بالانس کردن محور محرک: راهنمای جامع

تصور کنید که در حال رانندگی با کامیون هستید و ناگهان هنگام شتاب‌گیری یا تعویض دنده، لرزش شدیدی احساس می‌کنید یا صدای تق‌تق بلندی می‌شنوید. این چیزی بیش از یک مزاحمت است - می‌تواند نشانه‌ی عدم تعادل میل گاردان باشد. برای مهندسان و تکنسین‌ها، چنین لرزش‌ها و صداهایی نشان‌دهنده‌ی کاهش راندمان، افزایش سرعت فرسایش قطعات و در صورت عدم رسیدگی، خرابی‌های پرهزینه‌ی بالقوه است.

در این راهنمای جامع، ما راه‌حل‌های عملی برای مشکلات بالانس میل گاردان ارائه می‌دهیم. شما یاد خواهید گرفت که میل گاردان چیست و چرا به بالانس نیاز دارد، نقص‌های رایجی که باعث لرزش یا سر و صدا می‌شوند را تشخیص دهید و یک فرآیند گام به گام واضح را برای بالانس دینامیکی میل گاردان دنبال کنید. با به کارگیری این بهترین شیوه‌ها، می‌توانید در هزینه‌های تعمیرات صرفه‌جویی کنید، زمان عیب‌یابی را کاهش دهید و اطمینان حاصل کنید که ماشین‌آلات یا وسیله نقلیه شما با حداقل لرزش به طور قابل اعتمادی کار می‌کند.

فهرست مطالب

• ۱. انواع میل‌گاردان
• ۲. خرابی‌های سامانه میل‌گاردان با مفصل کاردان
• ۳. بالانس میل گاردان
• ۴. دستگاه‌های بالانس مدرن برای میل‌گاردان
• ۵. آماده‌سازی برای بالانس میل گاردان
• ۶. روش بالانس میل‌گاردان
• ۷. کلاس‌های دقت تعادل پیشنهادی برای روتورهای صلب

۱. انواع میل‌گاردان

سامانه مفصل کاردان (میل‌گاردان) مکانیزمی است که گشتاور را بین شفت‌هایی که در مرکز مفصل کاردان یکدیگر را قطع می‌کنند منتقل می‌کند و می‌توانند با زاویه‌ای نسبت به هم حرکت کنند. در خودرو، میل‌گاردان در آرایش کلاسیک یا چهارچرخ محرک، گشتاور را از گیربکس (یا جعبه‌تقسیم) به محورهای محرک منتقل می‌کند. در خودروهای چهارچرخ محرک، مفصل کاردان معمولاً شفت خروجی گیربکس را به شفت ورودی جعبه‌تقسیم و شفت‌های خروجی جعبه‌تقسیم را به شفت‌های محرک اکسل‌های محرک متصل می‌کند.

واحدهای نصب شده روی شاسی (مانند گیربکس و جعبه دنده کمکی) می‌توانند به دلیل تغییر شکل تکیه‌گاه‌هایشان و خود شاسی، نسبت به یکدیگر حرکت کنند. در همین حال، محورهای محرک از طریق سیستم تعلیق به شاسی متصل شده‌اند و می‌توانند به دلیل تغییر شکل عناصر الاستیک سیستم تعلیق، نسبت به شاسی و واحدهای نصب شده روی آن حرکت کنند. این حرکت نه تنها می‌تواند زاویه میل گاردان‌های متصل کننده واحدها، بلکه فاصله بین واحدها را نیز تغییر دهد.

The universal joint drive has a significant disadvantage: the non-uniform rotation of the shafts. If one shaft rotates uniformly, the other does not, and this non-uniformity increases with the angle between the shafts. This limitation prevents the use of a universal joint drive in many applications, such as in the transmission of front-wheel-drive vehicles, where the main issue is transmitting torque to the turning wheels. This disadvantage can be partially compensated by using two universal joints on one shaft, set to equal joint angles (γ1 = γ2) with the yokes at both ends of the intermediate shaft in the same plane (in phase). Yokes phased 90° apart do not cancel the fluctuation — they add to it. However, in applications requiring uniform rotation, constant velocity joints (CV joints) are typically used instead. CV joints are a more advanced but also more complex design serving the same purpose.

محرک‌های مفصل کاردان می‌توانند شامل یک یا چند مفصل کاردان باشند که توسط میل‌گاردان‌ها و تکیه‌گاه‌های میانی به هم متصل شده‌اند.

