Kỹ thuật

Khớp nối Hirth trong cánh quạt là gì?

8

Khớp nối Hirth trong cánh quạt là gì?

Nguồn
Hirth joint – Wikipedia tiếng Việt
vi.wikipedia
Mảng đĩa tuabin khí với khớp nối Voith Hirth – Thông cáo báo chí | Phố Voith
Voith
Ứng dụng của khớp nối Hirth – eide.net
Eide
Khớp nối Hirth là các kết nối cơ học chuyên dụng được sử dụng để nối các bộ phận quay, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và truyền mô-men xoắn. Chúng được đặc trưng bởi thiết kế độc đáo, bao gồm các răng răng cưa ăn khớp với nhau để tạo ra một kết nối mạnh mẽ, không có phản ứng dữ dội. Điều này làm cho chúng đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng tốc độ cao, chẳng hạn như tuabin khí và máy nén.

Thiết kế và chức năng

Các khớp nối Hirth có một loạt răng cưa đối xứng, thuôn nhọn cho phép tự định tâm và căn chỉnh chính xác các bộ phận được kết nối. Khớp nối thường bao gồm hai đĩa có răng gia công khớp với nhau, được cố định bằng bu lông hướng trục. Thiết kế này cho phép truyền tải trọng rất cao trong một cấu trúc nhỏ gọn, tạo ra lợi thế trong môi trường có không gian hạn chế

Các tính năng chính:

  • Hoạt động không có phản ứng dữ dội: Thiết kế côn cho phép gắn chặt chẽ mà không có phản ứng dữ dội, nâng cao độ tin cậy của kết nối
  • Tự định tâm: Tính năng này rất quan trọng đối với các ứng dụng liên quan đến tốc độ quay cao, vì nó đảm bảo rằng các thành phần vẫn thẳng hàng trong quá trình hoạt động
  • Công suất mô-men xoắn cao: Khớp nối Hirth có thể truyền mô-men xoắn đáng kể trong khi vẫn duy trì một dấu chân nhỏ

Ứng dụng trong cánh quạt

Trong bối cảnh cánh quạt, khớp nối Hirth đóng vai trò là kết nối quan trọng giữa cánh quạt và trục dẫn động. Chúng thường được sử dụng trong:

  • Tuabin khí: Khớp nối Hirth kết nối đĩa tuabin và cánh quạt, đảm bảo độ chính xác cao trong dòng chảy dọc trục và giảm tải trọng ổ trục do khả năng định tâm hiệu quả của chúng
  • Máy nén: Chúng tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối giữa các thành phần khác nhau trong máy nén, cho phép thiết kế mô-đun nơi các phân đoạn có thể dễ dàng lắp ráp hoặc tháo rời mà không ảnh hưởng đến sự cân bằng hoặc hiệu suất

Lợi thế:

  • Hiệu quả về chi phí: Khớp nối Hirth cho phép sử dụng các đoạn trục nhỏ hơn, có thể được sản xuất tiết kiệm hơn so với các thành phần đơn mảnh lớn hơn
  • Dễ bảo trì: Khả năng lắp ráp hoặc tháo rời nhanh chóng các phân đoạn giúp đơn giản hóa quy trình bảo trì, rất quan trọng trong môi trường có nhu cầu cao như tuabin khí

Hạn chế:

  • Sản xuất phức tạp: Việc sản xuất khớp nối Hirth có thể phức tạp và tốn thời gian, dẫn đến chi phí cao hơn so với các thiết kế khớp nối đơn giản hơn

Tóm lại, khớp nối Hirth là một phần không thể thiếu trong các ứng dụng kỹ thuật hiện đại liên quan đến cánh quạt và các máy quay khác, cung cấp các kết nối mạnh mẽ, đáng tin cậy giúp nâng cao hiệu suất đồng thời giảm thiểu không gian và trọng lượng.

🛠️ Couplings trong cánh quạt của Hirth là gì: 🛠️

Trong một số máy nén cụ thể, cánh quạt và trục nhanh được kết nối bằng Hirth_serration và một thanh được siết chặt. Răng cưa Hirth phân tán mô-men xoắn và vòng quay đến từ hộp số, trong khi thanh đảm bảo khớp nối hoàn hảo giữa hai nửa răng cưa và cung cấp thêm hỗ trợ cấu trúc.

⏳ Lịch sử:

Khớp spline mặt bao gồm một vòng các răng cưa hướng tâm hoặc răng được phay hoặc mài vào các mặt cuối của hai thành phần quay như trục truyền động và trục của bánh xe. Góc giữa các cạnh của mỗi răng cưa thường là 60° hoặc 90°. Hai thành phần có rãnh khớp nhau được giữ chặt với nhau bằng một bu lông ở giữa.
Các khớp rãnh mặt được sử dụng để ghép hai thành phần quay- rotary theo trục giống như phương pháp thường dùng trong một số máy nén hoặc-IG_compressors tua bin tốc độ cao. Khớp nối này nhỏ gọn, tự định tâm, không có khe hở và có khả năng mô-men xoắn cao. Nó được phát triển bởi ❗ Albert Hirth, một kỹ sư, doanh nhân và nhà phát minh tài năng tại Germany, và do đó thường được gọi là khớp Hirth hoặc khớp nối Hirth (Hirth-(Stirn)verzahnung), đặc biệt là trong tài liệu tiếng Đức.

Thành phần kết nối có khóa định hình, tự định tâm và dễ tháo rời này kết nối các trục, đĩa, rô-to, bánh xe và tay quay với độ chính xác đáng kinh ngạc và khả năng mô-men xoắn tối đa. Thiết kế này tạo điều kiện cho hoạt động không có khe hở và phù hợp khi thay đổi lực. Hơn nữa, thành phần kết nối này cũng dễ tháo rời và truyền mô-men xoắn không bị mài mòn với độ chính xác vị trí là 1 – 2 giây góc.

💲 Ưu điểm:

✔️ Có thể truyền tải tải trọng rất lớn trong một vỏ bọc nhỏ chỉ gồm một vài bộ phận (hai mặt răng cưa và một bu lông cố định chúng lại với nhau).
✔️ Không có độ trễ trong mối nối.
✔️ Mối nối tự định tâm (vì lý do này, khớp nối Hirth được sử dụng trong các tua-bin khí RPM rất cao).
✔️ Nếu có một số vết mòn do ma sát dẫn đến lỏng lẻo, việc siết chặt bu lông cố định có thể khôi phục lại độ cứng.

⛔ Nhược điểm:

❌ Quy trình sản xuất phức tạp, tốn thời gian và do đó đôi khi tốn kém.

Image previewImage preview
(St.)

0 ( 0 bình chọn )

NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

https://nguyenquanghung.net
Kỹ sư cơ khí, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn, thiết kế, chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

Ý kiến bạn đọc (0)

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *