Apakah paksi?
Aci pada asasnya adalah bahagian berputar mana-mana mesin, mempunyai keratan rentas bulat, digunakan untuk menghantar kuasa dari satu bahagian ke bahagian lain atau dari mesin penjana kuasa ke mesin penyerap kuasa. Untuk menghantar kuasa, satu hujung aci disambungkan ke sumber kuasa dan hujung satu lagi disambungkan ke mesin. Aci boleh menjadi pepejal atau berongga seperti yang dikehendaki, dengan aci berongga membantu mengurangkan berat dan memberikan kelebihan.
Penerangan umum paksi
Aci adalah salah satu elemen yang sangat penting digunakan dalam mesin. Ia digunakan untuk menyokong bahagian berputar seperti takal dan gear. Mereka disokong oleh galas yang terletak di selongsong mesin tegar. Gear dan takal yang terletak pada aci membantu menghantar gerakan.
Banyak elemen berputar lain dikunci pada aci. Aci tertakluk kepada momen lentur dan kilasan disebabkan oleh daya tindak balas anggota yang disokongnya dan tork yang dihasilkan oleh penghantaran kuasa.
Aci sentiasa mempunyai keratan rentas bulat dan boleh berongga atau pepejal. Aci boleh dikelaskan sebagai aci engkol, aci linear, aci bersendi atau aci fleksibel, tetapi aci linear biasanya digunakan untuk menghantar kuasa.
Aci biasanya direka bentuk sebagai rod silinder yang curam supaya ia mempunyai diameter yang berbeza sepanjang panjangnya, walaupun aci dengan diameter malar mudah dihasilkan.
Magnitud tegasan dalam aci berlangkah berbeza dengan panjangnya. Aci dengan diameter seragam tidak sesuai untuk pembongkaran, pemasangan, penyelenggaraan, dan aci ini menimbulkan komplikasi apabila mengikat bahagian yang dipasang padanya, terutamanya galas.
2
Jenis aci
01
aci penghantaran
Aci ini ialah aci berlangkah yang digunakan untuk menghantar kuasa antara satu sumber ke mesin lain yang menyerap kuasa. Dipasang pada bahagian berpijak pada gear aci, hab atau takal untuk menghantar gerakan.
Contoh: Aci atas, kili, aci balas dan semua aci kilang.
gambar
02
Paksi mekanikal
Kapak ini terletak di dalam pemasangan dan merupakan sebahagian daripada mesin.
Contoh: Aci engkol dalam enjin kereta ialah aci mesin.
gambar
03
aci gandar
Aci ini menyokong elemen berputar, seperti roda, yang boleh dipasang dalam perumah dengan galas, tetapi aci adalah elemen tidak berputar. Ini digunakan terutamanya dalam kenderaan.
Contoh: gandar dalam kereta.
gambar
04
gelendong
Ini ialah bahagian mesin yang berputar yang menempatkan alatan atau ruang kerja. Ia adalah aci pendek yang digunakan dalam mesin.
Contoh: Spindle dalam mesin pelarik.
gambar
3
Bahan aci
Biasanya keluli lembut adalah bahan yang digunakan untuk aci. Jika kekuatan tinggi diperlukan, keluli aloi seperti nikel-kromium, nikel, dan keluli kromium-vanadium digunakan. Mereka dibentuk oleh rolling panas dan lukisan sejuk dan pengisaran. Bahan yang biasanya digunakan untuk aci konvensional ialah keluli karbon gred 50C12, 50C4, 45C8, 40C8.
Bahan yang digunakan untuk aci harus mempunyai sifat berikut:
Bahan harus mempunyai kekuatan tinggi;
Bahan harus mempunyai rintangan haus yang tinggi;
Bahan harus mempunyai sifat rawatan haba;
Bahan harus mempunyai sifat mekanikal yang baik;
Bahan mesti mempunyai sensitiviti takuk rendah.
4
Saiz standard aci
Paksi mekanikal
Sehingga 25 mm dalam langkah 0.5 mm.
aci penghantaran
Saiz standard aci - panjang langkah;
25mm hingga 60mm-5mm panjang langkah;
60mm hingga 100mm-10mm panjang langkah;
110mm hingga 140mm-15mm panjang langkah;
140mm hingga 500mm - 20mm langkah.
Kapak mesin tersedia dalam saiz standard sehingga 25 mm dalam langkah 5 mm. Untuk aci, panjang standard ialah 5m, 6m dan 7m, tetapi secara amnya mengambil masa 1m hingga 2m.
5
tegasan dalam aci
Tegasan yang disebabkan dalam aci ialah:
Tegasan ricih akibat penghantaran tork (tork akibat beban kilasan);
Tegasan lentur, yang bersifat mampatan atau tegangan, disebabkan oleh daya yang bertindak ke atas unsur mekanikal seperti takal dan gear dan berat sendiri aci;
Tegasan gabungan yang disebabkan oleh beban lentur dan kilasan.
