Tahrik mili -Drive shaft
Tahrik mili , tahrik mili , tahrik mili , kuyruk mili ( Avustralya İngilizcesi ), kardan mili ( kardan mili ) veya Kardan mili ( Girolamo Cardano'dan sonra ), mekanik gücü ve torku ve dönüşü iletmek için kullanılan bir bileşendir ve genellikle bir sistemin diğer bileşenlerini bağlamak için kullanılır. Mesafe veya aralarında göreli harekete izin verme ihtiyacı nedeniyle doğrudan bağlanamayan aktarma organları .
Tork taşıyıcıları olarak tahrik milleri , giriş torku ile yük arasındaki farka eşdeğer burulma ve kayma gerilimine maruz kalır. Bu nedenle, ataletlerini artıracağı için çok fazla ek ağırlıktan kaçınırken stresi taşıyacak kadar güçlü olmalıdırlar .
Tahrik eden ve tahrik edilen bileşenler arasındaki hizalama ve mesafedeki varyasyonlara izin vermek için, tahrik milleri sıklıkla bir veya daha fazla üniversal mafsal , çene kaplini veya paçavra mafsalı ve bazen yivli mafsal veya prizmatik mafsal içerir .
Tarih
Tahrik mili terimi ilk olarak 19. yüzyılın ortalarında ortaya çıktı. Stover'ın bir planya ve eşleme makinesi için 1861 tarihli yeniden yayımında bu terim, makinenin tahrik edildiği kayış tahrikli mile atıfta bulunmak için kullanılır . Terim, orijinal patentinde kullanılmamıştır. Terimin bir başka erken kullanımı, Watkins ve Bryson atlı biçme makinesi için 1861 patentinin yeniden basımında ortaya çıkar . Buradaki terim, gücü makinenin tekerleklerinden kesme mekanizmasını çalıştıran dişli takımına ileten şaftı ifade eder.
1890'larda terim, modern anlamda daha yakın bir şekilde kullanılmaya başlandı. Örneğin 1891'de Battles , Climax lokomotifinin şanzıman ve tahrik kamyonları arasındaki şafttan tahrik mili olarak bahsetti ve Stillman, krank milini şaftla çalışan bisikletinin arka aksına bağlayan şafttan tahrik şaftı olarak bahsetti . 1899'da Bukey, Horse-Power adlı eserinde evrensel bir mafsal tarafından tekerlekten tahrik edilen makineye güç aktaran şaftı tanımlamak için bu terimi kullandı . Aynı yıl Clark, Deniz Velocipede'sini, gücü evrensel bir mafsal yoluyla kardan miline ileten dişli tahrikli şafta atıfta bulunmak için bu terimi kullanarak tanımladı. Crompton terimi , 1903 tarihli buharla çalışan Motorlu Aracının şanzımanı ile tahrik edilen aks arasındaki şaftı belirtmek için kullandı.
Öncü otomobil endüstrisi şirketi Autocar , benzinle çalışan bir arabada tahrik mili kullanan ilk şirket oldu. 1901'de inşa edilen bu araç, bugün Smithsonian Enstitüsü'nün koleksiyonunda.
Otomotiv tahrik mili
Araçlar
Bir otomobil , gücü bir motordan/şanzımandan tekerleklere gitmeden önce aracın diğer ucuna iletmek için uzunlamasına bir şaft kullanabilir. Merkezi bir diferansiyel , şanzıman veya transakstan tekerleklere güç göndermek için genellikle bir çift kısa tahrik mili kullanılır .
Ön motor, arkadan çekişli
Önden motorlu , arkadan itişli araçlarda, aracın uzunluğu boyunca güç göndermek için daha uzun bir tahrik mili de gerekir. İki biçim hakimdir: Tek bir evrensel mafsallı tork borusu ve iki veya daha fazla eklemli daha yaygın Hotchkiss sürücüsü . Bu sistem, patentini alan otomobil şirketi Panhard et Levassor'dan sonra Système Panhard olarak tanındı .
