ข้อต่อเพลาคาร์ดัน

เอ ข้อต่อเพลาคาร์ดัน (หรือที่รู้จักในนามว่า ข้อต่อสากล) เป็นชิ้นส่วนเครื่องกลที่ใช้เชื่อมต่อเพลาสองอันและส่งแรงบิด ประกอบด้วยเพลาที่มีลักษณะเป็นรูปกากบาท, ขายึดสองอัน, และปลอกเพลาสองอัน ตัวข้อต่อส่งกำลังผ่านการหมุนของเพลาที่มีลักษณะเป็นรูปกากบาท และถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบส่งกำลังที่ต้องการการปรับความไม่ตรงแนวของมุมอย่างมาก

ข้อต่อเพลาคาร์ดัน คุณสมบัติหลัก:

1. โครงสร้าง: ข้อต่อเพลาคาร์ดันประกอบด้วยชิ้นส่วนหลักสี่ส่วน ได้แก่ แป้นข้อต่อสองชิ้น เพลาไขว้ และปลอกเพลาสองชิ้น แป้นข้อต่อทั้งสองเชื่อมต่อกับเพลาไขว้ผ่านตลับลูกปืน ในขณะที่ปลอกเพลาเชื่อมต่อกับเพลาใช้งาน เพลาไขว้เชื่อมต่อแป้นข้อต่อทั้งสองที่ปลายทั้งสองด้าน ทำให้สามารถส่งกำลังได้
2. หลักการการทำงาน: ข้อต่อเพลาคาร์ดันส่งแรงบิดผ่านการเชื่อมต่อระหว่างเพลาไขว้กับโยก การออกแบบของมันช่วยให้สามารถทำงานได้แม้เมื่อมีการเยื้องศูนย์มุมระหว่างเพลา ข้อต่อเพลาคาร์ดันสามารถทำงานได้แม้เมื่อมีการเยื้องศูนย์มุมระหว่างเพลา เมื่อเพลาไขว้หมุน แรงจะถูกส่งผ่านไปยังโยกและปลอกเพลาอย่างมีประสิทธิภาพ
3. การประยุกต์ใช้: ข้อต่อเพลาคาร์ดันใช้หลักในระบบที่ต้องการการส่งแรงบิดสูงและสามารถรองรับการเยื้องศูนย์ในมุมได้บางระดับ การใช้งานทั่วไปได้แก่ รถยนต์ เครื่องจักรกลการเกษตร ระบบสายพานลำเลียง กังหันลม และอุปกรณ์อุตสาหกรรมอื่นๆ อีกหลากหลายประเภท
4. ข้อได้เปรียบในการออกแบบ: เนื่องจากความสามารถในการทนต่อการไม่ตรงกันของมุมได้อย่างมีนัยสำคัญ ข้อต่อเพลาคาร์ดันจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่เพลาขับไม่ตรงกันอย่างสมบูรณ์ ช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างราบรื่นแม้ในมุมที่ไม่ตรงกันสูง

ข้อดี:

• ความสามารถในการปรับตัวได้ดี: ข้อต่อเพลาคาร์ดันสามารถรองรับการเยื้องศูนย์ในแนวแกน แนวรัศมี และแนวมุมได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่เพลาไม่ตรงแนวอย่างสมบูรณ์
• กำลังส่งแรงบิดสูง: ข้อต่อสามารถรองรับแรงบิดได้สูง ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีโหลดสูงและใช้งานหนัก
• ง่ายและเชื่อถือได้: โครงสร้างของข้อต่อเพลาคาร์ดันมีความเรียบง่าย ทำให้ใช้งานและบำรุงรักษาได้ง่าย พร้อมทั้งรับประกันความน่าเชื่อถือสูง

ข้อเสีย:

