیقدرت از طریق میل محرک به دیفرانسیل می رود، از آنجا با استفاده از شفت های محور، نیرو و گشتاور به چرخ های محرک خودرو توزیع می شود. برای کار در شرایط حرکت شفت، کاردان از گیربکس کاردانی که قبلا ذکر شد (متقاطع) استفاده می کند که قادر است گشتاور را از شفت به شفت در زاویه ها منتقل کند. قدرت بیشتر به دو شفت توپر در عقب خودرو یا دو محور محور با اتصالات جهانی روی عنکبوت می رسد، اگر ما در مورددر مورد محور جلوی یک وسیله نقلیه، طراحی شده برای کار با چرخ های جلویی که هدایت می شوند. مزیت این طراحی که در محورهای جلو استفاده می شود، سادگی و قابلیت انتقال گشتاور زیاد در زوایای چرخش چرخ های کوچک است.

مثالی از یک اتصال جهانی جلویی روی یک محور محور:

اجزای اتصال جهانی محور محور:

اما سیستم تعلیق مستقل یک خودروی دیفرانسیل جلو چطور؟ بالاخره علاوه بر حرکت مداوم چرخ به بالا و پایین، چرخش چرخ ها و انتقال نیرو از موتور نیز وجود دارد؟ این سیستم نه تنها باید بادوام باشد، بلکه باید سبک و فشرده باشد.

در واقع، خودروهایی که نوع مستقل تعلیق دارند، سیستم درایو کمی پیچیده‌تر دارند. از اتصالات به اصطلاح با سرعت ثابت (مفاصل CV) استفاده می کند که برخلاف اتصال کاردان، می تواند در زوایای چرخش چرخ های جلویی بسیار قوی تر، بدون بارگذاری بیش از حد قطعات اتصال، انتقال داده و سایش عناصر ساختاری افزایش نمی یابد.

از نظر ساختاری، شفت های محور از دو اتصال تشکیل شده است: مفصل CV داخلی، محور مستقیم محور محرک و اتصال CV خارجی. مفصل داخلی در نزدیکی گیربکس قرار دارد، مفصل CV خارجی در انتهای دیگر، نزدیک چرخ قرار دارد. درگیر شدن با عناصر داخلی گیربکس و چرخ به دلیل یک سنجاق با خطوط بریده شده روی آن اتفاق می افتد.

اتصالات CV در خودروهای دیفرانسیل عقب و دیفرانسیل جلو با سیستم تعلیق مستقل و حتی در مدل های تمام چرخ محرکماشین ها.

اتصالات محور داخلی نصب شده بر روی یک خودروی دیفرانسیل جلو برای کار با حرکت چرخ عمودی طراحی شده است. مفصل داخلی شامل یک یاتاقان سه گانه است. ویژگی متمایز آن استفاده از یاتاقان های سوزنی کوچک است که به مکانیزم اجازه می دهد تا بارهای قابل توجهی را برای مدت طولانی بدون خرابی ایمن "هضم" کند (در صورت استفاده صحیح، یاتاقان های محور چند صد هزار کیلومتر کار می کنند).

نوع یاتاقان سه گانه:

نمای جدا شده از یاتاقان سه گانه:

لولا خارجی معمولا دارای یک نوع استاندارد بلبرینگ - توپ است. مزایای اتصال توپی این است که می تواند در زوایای بزرگ بدون از دست دادن قدرت انتقالی بچرخد و در عین حال حرکت محور محور را هنگام رانندگی در جاده های ناهموار انجام دهد.

بلبرینگ:

با گذشت زمان، اتصالات CV باید به طور کامل جایگزین درایو کاردان شوند. در واقع، آنها قبلاً شروع به جایگزینی تدریجی کرده اند و اکنون حتی به جای کراس کلاسیک از آن در کاردان ها استفاده می کنند.

ویدئوی معرفی:

طراحی محور محور به گونه ای است که تأثیر انتقال نیرو در هر موقعیتی از چرخ ها حداکثر خواهد بود. این طرح از سه بخش تشکیل شده است: یک اتصال با سرعت ثابت خارجی (مفصل CV). شفت; مفصل CV داخلی شفت، به طور کلی، قطعه ای از لوله با طول مشخص است که آداپتورهایی برای نصب اتصالات CV به آن جوش داده می شود. برای جلوگیری از اسکرول این عناصر، آنها به شکاف های مخصوص مجهز شده اند.