Tegasan ricih maksimum yang dibenarkan bagi tegasan reka bentuk ialah:
1. Aci adalah 56000kN/m2, dan terdapat ruang untuk alur kunci.
2. Aci adalah 42000kN/m2 tanpa elaun alur kunci.
Tegasan lentur maksimum yang dibenarkan ialah:
1. Aci adalah 112000kN/m2, dan terdapat ruang untuk alur kunci.
2. Aci adalah 84000kN/m2 tanpa elaun alur kunci.
6
Pembuatan aci
Aci dihasilkan menggunakan proses penggulungan panas. Kekuatan aci adalah lebih tinggi apabila gelek sejuk berbanding gelek panas, tetapi gelek sejuk menyebabkan tegasan sisa yang tinggi yang menyebabkan aci berubah bentuk semasa pemprosesan. Proses penempaan digunakan untuk mencipta aci diameter yang lebih besar.
Selepas penggulungan selesai, hujung aci diproses, satu hujung aci dipasang pada mesin pemeriksaan, dan hujung aci yang lain disokong oleh turet mesin pelarik. Untuk menyelesaikan aci, alat dipegang pada tempatnya oleh pemegang alat, dan apabila kuasa dihidupkan, chuck mula memutar aci.
Penunjuk dail digunakan untuk memeriksa kepekatan aci sebelum pemesinan dan melakukan pelbagai operasi seperti memusing, menghadap, beralur, dan memusing tirus bergantung pada tujuan. Volume tinggi, CNC dan aplikasi lain paling sesuai untuk proses pemesinan akhir. Ia juga boleh dimesin dengan mesin dua hujung CNC dengan paksi diapit antara putaran alat dan lekapan.
Untuk mencapai konsentrik dan kebulatan, alat berputar harus menghadap satu sama lain pada garis tengah. Aci pemacu dan motor sering dihasilkan menggunakan proses ini.
7
Pemacu aci
Kita tahu bahawa aci digunakan untuk penghantaran kuasa, jadi formula yang digunakan untuk mengira penghantaran kuasa ialah: P=2πnT/60. Antaranya, P ialah kuasa yang dihantar (W); n ialah pusingan seminit (rpm); T ialah daya kilas dalam N·m.
Kelajuan paksi untuk pelbagai aplikasi:
1. Jentera: 100~200;
2. Jentera kerja kayu: 250~700;
3. Industri tekstil: 300~800;
4. Bengkel jentera ringan: 150~300;
5. Aci tambahan: 200~600.
8
Reka bentuk aci
Aci boleh direka bentuk melalui dua proses berbeza berdasarkan pertimbangan beban yang berbeza:
1. Reka bentuk aci berasaskan kekuatan Aci pemacu biasanya terdedah kepada momen lentur, tork, tarikan paksi dan gabungannya. Biasanya, galas dimuatkan dengan gabungan tegasan kilasan dan lentur.
Tegasan tegangan galas:
Tegasan tegangan=P/A
Antaranya, A=(π/4)xD2, D ialah diameter aci dalam mm.
Momen lentur galas:
Tegasan lentur=(MbxY)/I
Antaranya, Mb=momen lentur; Y=D/2, dengan D ialah diameter; I=momen inersia=(πxD4)/64
Tork galas:
Tegasan kilasan=MtxR/J
Antaranya, Mt=detik berpusing; R=D/2, dengan D ialah diameter; J=momen inersia kutub=(πxD4)/32
2. Reka bentuk aci berdasarkan ketegaran
Aci pemacu dikatakan tegar atas dasar kekakuan kilasan jika aci tidak berpusing terlalu banyak.
{Mt/J}={(Gxθ)/L}
Antaranya, Mt=tork mm dalam N; J=momen inersia kutub=(πxD4)/32; D=diameter aci (mm); θ=sudut kilasan; G=modulus kekakuan N/mm2.
9
Kelebihan dan Kekurangan Aci
Kelebihan aci
Mereka kurang berkemungkinan tersekat;
Mereka memerlukan kurang penyelenggaraan daripada sistem rantai;
Mereka mempunyai kekuatan kilasan yang tinggi;
Mereka mempunyai nilai inersia momen polar yang tinggi;
Mereka sangat kuat dan tidak mungkin gagal;
Bentuk dalaman aci berongga adalah berongga, jadi ia memerlukan lebih sedikit bahan;
Untuk nilai penghantaran tork yang sama, aci berongga adalah lebih ringan beratnya daripada aci pepejal;
Mereka mempunyai jejari kisi yang sangat tinggi.
Kelemahan Aci
Mereka mempunyai kehilangan kuasa akibat gandingan longgar;
Mereka bergetar semasa mereka berputar;
Mereka menghasilkan bunyi yang berterusan;
Kos pembuatan dan penyelenggaraan yang lebih tinggi;
Sukar untuk dihasilkan;
Menukar kelajuan paksi bukanlah mudah;
Masa henti yang lama disebabkan oleh isu mekanikal;
Titisan minyak pada aci atas;
Penggunaan gandingan elastomer (seperti gandingan spring daun) boleh mengakibatkan kehilangan kelajuan antara aci;
Jika aci gagal, ia akan mengambil banyak masa untuk dibaiki.
