شفت یا شافت یکی از اجزای اصلی ماشین‌های دوار است که برای انتقال گشتاور و نیرو از یک ماشین به ماشین دیگر استفاده می‌شود. shat ها می‌توانند شکل مقطع و جنس مختلفی داشته باشند و در صنایع مختلفی کاربرد دارند. در این مقاله، ما به تعریف، انواع، کاربرد و نکات طراحی شفت می‌پردازیم. شفت یکی از قطعات اصلی در ساخت گیربکس صنعتی است.
فهرست محتوا
شفت یا شافت چیست؟
شفت یا شافت یک عضو دوار است که برای انتقال گشتاور و نیرو از یک ماشین به ماشین دیگر استفاده می‌شود. شفت‌ها معمولاً دایره‌ای هستند و در لوله‌های محوری قرار می‌گیرند. shaft ها می‌توانند صاف یا خمیده باشند و تغییر شکل یا استحکام مختلفی داشته باشند.
همچنین میطالعه کنید : شافت هزار خاری چیست؟
اجزای شفت
یک شفت معمولاً از چندین قسمت تشکیل شده است که به آن‌ها اجزای شافت گفته می‌شود. این اجزا عبارتند از:
- محور یا بدنه : قسمت اصلی که برای انتقال گشتاور و نیرو استفاده می‌شود.
- دنده یا چرخ دنده: قسمتی که با دنده‌های دیگر ماشین‌ها هم‌گام می‌شود و برای تغییر نسبت دورانی یا جهت گشتاور استفاده می‌شود.
- پولی یا چرخ تسمه‌ای: قسمتی که با تسمه یا زنجیر به پولی‌های دیگر ماشین‌ها متصل می‌شود و برای انتقال گشتاور و نیرو با اصطکاک استفاده می‌شود.
- مفصل یا اتصال محوری: با مفصل‌های دیگر ماشین‌ها متصل می‌شود و برای انتقال گشتاور و نیرو در زاویه‌های مختلف استفاده می‌شود.
- بلبرینگ یا روتول: در لوله محوری قرار می‌گیرد و برای کاهش اصطکاک و حمایت از شفت استفاده می‌شود.
نحوه عملکرد شافت
شفت با دریافت گشتاور و نیرو از یک ماشین، آن‌ها را به شافت دیگر ماشین دیگر منتقل می‌کند. این انتقال می‌تواند با تغییر نسبت دورانی، تغییر جهت گشتاور یا تغییر زاویه گشتاور همراه باشد. شافت با استفاده از دیگر اجزا می‌تواند با ماشین‌های دیگر هم‌گام شود و انطباق داشته باشد. shaft با استفاده از بلبرینگ یا روتول می‌تواند اصطکاک را کاهش دهد و پایداری خود را افزایش دهد.
انواع شافت بر اساس شکل مقطع
شافت را می‌توان بر اساس شکل مقطع آن‌ها به انواع مختلفی تقسیم کرد. برخی از انواع آن بر اساس شکل مقطع عبارتند از:
شفت دایره‌ای
شکل مقطع آن دایره است. این نوع برای سادگی تولید و توزیع یکنواخت تنش مناسب است. شافت دایره‌ای می‌تواند همه جهتی باشد و هم‌مرکزی را حفظ کند.
شفت توپر
به شکلی است قطر آن در طول shaft کاهش می‌یابد. این برای اتصال ساده به دیگر اجزا مانند دنده، پولی یا مفصل مناسب است. شافت توپر می‌تواند وزن و هزینه را کاهش دهد و تحمل بار را افزایش دهد.
شفت توخالی
داخل آن خالی است. این نوع شافت برای کاهش وزن و افزایش استحکام مناسب است. شفت توخالی می‌تواند انعطاف‌پذیری و سختی را بهبود بخشد و استفاده از مواد را کاهش دهد.
شافت مارپیچی
شفت مارپیچی یک شفت است که شکل مقطع آن مارپیچی است. این نوع shat برای کاهش ارتعاش و افزایش انعطاف‌پذیری مناسب است. شافت مارپیچی می‌تواند حرکت دوار و حرکت خطی را همزمان ایجاد کند و تنظیم فاصله را امکان‌پذیر کند.
انواع شافت بر اساس جنس
شفت‌ها را می‌توان بر اساس جنس آن‌ها به انواع مختلفی تقسیم کرد. برخی از انواع محور بر اساس جنس عبارتند از:
شفت فولادی
شفت فولادی یک شافت است که از فولاد ساخته شده است. این نوع shat برای استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش مناسب است. شفت فولادی می‌تواند دمای بالا و فشار زیاد را تحمل کند و عمر طولانی داشته باشد.