شکل ۱. نمودار سامانه مفصل کاردان: ۱، ۴، ۶ — میل‌گاردان‌ها؛ ۲، ۵ — مفصل‌های کاردان؛ ۳ — اتصال جبرانی؛ u1، u2 — زاویه‌های بین شفت‌ها

به طور کلی، یک درایو مفصل یونیورسال از مفاصل یونیورسال ۲ و ۵، میل گاردان‌های ۱، ۴ و ۶ و یک اتصال جبرانی ۳ تشکیل شده است. گاهی اوقات میل گاردان روی یک تکیه‌گاه میانی متصل به عضو عرضی شاسی خودرو نصب می‌شود. مفاصل یونیورسال انتقال گشتاور بین شفت‌هایی را که محورهایشان با زاویه‌ای متقاطع هستند، تضمین می‌کنند. مفاصل یونیورسال به انواع سرعت غیر یکنواخت و سرعت ثابت تقسیم می‌شوند. مفاصل سرعت غیر یکنواخت نیز به انواع الاستیک و صلب طبقه‌بندی می‌شوند. مفاصل سرعت ثابت می‌توانند از نوع گوی با شیارهای جداکننده، نوع گوی با اهرم جداکننده و نوع بادامک باشند. آنها معمولاً در درایو چرخ‌های کنترل‌شده‌ی پیشرو نصب می‌شوند، جایی که زاویه بین شفت‌ها می‌تواند به ۴۵ درجه برسد و مرکز مفصل یونیورسال باید با نقطه تقاطع محورهای چرخش چرخ و محور چرخش آن مطابقت داشته باشد.

Elastic universal joints transmit torque between shafts with intersecting axes at an angle of 2...3° due to the elastic deformation of the connecting elements. A rigid non-uniform velocity joint transmits torque from one shaft to another through the movable connection of rigid parts. It consists of two yokes – 3 and 5, into the cylindrical holes of which the ends A, B, C, and D of the connecting element – the cross 4, are installed on bearings. The yokes are rigidly connected to shafts 1 and 2. Yoke 5 can rotate around axis B–D of the cross and at the same time, along with the cross, rotate around axis A–C, thereby enabling the transmission of rotation from one shaft to another with a changing angle between them.

شکل ۲. نمودار یک مفصل کاردان صلب با سرعت غیریکنواخت

If shaft 1 rotates around its axis by an angle α, then shaft 2 will rotate by an angle β over the same period. The relationship between the rotation angles of shafts 1 and 2 is determined by the expression tanα = tanβ * cosγ, where γ is the angle at which the axes of the shafts are positioned. This expression indicates that the angle β is sometimes less than, equal to, or greater than angle α. Equality of these angles occurs every 90° of rotation of shaft 1. Therefore, with uniform rotation of shaft 1, the angular velocity of shaft 2 is non-uniform and varies according to a sinusoidal law. The non-uniformity of shaft 2's rotation becomes more significant as the angle γ between the shaft axes increases.

اگر چرخش غیریکنواخت شفت ۲ به شفت‌های مجموعه‌ها منتقل شود، بارهای تپشی اضافی در سامانه انتقال ایجاد می‌شود که با افزایش زاویه γ بیشتر می‌شوند. برای جلوگیری از انتقال چرخش غیریکنواخت شفت ۲ به شفت‌های مجموعه، در سامانه مفصل کاردان از دو مفصل کاردان استفاده می‌شود. این مفصل‌ها طوری نصب می‌شوند که زاویه‌های γ1 و γ2 برابر باشند؛ شاخک‌های مفصل‌های کاردان که روی شفت ۴ با چرخش غیریکنواخت ثابت شده‌اند، باید در یک صفحه قرار گیرند.

طراحی قطعات اصلی درایوهای مفصل یونیورسال در شکل 3 نشان داده شده است. یک مفصل یونیورسال با سرعت غیر یکنواخت از دو یوغ (1) تشکیل شده است که توسط یک صلیب (3) به هم متصل شده‌اند. یکی از یوغ‌ها گاهی اوقات دارای یک فلنج است، در حالی که دیگری به لوله میل گاردان جوش داده شده یا دارای یک انتهای خاردار (6) (یا غلاف) برای اتصال به میل گاردان است. سرمحورهای صلیبی در چشم هر دو یوغ روی یاتاقان‌های سوزنی (7) نصب شده‌اند. هر یاتاقان در یک محفظه (2) قرار دارد و در چشم یوغ با یک درپوش نگه داشته می‌شود که با دو پیچ که توسط زبانه‌های روی واشر قفل شده‌اند به یوغ متصل می‌شود. در برخی موارد، یاتاقان‌ها با حلقه‌های فنری در یوغ‌ها محکم می‌شوند. برای حفظ روانکاری در یاتاقان و محافظت از آن در برابر آب و خاک، یک آب‌بندی لاستیکی خود سفت شونده وجود دارد. حفره داخلی صلیب از طریق یک اتصال گریس با گریس پر می‌شود که به یاتاقان‌ها می‌رسد. این صلیب معمولاً دارای یک شیر اطمینان است تا از آسیب دیدن آب‌بند در اثر فشار گریس پمپ شده به داخل صلیب جلوگیری کند. اتصال خاردار (6) با استفاده از اتصالات گریس (5) روغن‌کاری می‌شود.