در انتهای آداپتور، شفت با یک حلقه نگهدارنده محکم می شود، در غیر این صورت ممکن است شفت هنگام حرکت از مفصل CV خارج شود. در خودروهای سواری، چرخ محرک جلو توسط اتصالات سرعت ثابت خارجی و داخلی به هم متصل شده توسط یک محور محور هدایت می شود. استفاده از دو لولا در درایو به دلیل تعلیق مستقل چرخ های جلو است. لولاهای داخلی وظیفه حرکت چرخ ها در زمان تعلیق عمودی را بر عهده دارند و لولاهای خارجی وظیفه چرخاندن چرخ ها نسبت به محور عمودی را بر عهده دارند که هنگام تعویض لازم است.

انواع اصلی شفت محور

بسته به طراحی، شفت محور می تواند به طور کامل یا جزئی از ممان های خمشی که روی آن اعمال می شود تخلیه شود.

شفت محور متعادلبیشتر برای وسایل نقلیه سنگین، از جمله اتوبوس، معمول است. در نقشه، چنین شفت محوری مانند بخشی است که آزادانه در داخل پل نصب شده است و توپی چرخ با استفاده از دو یاتاقان روی تیر پل قرار می گیرد. در این طرح، شفت محور منحصراً گشتاور را منتقل می کند، زیرا کل نیروی خمشی توسط یاتاقان ها جذب می شود.

انواع شفت محور

شفت محور نیمه باردر اکثر موارد بر روی خودروهای سواری و کامیون های سبک نصب می شود. طراحی این نوع شفت اکسل از این جهت متفاوت است که بین خود محور محور و بدنه آن یاتاقان دارد و میل محور مستقیماً به توپی چرخ متصل می شود. به همین دلیل، لنگرهای خمشی به صورت دوره ای روی بازو رخ می دهد که بر محورهای محور در سطوح عمودی و افقی تأثیر می گذارد.

در خودروهای دیفرانسیل جلو، شفت های محور با طراحی کمی متفاوت برای انتقال گشتاور از جعبه دنده به چرخ ها نصب شده است. چنین شفت محرکی از یک محور، اتصالات CV داخلی و خارجی تشکیل شده است.

طراحی محور محرک خودروی دیفرانسیل جلو.

علل خرابی محور محور

در طول عملیات وسیله نقلیهشفت محور به طور مداوم تحت بارهای بسیار جدی کار می کند، از جمله:

• لحظه خمشی که به دلیل تأثیر گرانش روی خودرو ظاهر می شود.
• واکنش مماسی که زمانی رخ می دهد که وسیله نقلیه شروع به حرکت می کند و ترمز می کند.
• نیروی جانبی ناشی از لغزش خودرو؛
• بارهای جانبی ناشی از تأثیر بادهای متقابل قوی.

شفت های محور هنگام حرکت وسیله نقلیه در جاده های خاکی و همچنین در بزرگراه های شکسته بار تقریباً شدیدی را تجربه می کنند.

شکستگی محور محور منجر به از دست دادن کامل یا جزئی کنترل خودرو می شود، بنابراین مراقبت صحیح، کامل و به موقع از اهمیت بالایی برخوردار است.

در حین کار محور محرک، لازم است به طور دوره ای وضعیت یاتاقان های واقع در محورهای محور بررسی شود. عملکرد طولانی مدت آنها را می توان با محافظت کامل در برابر نفوذ آلودگی و مایعات به دست آورد.

خرابی محور

مشکل اصلی که اغلب باید برطرف شود، بلبرینگ های ترد است.

لازم به ذکر است که شفت اکسل در اکثر مدل های خودرو قطعه ای بسیار قابل اعتماد محسوب می شود که به ندرت از کار می افتد. این امر به ویژه در مورد خودروهایی که در چرخه شهری کار می کنند صادق است. اما همچنان مشکلاتی با آنها وجود دارد.

اغلب، علت خرابی زودهنگام یاتاقان های محور محور، نشت روغن گیربکس به دلیل سایش مهر و موم محور محور است. هنگامی که ماشین حرکت می کند، روغن گرم می شود و روان کننده یاتاقان ها را می شست، که نیروی اصطکاک داخلی را افزایش می دهد و آنها را از بین می برد.