• การสูญเสียประสิทธิภาพ: เมื่อใช้งานที่มุมกว้าง ข้อต่อเพลาคาร์ดันอาจสูญเสียประสิทธิภาพบางส่วน ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากกระบวนการส่งกำลัง
• เสียงรบกวนและการสั่นสะเทือน: เนื่องจากแรงยึดระหว่างข้อต่อและเพลาไขว้ ข้อต่อเพลาคาร์ดันอาจทำให้เกิดเสียงและแรงสั่นสะเทือน โดยเฉพาะเมื่อใช้งานที่ความเร็วสูง

สรุป:

ข้อต่อเพลาคาร์ดันเป็นข้อต่อที่มีความยืดหยุ่นสูงและสามารถส่งแรงบิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ มักใช้ในรถยนต์ เครื่องจักรกลการเกษตร และระบบส่งกำลังอื่น ๆ ที่ต้องการการชดเชยมุมเอียง แม้ว่าจะมีข้อดีเช่น ความเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือสูง และความสามารถในการรับน้ำหนักสูง แต่ข้อต่อนี้อาจสูญเสียประสิทธิภาพและสร้างเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนเมื่อใช้งานที่มุมเอียงสูง

ข้อต่อเพลาไขว้แบบ SWC พารามิเตอร์พื้นฐานและขนาดหลัก

ประเภท	เส้นผ่านศูนย์กลางการหมุน ดี (มิลลิเมตร)	แรงบิดเชิงนาม ทีเอ็น (นิวตันเมตร)	แรงบิดจากความเหนื่อยล้า ทีเอฟ (นิวตันเมตร)	มุมแกน บีแอล (°)	ความสามารถในการขยายขนาด แอลเอส (มิลลิเมตร)	ขนาด (มม.)										โมเมนต์ความเฉื่อย (กิโลกรัมต่อตารางเมตร)		น้ำหนัก (กิโลกรัม)
						Lmin	D1(js11)	ดี2 (H7)	ดี3	Lm	n×∅d	เค	t	บี (h9)	จี	Lmin	เพิ่มขึ้น 100 มิลลิเมตร	Lmin	เพิ่มขึ้น 100 มิลลิเมตร
SWC100BH	100	2.5	1.25	≤25	55	405	84	57	60	55	6×∅9	7	2.5	/	/	0.004	0.0002	6.1	0.35
SWC120BH	120	5	2.5	≤25	80	485	102	75	70	65	8×∅11	8	2.5	/	/	0.001	0.0004	10.8	0.55
SWC150BH	150	10	5	≤25	80	590	130	90	89	80	8×∅13	10	3	/	/	0.042	0.0016	24.5	0.85
SWC180BH	180	22.4	11.2	≤15	100	840	155	105	114	110	8×∅17	17	5	24	7	0.175	0.007	70	2.8
SWC200BH	200	36	18	≤15	110	860	170	120	133	115	8×∅17	17	5	28	8	0.314	0.013	98	3.7
SWC225BH	225	56	28	≤15	140	920	196	135	152	120	8×∅17	20	5	32	9	0.538	0.023	122	4.9
SWC250BH	250	80	40	≤15	140	1035	218	150	168	140	8×∅19	25	6	40	12.5	0.966	0.028	172	5.3
SWC280BH	285	120	58	≤15	140	1190	245	170	194	160	8×∅21	27	7	40	15	2.011	0.051	263	6.3
SWC315BH	315	160	80	≤15	140	1315	280	185	219	180	10×∅23	32	8	40	15	3.605	0.008	382	8
SWC350BH	350	225	110	≤15	150	1440	310	210	245	194	10×∅23	35	8	50	16	5.316	0.146	532	11.5
SWC390BH	390	320	160	≤15	170	1590	345	235	267	215	10×∅25	40	8	70	18	12.16	0.222	738	15
SWC440BH	440	500	250	≤15	190	1875	390	255	325	260	16×∅28	42	10	80	20	21.42	0.474	1190	21.7
SWC490BH	490	700	350	≤15	190	1985	435	275	351	270	16×∅31	47	12	90	22.5	34.1	0.69	1542	27.3
SWC550BH	550	1000	500	≤15	240	2300	492	320	426	305	16×∅31	50	12	100	22.5	68.92	1.357	2380	34