شفت آلومینیومی
شفت آلومینیومی یک شافت است که از آلومینیوم ساخته شده است. این نوع محور برای وزن کم و قابلیت جوشکاری مناسب است. شفت آلومینیومی می‌تواند هدایت حرارتی و هدایت الکتریکی خوبی داشته باشد و زیبایی را افزایش دهد.
شافت برنجی
شفت برنجی یک شفت است که از برنج ساخته شده است. این نوع shat برای مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت انعطاف‌پذیری مناسب است. شافت برنجی می‌تواند اصطکاک را کاهش دهد و سایش را جلوگیری کند.
شفت پلاستیکی
شفت پلاستیکی یک شفت است که از پلاستیک ساخته شده است. این نوع شفت برای هزینه پایین و قابلیت شکل‌پذیری مناسب است. محور پلاستیکی می‌تواند وزن کم و رنگ مختلفی داشته باشد و عایق حرارتی و عایق الکتریکی باشد.
شفت کامپوزیتی
شفت کامپوزیتی یک شافت است که از ترکیب چندین ماده ساخته شده است. این نوع محور برای افزایش خواص مطلوب و کاهش خواص نامطلوب مناسب است. shat کامپوزیتی می‌تواند استحکام، سختی، مقاومت، وزن، هزینه و زیبایی را بهینه کند.
درمورد 4 نوع اصلی شافت مطالعه کنید: https://www.quora.com/What-are-the-four-main-shafts-found-in-the-gear-box.
کاربردهای شفت در صنایع مختلف
شفت‌ها در صنایع مختلفی کاربرد دارند و برای انتقال گشتاور و نیرو از یک ماشین به ماشین دیگر استفاده می‌شوند. برخی از کاربردهای شفت در صنایع مختلف عبارتند از:
همچنین مطالعه کنید : گیربکس شافت موازی چیست؟
شفت در خودروسازی
شفت در خودروسازی برای اتصال موتور به چرخ‌ها استفاده می‌شود. شافت در خودروسازی می‌تواند گشتاور و سرعت را تغییر دهد و جهت چرخش را تعیین کند. محور در خودروسازی معمولاً از شفت ماشین یا shat مفصلی تشکیل شده است.
شفت در هوافضا
شفت در هوافضا برای اتصال موتور به پروانه یا توربین استفاده می‌شود. شافت در هوافضا می‌تواند گشتاور و سرعت را تغییر دهد و حرکت دوار را ایجاد کند. shat در هوافضا معمولاً از محور توخالی یا شفت کامپوزیتی تشکیل شده است.
شفت در نفت و گاز
شفت در نفت و گاز برای اتصال موتور به پمپ یا چرخش استفاده می‌شود. شافت در نفت و گاز می‌تواند گشتاور و نیرو را تغییر دهد و حرکت دوار یا حرکت خطی را ایجاد کند. محور در نفت و گاز معمولاً از محور فولادی یا شفت برنجی تشکیل شده است.
نکات طراحی شفت
برای طراحی یک shat مناسب، باید به چندین نکته توجه کرد. برخی از نکات طراحی شفت عبارتند از:
محاسبه تنش‌های شفت
برای طراحی یک شفت، باید تنش‌هایی که بر روی شافت ایجاد می‌شوند را محاسبه کرد. این تنش‌ها می‌توانند تنش خمشی، تنش برشی، تنش کششی یا تنش فشاری باشند. تنش‌های شفت باید کمتر از حد مجاز باشند تا شکست یا تغییر شکل محور را جلوگیری کنند.
انتخاب جنس مناسب شفت
برای طراحی یک شفت، باید جنس مناسب برای شافت انتخاب کرد. جنس شفت باید منطبق با شرایط کاری و نیازهای مشتری باشد. جنس محور باید استحکام، سختی، مقاومت، وزن، هزینه و زیبایی مناسبی داشته باشد.
انتخاب روش پوشش‌دهی شفت
برای طراحی یک shat ، باید روش پوشش‌دهی برای شافت انتخاب کرد. روش پوشش‌دهی برای افزایش کیفیت سطح و مقاومت در برابر خوردگی محور استفاده می‌شود. روش پوشش‌دهی می‌تواند نیکل، کروم، زینک، طلا یا پلیمر باشد. روش پوشش‌دهی باید مناسب با جنس شفت و شرایط کاری باشد.
انتخاب روش اتصال شافت به دیگر اجزا
برای طراحی یک شفت، باید روش اتصال محور به دیگر اجزا مانند دنده، پولی یا مفصل انتخاب کرد. روش اتصال برای انتقال گشتاور و نیرو shat استفاده می‌شود. روش اتصال می‌تواند اتصال محکم یا اتصال قابل جدا شدن باشد. روش اتصال باید مناسب با شکل مقطع محور و نیازهای مشتری باشد.