به طور کلی، یاتاقان ها شایع ترین علت خرابی محور محور هستند. علاوه بر سیل روغن انتقال، به دلیل نقص در حلقه های قفل شکسته می شوند و همچنین گاهی اوقات در اثر اجسام خارجی گیر می کنند.

پاره شدن بوت مشترک CV منجر به خرابی اتصال سرعت زاویه ای و کل شفت محرک می شود.

به دلیل استفاده طولانی مدت، شفت محور می تواند در نقاط نصب شل شود و حتی منجر به شکستن خارها شود. بسیار نادر است، اما خرابی خود محورهای محور با جدا شدن به دو قسمت نیز رخ می دهد. اغلب آنها در وسط، در اسپلین یا نزدیک یاتاقان شکسته می شوند.

در خودروهای دیفرانسیل جلو، چکمه های مفصلی CV اغلب پاره می شوند که متعاقباً تأثیر مضری بر مفاصل می گذارد.

مشکلات می تواند ناشی از تصادف، کارکرد طولانی مدت یا بی احتیاطی بیش از حد خودرو، تعمیر غیرحرفه ای یا کیفیت پایین خود قطعات باشد. تعمیر اغلب با تعویض شفت محور، یاتاقان ها یا سایر عناصر مکانیزم انجام می شود.

شفت های محور متعادل و نیمه متعادل

توضیحات کلی

پل ها با توجه به طراحی شفت های محور به دو دسته تقسیم می شوند:
1. پل های با محورهای نیمه وزن دار.
2. پل هایی با محورهای متعادل.

شفت های محور نیمه متعادل
در طرحی با شفت محور نیمه متعادل، شفت محور گشتاور را منتقل می کند و بارهای جانبی و وزن خودرو را جذب می کند.
معمولا استفاده می شود ماشین های سواریجایی که بار محور کم است.
طرفداران:
طراحی ساده تر؛
وزن کمتر
معایب:
ظرفیت بار کمتر؛
اگر شافت اکسل بشکند، چرخ به سادگی از ماشین جدا می شود و تمام عواقب آن به همراه خواهد داشت

شفت های محور متعادل

در طرحی با شفت محور متعادل، شافت محور تنها گشتاور را منتقل می کند و بارهای جانبی و وزن خودرو را درک نمی کند.
معمولاً در کامیون هایی که بار محوری زیاد است استفاده می شود.
طرفداران:
ظرفیت بار بالا؛
اگر شفت محور شکسته شود، می توانید به سادگی آن را بردارید (اگر یک وسیله نقلیه تمام چرخ متحرک است، می توانید به رانندگی در یک محور ادامه دهید)

معایب:
طراحی پیچیده تر؛
وزن بیشتر

بسیاری از مردم، هنگامی که محصولات خاصی را می بینند، بلافاصله با این سوال روبرو می شوند - "معنای معمولی، تقویت شده یا خالی یا نیمه خالی چیست؟"

بیایید نگاهی گام به گام به انواع شفت های محوری بیندازیم، تفاوت آنها چگونه است و کدام محصولات را می توان به کدام نوع طبقه بندی کرد:

1. محور محور، نیمه بارگذاری شده

این شفت اکسل روی هر نیوا یا شورتی نیوا از کارخانه نصب می شود. این یک چوب جامد (شفت) و یک توپی است، در این مورد یاتاقان مستقیماً روی محور محور نصب می شود (فشرده می شود)، توسط یک حلقه نگهدارنده محکم می شود و بر روی جوراب محوری یاتاقان با یک درب فشرده می شود.
این طرح نیمه بدون بار نامیده می شود، زیرا. خود شفت بخشی از نیروی خمشی را بر عهده می گیرد.

1.1. محور محور، نیمه متعادل، تقویت شده

این نوع محور ممکن است تفاوت جزئی در طراحی و مواد بادوام تر محصول نهایی داشته باشد که بر خلاف شفت محور استاندارد امکان گشتاور پیچشی بیشتری را فراهم می کند.
محدودیت پیچشی مورد نیاز برای یک محور محور استاندارد 250 کیلوگرم است.