Bu araçların çoğu , arka aksta son tahrike giden bir tahrik mili ile doğrudan motora monte edilmiş bir debriyaj ve şanzımana (veya şanzımana) sahiptir. Araç dururken, tahrik mili dönmez. Ön ve arka arasında gelişmiş ağırlık dengesi arayan bazı araçlar (genellikle Chevrolet Corvette C5 / C6 / C7 , Alfa Romeo Alfetta ve Porsche 924/944/928 gibi spor arabalar ) arkaya monteli bir transaks kullanır . Porsche olmayan bazı modellerde bu, debriyaj ve şanzımanı arabanın arkasına ve tahrik milini bunlarla motor arasına yerleştirir. Bu durumda, araç dururken ve vites dışındayken bile tahrik mili motorla birlikte sürekli olarak döner. Bununla birlikte, Porsche 924/944/928 modellerinde debriyaj, motorun arkasına bir çan yuvası içinde monte edilmiştir ve debriyaj çıkışından gelen tahrik mili, içi boş bir koruyucu tork tüpünün içinde yer alır ve gücü arkaya monteli transaksa aktarır ( Şanzıman + diferansiyel).Böylece, motora monteli kavrama motor krank mili dönüşünü tahrik milinden ayırabildiğinden, Porsche tahrik mili yalnızca arka tekerlekler dönerken döner. Bu nedenle Porsche için, sürücü hızlı bir şekilde yukarı veya aşağı vites değiştirirken debriyajı kullandığında (manuel şanzıman), debriyaj devre dışı bırakıldığında motor ve volan ataleti nispeten düşük olduğundan ve sürücünün gaz pedalı girişiyle motor serbestçe devir yapabilir. tahrik milinin ilave dönme ataletiyle yüklenmez. Porsche tork tüpü, hem motorun çan muhafazasına hem de transaks kasasına sağlam bir şekilde bağlanmıştır, bu sayede kampana muhafazası ile transaks arasındaki uzunluk ve hizalama sabitlenir ve transaksın herhangi bir düzlemde bükülmesinden kaynaklanan arka tekerlek tahrik tepki torku büyük ölçüde en aza indirilir.
Bir arka diferansiyeli arka tekerleğe bağlayan bir tahrik miline yarım mil denilebilir. Adı, bir arka aks oluşturmak için bu tür iki şaftın gerekli olduğu gerçeğinden türemiştir .
İlk otomobiller genellikle bir tahrik mili yerine zincir tahrik veya kayış tahrik mekanizmaları kullanıyordu. Bazıları gücü tekerleklere iletmek için elektrik jeneratörleri ve motorlar kullandı.
önden çekişli
İngiliz İngilizcesinde , tahrik mili terimi , gücü tekerleklere, özellikle ön tekerleklere ileten enine bir şaftla sınırlıdır. Dişli kutusunu arka diferansiyele bağlayan mile "kardan mili" veya "kardan mili" denir. Kardan mili tertibatı, bir kardan mili, bir kayar mafsal ve bir veya daha fazla üniversal mafsaldan oluşur. Dört tekerlekten çekişli ve arkadan çekişli araçlarda olduğu gibi motor ve aksların birbirinden ayrıldığı yerlerde, motorun ürettiği tahrik kuvvetini akslara iletmeye yarayan kardan milidir.
Otomotiv endüstrisinde birkaç farklı tipte tahrik mili kullanılmaktadır:
- Tek parça tahrik mili
- İki parçalı tahrik mili
- Geçmeli borulu tahrik mili
Geçme borulu tahrik mili, çarpışma güvenliğini artıran yeni bir tiptir. Bir çarpışma durumunda enerjiyi emmek için sıkıştırılabilir, bu nedenle "katlanabilir tahrik mili" olarak da bilinir.
Dört tekerlekten çekiş ve dört tekerlekten çekiş
Bunlar, önden motorlu arkadan çekişli düzenden gelişti. Her iki aksta da şanzıman ile nihai tahrikler arasına transfer kutusu adı verilen yeni bir şanzıman biçimi yerleştirildi. Bu, sürücüyü iki aksa böldü ve ayrıca redüksiyon dişlileri, bir köpek kavraması veya diferansiyel içerebilir. Transfer kutusundan her dingile bir tane olmak üzere en az iki tahrik mili kullanıldı. Bazı büyük araçlarda, transfer kutusu merkezi olarak monte edilmişti ve kendisi kısa bir tahrik mili tarafından tahrik ediliyordu. Land Rover büyüklüğündeki araçlarda, ön aksa giden tahrik mili, arka mile göre belirgin şekilde daha kısadır ve daha dik mafsallıdır; üniversal mafsal.
Dört tekerlekten çekişli modern hafif arabalar (özellikle Audi veya Fiat Panda ), önden çekiş düzenine daha çok benzeyen bir sistem kullanabilir. Ön aksın şanzımanı ve nihai tahriki, motorun yanında tek bir mahfazada birleştirilmiştir ve tek bir tahrik mili, arabanın uzunluğu boyunca arka aksa kadar uzanır. Bu, araba benzeri yol tutuşu sağlamak için torkun ön tekerleklere yönlendirildiği veya üreticinin birçok paylaşılan bileşene sahip hem dört tekerlekten çekişli hem de önden çekişli arabalar üretmek istediği tercih edilen bir tasarımdır.
