شفت خودرو
در این مقاله به بررسی شفت خودرو می‌پردازیم. شفت در لغت به معنای محور است که می‌تواند به دو صورت متحرک یا ثابت باشد. در صورت ثابت بودن می‌تواند نقش تکیه گاه برخی اجزای بزرگ‌تر را داشته و برای نگه داشتن دو یا سه سیستم در کنار و در ارتباط با یکدیگر به کار رود. اما در صورت متحرک بودن می‌تواند نیروی لازم را به صورت رفت و برگشتی و یا چرخشی از یک سیستم به سیستم دیگر منتقل کند. لازم است این موضوع را بدانیم که شفت خودرو چیست و چه عملکردی دارد؟
| برای تجربه خرید خودرو همسو با سبک زندگی خود صفحه خرید خودرو سوییچ را از دست ندهید. |
شفت خودرو، جزء محرکه یک خودرو است که هدف آن رساندن گشتاور از گیربکس و دیفرانسیل است که این گشتاور را به چرخ‌ها منتقل می‌کند تا وسیله نقلیه را به حرکت درآورد. شفت خودرو اساساً برای انتقال گشتاور بین اجزایی که با فاصله از هم جدا شده‌اند استفاده می‌شود. زیرا اجزای مختلف باید در مکان‌های مختلف خودرو قرار گیرند. در خودروهای دیفرانسیل عقب، شفت طولانی است و نیرو را در محور عقب به گیربکس منتقل می‌کند و در خودروهای دارای دیفرانسیل جلو شکل آن به گونه‌ای دیگر است.
شفت خودرو در خودروهای مختلف به صورت‌های متفاوتی استفاده می‌شود. در خودروهایی با پیکربندی‌های متمایز برای چرخ‌های جلو، چهار چرخ متحرک و موتور جلو، شفت بسیار متفاوت است. در سایر وسایل نقلیه نیز مانند موتورسیکلت، لوکوموتیو و حتی کشتی‌های دریایی، از شفت استفاده می‌شود. این قطعه معمولاً از چند تکه ساخته می‌شود و از جنسی که تحمل بار وارده از تنش‌های ناشی از انتقال قدرت را داشته باشد، درست شده است.
| برای تجربه فروش خودرو بدون اتلاف وقت صفحه فروش خودرو سوییچ را از دست ندهید. |
شفت خودرو باید سبک باشد، چرا که وزن سنگین آنها در انتقال بهینه قدرت، ایجاد مشکل خواهد کرد و باعث می‌شود که بخش مهمی از انرژی توسط خود این قطعه جذب شود و در نتیجه در فرآیند انتقال، نیرو هدر رود. بنابراین شفت را از فولاد آلیاژی سخت کاری شده می‌سازند که هم سبک است و هم قدرت کافی را دارد.
تاریخچه شفت خودرو
قدمت شفت خودرو به قرن ۱۹ و بعد از آن باز می‌گردد. در آن زمان از شفت در لوکوموتیوها و کامیون‌ها استفاده می‌شد. اما استفاده از شفت در خودرو از سال ۱۸۹۵ آغاز شد. در آن دوره شفت برای انتقال قدرت موتور از میل لنگ به گیر بکس مورد استفاده قرار می‌گرفت. از سال ۱۹۰۰ استفاده از شفت در انتقال گشتاور به چرخ‌ها نیز رایج شد و نقش رابط بین دیفرانسیل و چرخ‌ها را پیدا کرد. به مرور استفاده از این قطعه در صنعت خودروسازی رواج یافت تا جایی که امروزه انواع شفت محور لوله‌ای و فیبر کربنی نیز در خودروهای مدرن دیده می‌شود.
انواع شفت خودرو
در خودروها همان گونه که گفتیم انواع مختلفی از شفت وجود دارد که وظیفه انتقال قدرت را در بین اجزای مختلف بر عهده دارند. برخی از این شفت‌ها ممکن است با توجه به نوع خودرو یا سیستم انتقال قدرت و همچنین نوع محور محرک آن خودرو تغییر کند. در تمام خودروها تعدادی از شفت ها به صورت ثابت وجود دارند که به نوعی می‌توان آنها را از قطعات سیستم گیربکس دانست که در این قسمت به توضیح انواع آنها می‌پردازیم؛
- شفت کلاچ: این شفت یکی از اصلی‌ترین شفت‌های هر خودرو است. شفت کلاچ را شفت ورودی نیز می‌نامند. شفت ورودی به صورت یکپارچه ارتباط بین موتور کلاچ و گیربکس را برقرار کرده و نیروی گشتاور موتور را به داخل گیربکس منتقل می‌کند. در این حالت شفت ورودی از طریق کلاچ تحت تاثیر قرار می‌گیرد و انتقال قدرت روی آن قطع یا وصل می‌شود. در انتهای شفت کلاچ چرخ دنده‌ای وجود دارد که نیرو را به چرخ دنده‌های درون پوسته گیربکس منتقل می‌کند.