2. شفت محور 3/4 تخلیه شده است

طراحی چنین شفت های محوری با ویژگی های زیر با نیمه متعادل تفاوت دارد.
اولین تفاوت (مهمترین): بین شفت محور و یاتاقان یک توپی وجود خواهد داشت، بلبرینگ دو ردیفه خواهد بود و در هنگام نصب، ریس های داخلی بلبرینگ با شفت و توپی تماس مستقیم خواهد داشت. توپی مسابقه داخلی را از بیرون، شفت را از داخل می‌بندد.
تفاوت دوم: طرح جداشدنی است - محور محور، توپی و بلبرینگ عناصر جداگانه ای خواهند بود، محور با یک مهره به توپی محکم می شود.
تفاوت سوم: این شفت اکسل دارای دو قسمت شیاردار خواهد بود، یکی در سمت دیفرانسیل، دیگری در هاب، خود توپی مشابه چیزی است که در محور جلوی خودرو استفاده می شود.
بنابراین، مقداری بیشتر از نیروی خمشی را می توان از شفت محور به یاتاقان برداشت، که قبلاً دو ردیفه و آماده برای این کار است، به همین دلیل است که به چنین شفت های محوری 3/4 بدون بار می گویند.

3. محور محور کاملاً تخلیه شده است.

تفاوت اصلی بین این طرح و سایر طراحی ها، نصب مستقل بلبرینگ از شفت محور است.
به عنوان یک قاعده ، چنین شفت های محوری دارای یک پین هستند که روی جوراب ساق بلند پل نصب شده است و توپی روی آن نصب شده است نه در خارج از توپی، بلکه از داخل. بلبرینگ توسط توپی به موقعیت کاری روی محور بسته می شود و تنها پس از آن شفت نصب می شود. به این ترتیب شفت به طور کامل از لنگرهای خمشی رها می شود.

مجموع برای درک کامل:
محور نیمه متعادل- بلبرینگ به طور کامل روی شفت نصب شده است.
3/4 محور متعادل- شفت فقط با یک طرف بلبرینگ تماس مستقیم دارد.
محور کاملا متعادل- بلبرینگ به طور مستقل از محور محور نصب شده است.

آنچه که من می خواهم در مورد محورهای استاندارد و اینکه چرا تمام آن محصولات تقویت شده و ساختاری متفاوت در بازار ظاهر شدند، اضافه کنم:
به عنوان یک قاعده، شفت های محور استاندارد قابل تعمیر نیستند و در صورت خرابی یاتاقان، باید با محصول جدید جایگزین شوند. اما با وجود این، بسیاری از تعمیرگاه های خودرو و مکانیک های خصوصی به این محورها سرویس می دهند و می توانند یاتاقان را با یک یاتاقان جدید جایگزین کنند - با استفاده از چرخ زاویه ای، مشعل، پتک (و فلان مادر) که در برخی موارد منجر به خرابی حلقه نگهدارنده و محور محور می تواند ناگهان از ماشین جدا شده و با چرخ در جهت نامعلومی حرکت کند.
شفت های اکسل استاندارد به ندرت در خودروهای معمولی شکسته می شوند.
یک مکان معمول برای شکستن یک محور در امتداد سمت شیاردار دیفرانسیل است.
بیشترین دلیل مشترکشکستگی - بار پیچشی بحرانی به دلیل قفل شدن بین چرخ ها.
یک نقص رایج این است که دیسک توپی نسبت به محور محور به دلیل اضافه بار خودرو خم می شود.
همه صاحبان Niva با خود محور محور مشکلاتی را تجربه نکرده اند. اما آن دسته از Nivovody هایی که شفت محور خود را شکستند اغلب برای جستجوی محصولات بادوام تر می آیند و معیار دیگر برای انتخاب قابلیت نگهداری است، یعنی توانایی تعویض یک یا آن قسمت از محور محور در صورت سایش، شکستگی یا نقص، بدون آن. متوسل شدن به جایگزینی کامل محصول، بنابراین در حال حاضر طیف گسترده ای از شفت های محور مختلف برای Nivovods به فروش می رسد.

شفت اکسل خودرو (محرک محرک، درایو) شفت خاصی است که انتقال از طریق آن از چرخ های محرک انجام می شود. شفت محور (محور محور محرک) به شما امکان می دهد تماس متحرک ایجاد کنید و به طور موثر نیرو را منتقل کنید، در حالی که توانایی چرخاندن چرخ ها را حفظ می کنید. شفت محور نیز ارتعاشات را کاهش می دهد و بارهای مختلفی (جاذبه، کشش، نیروی ترمز، ممان خمشی و غیره) را تحمل می کند.