Araştırma ve Geliştirme
Otomotiv endüstrisi de test tesislerinde tahrik milleri kullanır. Bir motor test standında , içten yanmalı motordan bir dinamometreye belirli bir hız veya tork aktarmak için bir tahrik mili kullanılır . Tahrik miliyle temasa karşı koruma sağlamak ve bir mil arızasını tespit etmek için mil bağlantısında bir "mil koruması" kullanılır. Bir şanzıman test standında bir tahrik mili, ana taşıyıcıyı şanzımana bağlar.
Kötü bir tahrik milinin belirtileri
Bir otomotiv tahrik mili tipik olarak yaklaşık 120.000 kilometre dayanabilir. Ancak, araçta aşağıdaki belirtilerden herhangi biri varsa, sürücüler en kısa sürede bir tamircide kontrol ettirmelidir.
- Klik veya gıcırtı sesi: Sürücü, sürüş sırasında aracın altından gelen bir klik, gıcırtı veya gıcırtı sesleri duyabilir. Tüm bunlar, tahrik milinin düzgün çalışmamasına ve birçok garip ses çıkarmaya başlamasına neden olan hatalı yataklar veya burçlar nedeniyle olabilir.
- Tıkırtı sesleri: Sürücü, özellikle aracı döndürürken, hızlanırken ve hatta geri vitese alırken bu sesleri duyabilir.
- Titreşim: Arızalı bir tahrik milinin erken ve yaygın bir belirtisi, aracın altından gelen yoğun bir titreşimdir. Aşınmış kaplinler, u-mafsallar veya yataklar aşırı tahrik mili titreşimine neden olur.
- Dönüş sorunları: Hem yavaş hem de yüksek hızlı sürüşler sırasında aracın dönüşüyle ilgili sorunlar, kötü bir tahrik milinin bir başka önemli işaretidir.
Kardan mili park frenleri
Bir kardan mili park freni, tekerlekler yerine tahrik milinde çalışır. Bu frenler genellikle küçük kamyonlarda kullanılır. Bu tip fren arızaya yatkındır ve kamyonun yokuşta kaçtığı olaylara yol açarak güvenlik uyarılarının verilmesine neden olmuştur. Bu tip park frenine sahip ağır araçlarda, havalı fren düğmesi veya kolunun aksine, genellikle bir arabanın el freni veya park frenine benzer bir mandal kolu bulunur.
Sürücüler için risk faktörleri arasında ağır yüklüyken dik bir yokuşa park etmek, frene yeterli kuvvetle basmamak, yokuşta park ederken yükü veya yük dengesini değiştirmek veya aracın bir tarafının kayabileceği yere park etmek sayılabilir. Tekerleklerde takoz kullanmak , aracın yokuşta hareket etmesini önlemenin bir yoludur.
Motosiklet tahrik milleri
Tahrik milleri, 1903 tarihli Belçika FN motosikleti ve 1912 tarihli Stuart Turner Stellar motosikleti gibi motosikletlerde 1. Dünya Savaşı öncesinden beri kullanılmaktadır. Zincir ve kayış tahriklerine alternatif olarak , tahrik milleri uzun ömürlü, temiz ve nispeten bakım- ücretsiz operasyon. Bir motosiklette şaft tahrikinin bir dezavantajı , gücü şafttan arka tekerleğe 90° döndürmek için helisel dişli , spiral konik dişli veya benzerinin gerekli olması ve bu süreçte bir miktar güç kaybetmesidir.
BMW , 1923'ten beri şaft tahrikli motosikletler üretmektedir; ve Moto Guzzi , 1960'lardan beri şaft tahrikli V-ikizler üretti. İngiliz şirketi Triumph ve büyük Japon markaları Honda , Suzuki , Kawasaki ve Yamaha şaft tahrikli motosikletler ürettiler.
Tip A'dan tip LD'ye kadar Lambretta motorlu scooterlar şaft tahriklidir, NSU Prima scooter da şaft tahriklidir
Krank mili uzunlamasına ve çerçeveye paralel olacak şekilde konumlandırılan motosiklet motorları genellikle şaft tahrikli motosikletler için kullanılır. Bu, güç aktarımında iki yerine yalnızca bir 90° dönüş gerektirir. Moto Guzzi ve BMW motosikletlerinin yanı sıra Triumph Rocket III ve Honda ST serilerinin tümü bu motor düzenini kullanır.
Şaft tahrikli motosikletler , güç uygulandığında şasinin tırmandığı şaft etkisine tabidir . Zincir tahrikli motosikletlerin sergilediğinin tersi olan bu etki, BMW'nin Paralever , Moto Guzzi'nin CARC ve Kawasaki'nin Tetra Lever gibi sistemlerle giderilir .