- شفت واسط: به این شفت محور زیر نیز گفته می‌شود. محور زیر نوعی رابط درون گیربکس است که ارتباط بین شفت ورودی و خروجی را برقرار می‌کند. روی این شفت چرخ دنده‌های مختلفی سوار هستند که به صورت یکپارچه با آن طراحی شده‌اند. شفت واسط، نیروی موتور را از ورودی دریافت و آن را به محور اصلی یا شفت خروجی منتقل می‌کند.
- شفت اصلی: به این شفت محور خروجی نیز می‌گویند. این شفت گشتاور تغییر یافته گیربکس را به خارج منتقل می‌کند. برخی چرخ دنده‌های گیربکس روی این محور سوار می‌شوند اما به صورت متحرک این کار انجام می‌شود. به طوری که چرخ دنده‌ها به کمک یاتاقان‌های خود، روی آن قدرت حرکت را دارند. شفت اصلی گشتاور خروجی را به میل گاردان یا دیفرانسیل منتقل می‌کند که این موضوع به نوع خودرو و محل محور محرک آن که ممکن است جلو یا عقب باشد بستگی دارد.
- شفت اکسل: به این نکته باید توجه کرد که چرخ دنده یک پارچه محور واسط و چرخ‌دنده‌های سوار شده روی محور خروجی با یکدیگر در ارتباط هستند و این ارتباط، منتقل کننده گشتاور تولیدی در میل لنگ به دیفرانسیل است. در این مسیر چرخ دنده‌های گیربکس تغییرات لازم را روی این گشتاور ایجاد می‌کنند و انرژی را با سرعت و شدت مناسب برای حرکت چرخ‌ها منتقل می‌نمایند. شفت دیگری که در خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد، در انتقال حرکت دیفرانسیل به چرخ‌ها نقش دارد. این شفت رابطه بین پلوس و دیفرانسیل است و گشتاور را به پلوس چرخ‌ها منتقل می‌کند. شفت پلوس از نوع مفصلی و زاویه‌دار است. این شفت را شفت اکسل نیز می‌نامند.
گونه‌های مختلف شفت درایو در خودرو
در مکانیزم خودرو به شفتی که به عنوان محوری میله‌ای، حرکت‌های دورانی را منتقل می‌سازد شفت درایو می‌گویند. شفت درایو یک محور عرضی است که در سه شکل یک تکه، دو تکه و لوله محور تعبیه می‌شود. شفت درایو لوله محور، شفت مدرنی است که در صورت تصادف می‌تواند برای جذب انرژی فشرده گردد. لذا به عنوان یک شفت محرک فروپاش! شناخته شده است که ایمنی خودرو را در برابر احتمال خرابی بهبود می‌بخشد. شفت درایو در خودرو، وظیفه انتقال نیروی موتور به گیربکس را بر عهده دارد. این نوع شفت از قابلیت لرزه گیری و تحمل ضربات سنگین نیز برخوردار است.
تفاوت شفت در خودروهای دیفرانسیل جلو و دیفرانسیل عقب
در خودروهای دیفرانسیل عقب ارتباط میان شفت ورودی و خروجی برای انتقال قدرت و نیروی گشتاور به وسیله یک محور واسط تکمیل می‌شود. در حالی که در خودروهای دیفرانسیل جلو، شفت میانی حذف می‌شود. لذا انتقال خودرو در داخل پوسته گیربکس میان شفت ورودی و خروجی شکل می‌گیرد و به عبارتی دیگر در خودروهای محور محرک جلو گشتاور به وسیله شفت ورودی از طریق موتور دریافت می‌شود.
سپس به وسیله چرخ دنده‌های انتهایی در درون پوسته نیروی گشتاور میان چرخ دنده‌های مختلف تقسیم می‌گردد. در بخش‌های جانبی دنده خروجی، چرخ دنده‌هایی وجود دارد. یک طرف دنده خروجی به دیفرانسیل ختم می‌شود و طرف دیگر با چرخ دنده‌های شفت ورودی در ارتباط است.
| برای اطلاع از قیمت روز خودرو صفحه قیمت خودرو صفر سوییچ را از دست ندهید. |
جمع بندی
بخش جمع بندی را به بحث اندازه‌گیری دقیق شفت خودرو اختصاص می‌دهیم.
ساخت شفت‌های مختلف در خط تولید به یک دستگاه اندازه گیری بسیار انعطاف پذیر نیاز دارند و ماژول‌های اندازه گیری، ویژگی‌های هندسی مکرر مانند کانتور، دوربین، غلظت، تلرانس و غیره برای تشکیل یک عملیات با پارامتر واحد ترکیب می‌شوند. بنابراین کاربر می‌تواند ماژول‌های فردی عملیات اندازه گیری را تنظیم کند تا با طراحی شفت مطابقت داشته و پارامترهای مربوطه را وارد کند.
نتایج به صورت گرافیکی و عددی به شکلی متناسب با نیاز کاربر نمایش داده می‌شوند. توصیه می‌شود برای جلوگیری از انحراف شفت خودرو و هرگونه خطای دیگر در اندازه گیری، شفت‌های بزرگ‌تر در موقعیت عمودی جهت اندازه‌گیری قرار داده شوند. این امر به خصوص در مورد اندازه‌گیری میل لنگ‌های بسیار پیچیده صدق می‌کند.
بیشتر بخوانید
نظرات