از نظر ساختاری، دو لولا () به محور محور متصل می شوند که امکان انتقال یکنواخت گشتاور را بدون توجه به موقعیت چرخ ها و قطعات تعلیق فراهم می کند. در نتیجه لرزش های روی فرمان کاهش می یابد، خودرو به آرامی حرکت می کند و تلفات نیرو از موتور به چرخ ها به حداقل می رسد.

در این مقاله بخوانید

ساختار محور خودرو

طراحی کلی شامل 3 عنصر اصلی است:

• مفصل CV خارجی;
• محور محرک؛
• مفصل CV داخلی؛

در واقع شفت اکسل شافتی با یک طول یا دیگری (بسته به ویژگی های وسیله نقلیه) است. آداپتورهای نصب اتصالات CV به شفت متصل می شوند (جوش داده می شوند).

به منظور جلوگیری از پیچ خوردگی، اتصالات اسپلینت می شوند. در انتهای آداپتور، شفت با یک حلقه نگهدارنده محکم می شود که از خارج شدن تصادفی شفت از مفصل CV جلوگیری می کند.

به بیان ساده، خودروهای سواری دیفرانسیل جلو دارای اتصالات CV داخلی و خارجی هستند که توسط یک محور محور به یکدیگر متصل می شوند. نیاز به نصب دو لولا به دلیل ویژگی های تعلیق مستقل است.

مفصل CV داخلی وظیفه حرکت چرخ را در حین حرکت عمودی تعلیق بر عهده دارد، در حالی که قسمت خارجی وظیفه چرخاندن چرخ را بر عهده دارد.

اگر در مورد انواع شفت های اکسل خودرو صحبت کنیم، شفت های محور بر اساس انواع و انواع به دو دسته تقسیم می شوند:

• تا حدی تخلیه شده است
• کاملا تخلیه شده

این تقسیم بسته به تأثیر لنگر خمشی روی نیم محور رخ می دهد. معمولاً شفت محور نیمه متعادل روی خودروهای سواری نصب می شود. در این طرح، یاتاقان بین شفت محور و بدنه قرار دارد و خود محور محور به توپی چرخ متصل است. در نتیجه، یک لنگر خمشی به محور محور اعمال می شود.

شفت محور بدون بار روی کامیون ها، اتوبوس ها و غیره نصب می شود. در این حالت، محور محور در داخل پل قرار می گیرد و توپی چرخ با دو یاتاقان روی تیر پل قرار می گیرد.

این طراحی به این معنی است که لنگر خمشی توسط یاتاقان ها تحمل می شود و تنها وظیفه شفت محور انتقال گشتاور است. به نظر می رسد که چنین شفت محوری در مقایسه با نیمه بارگذاری بار اضافی را تجربه نمی کند.

خرابی های رایج محور محور و علل خرابی

درک این نکته مهم است که شفت های محور (به ویژه در مورد خودروهای سواری) بارهای بسیار زیادی را تحمل می کنند. علاوه بر این، اگر ماشین در شرایط خارج از جاده کار کند، چنین بارهایی به طور قابل توجهی افزایش می یابد، راننده اغلب در حین رانندگی با سرعت بالا چرخش های تند انجام می دهد، شروع های تیز با چرخ ها را انجام می دهد و غیره.

همچنین، مشکلات نیم پیستون ها اغلب ناشی از سایش مهر و موم، یاتاقان ها و آسیب به رینگ های نگهدارنده است. در برخی موارد، مشکلات باعث شکستن شفت محور می شود. در این حالت، شکستگی در وسط محور محرک یا در نقاط اتصال رخ می دهد.

در صورت انجام تعمیرات و تعویض عناصر فرسوده، خرید قطعات و لوازم یدکی با کیفیت مناسب ضروری است. واقعیت این است که استفاده از جایگزین های ارزان قیمت غیر اصلی می تواند نه تنها منجر به خرابی سریع چنین قطعه یدکی شود، بلکه باعث بروز حادثه نیز می شود.

همچنین بخوانید

تعویض صحیح دنده در خودرویی با گیربکس دستی: زمان درگیر کردن یک دنده خاص در گیربکس دستی، کار با پدال کلاچ، خطاها.