Deniz tahrik milleri
Güçle yürütülen bir gemide, tahrik mili veya kardan mili, genellikle teknenin dışındaki pervaneyi , gövdeyle kesiştiği yerden en az bir salmastra veya salmastra kutusundan geçerek içerideki tahrik makinesine bağlar . Pervane tarafından üretilen eksenel kuvvet olan itme kuvveti, gemiye, en küçüğü hariç tüm teknelerde ana motora veya şanzımana dahil edilmiş olan baskı bloğu veya baskı yatağı tarafından iletilir. Şaftlar, ne tür bir geminin takılacağına bağlı olarak paslanmaz çelik veya kompozit malzemelerden yapılabilir.
Aktarma organının doğrudan pervaneye bağlanan kısmı kuyruk mili olarak bilinir.
Lokomotif tahrik milleri
Hepsi 19. yüzyılın sonlarında tanıtılan Shay , Climax ve Heisler lokomotifleri, merkezi olarak monte edilmiş çok silindirli bir motordan motoru destekleyen kamyonların her birine gücü birleştirmek için iğneli tahrikler kullandı. Bu dişli buharlı lokomotiflerin her birinde, her bir tahrik milinin bir ucu tahrik edilen kamyona bir üniversal mafsal vasıtasıyla bağlanırken, diğer ucu ikinci bir üniversal mafsal vasıtasıyla krank mili , şanzıman veya başka bir kamyon tarafından çalıştırılıyordu. Bir tüy tahriki, uzunluğunu etkili bir şekilde değiştirerek uzunlamasına kayma yeteneğine de sahiptir. Bu, bir virajdan geçerken bojilerin dönmesine izin vermek için gereklidir.
Kardan milleri, bazı dizel lokomotiflerde (esas olarak British Rail Class 52 gibi dizel-hidrolik ) ve bazı elektrikli lokomotiflerde (örn . British Rail Class 91 ) kullanılır. Dizel çoklu ünitelerde de yaygın olarak kullanılırlar .
Bisikletlerde tahrik milleri
Tahrik mili, geçen yüzyılda bisikletlerde zincir tahrikine bir alternatif olarak hizmet etti ve hiçbir zaman çok popüler olmadı. Şaftla çalışan bir bisikletin (veya eski bir üreticiden "Acatène") çeşitli avantajları ve dezavantajları vardır:
Avantajlar
- Tahrik sisteminin sıkışma olasılığı daha düşüktür.
- Giysi veya vücut parçası korumasız bir zincir ile bir dişli arasına takıldığında, sürücü zincir yağından kirlenemez veya "zincir ısırması" nedeniyle yaralanamaz .
- Tahrik mili bir boru içine alındığında zincir sistemine göre daha az bakım gerektirir.
- Daha tutarlı performans. Dinamik Bisikletler, bir kardan mili bisikletin %94 verimlilik sağlayabileceğini, buna karşılık zincir tahrikli bir bisikletin duruma bağlı olarak %75 ila 97 arasında herhangi bir verimlilik sağlayabileceğini iddia ediyor.
Dezavantajları
- Bir tahrik mili sistemi, genellikle 0,5–1 kg (1–2 lb) daha ağır olan bir zincir sisteminden daha ağırdır.
- Kardan mili savunucuları tarafından iddia edilen avantajların çoğu, örneğin zincir ve dişlilerin kaplanması gibi zincirle çalışan bir bisiklette elde edilebilir .
- Göbek dişlileri kullanılabilse de , yüksek oranlı hafif vites değiştirici dişlilerin kullanılması imkansızdır .
- Bazı tasarımlarda tekerleğin sökülmesi karmaşık olabilir (göbek dişlileri olan bazı zincir tahrikli bisikletlerde olduğu gibi).
PTO tahrik milleri
Tahrik milleri, gücü bir motordan ve PTO'dan hava kompresörü gibi araca monteli aksesuar ekipmanına aktarmanın bir yöntemidir . Ek aksesuar için motorun yanında yeterli alan olmadığında kardan milleri kullanılır; şaft, motor PTO'su ile aksesuar arasındaki boşluğu kapatarak aksesuarın aracın başka bir yerine monte edilmesini sağlar.
Tahrik mili üretimi
Günümüzde tahrik millerinin üretim süreci için yeni olanaklar mevcuttur. Filament sargı üretim süreci, kompozit tahrik millerinin oluşturulması için popülerlik kazanıyor . Otomotiv endüstrisindeki birçok şirket, yüksek hacimli üretim süreçleri için bu bilgiyi benimsemek istiyor.