شکل ۳. جزئیات یک مفصل کاردان صلب با سرعت غیریکنواخت

The maximum angle between the axes of shafts connected by rigid non-uniform velocity universal joints usually does not exceed 20°, as efficiency significantly decreases at larger angles. If the angle between the shaft axes varies within 0...2°, the trunnions of the cross are deformed by the needle bearings, causing the universal joint to fail quickly.

در گیربکس‌های وسایل نقلیه زنجیری پرسرعت، اغلب از اتصالات یونیورسال با انواع کوپلینگ دنده‌ای استفاده می‌شود که امکان انتقال گشتاور بین شفت‌هایی با محورهای متقاطع با زاویه تا ۱.۵...۲ درجه را فراهم می‌کنند.

میل‌گاردان‌ها معمولاً به‌صورت لوله‌ای ساخته می‌شوند و از لوله‌های بدون درز یا جوش‌داده‌شده‌ی فولادی ویژه استفاده می‌کنند. یوک‌های مفصل‌های گیرهٔی، غلاف‌های شیاردار یا نوک‌ها به لوله‌ها جوش داده می‌شوند. برای کاهش بارهای عرضی وارد بر شفت محرک، بالانس دینامیکی با مفصل‌های گیرهٔی مونتاژشده انجام می‌شود. عدم تعادل با جوشکاری صفحات بالانس روی شفت محرک یا گاهی با نصب صفحات بالانس زیر کلاهک‌های بلبرینگ مفصل‌های گیرهٔی اصلاح می‌شود. موقعیت نسبی قطعات اتصال شیاردار پس از مونتاژ و بالانس مجموعهٔ محرک مفصل‌های گیرهٔی در کارخانه معمولاً با برچسب‌های ویژه علامت‌گذاری می‌شود.

اتصال جبرانی در محرک مفصل کروی معمولاً به‌صورت یک اتصال شیاردار ساخته می‌شود که امکان حرکت محوری قطعات محرک مفصل کروی را فراهم می‌کند. این اتصال شامل یک نوک شیاردار است که در داخل غلاف شیاردار محرک مفصل کروی قرار می‌گیرد. روانکاری به داخل اتصال شیاردار از طریق یک چرب‌کن یا در حین مونتاژ وارد می‌شود و پس از استفاده‌ی طولانی‌مدت از خودرو تعویض می‌گردد. معمولاً یک آب‌بند و یک درپوش نصب می‌شوند تا از نشت گریس و آلودگی جلوگیری شود.

برای شفت‌های محرک بلند، معمولاً در سیستم‌های اتصال گویا از تکیه‌گاه‌های میانی استفاده می‌شود. تکیه‌گاه میانی معمولاً شامل یک براکت است که به تیر عرضی شاسی خودرو پیچ می‌شود و در آن یک بلبرینگ گویا درون یک حلقه لاستیکی ارتجاعی نصب شده است. این بلبرینگ از دو طرف با درپوش‌ها مهر و موم شده و دارای یک دستگاه روانکاری است. حلقه لاستیکی ارتجاعی به جبران خطاهای مونتاژ و ناهمسوئی بلبرینگ که ممکن است به‌دلیل تغییرشکل‌های شاسی رخ دهد، کمک می‌کند.

یک مفصل گویا با یاتاقان‌های سوزنی (شکل 4a) از یوک‌ها، یک صلیب، یاتاقان‌های سوزنی و آب‌بندها تشکیل شده است. فنجان‌های دارای یاتاقان سوزنی روی شاتون‌های صلیب نصب شده و با آب‌بندها آب‌بندی می‌شوند. این فنجان‌ها با حلقه‌های قفل یا درپوش‌هایی که با پیچ‌ها محکم شده‌اند، در یوک‌ها ثابت می‌شوند. مفصل‌های گویا از طریق یک چاهک گریس‌کاری و از طریق سوراخ‌های داخلی در صلیب روانکاری می‌شوند. از یک شیر اطمینان برای از بین بردن فشار روغن اضافی در مفصل استفاده می‌شود. در طول چرخش یکنواخت یوک محرک، یوک متحرک به طور غیر یکنواخت می‌چرخد: در هر دور، دو بار از یوک محرک جلو می‌افتد و دو بار عقب می‌ماند. برای از بین بردن چرخش غیر یکنواخت و کاهش بارهای اینرسی، از دو مفصل گیره استفاده می‌شود.

در انتقال نیرو به چرخ‌های محرک جلو، از مفاصل همگام (سرعت ثابت) استفاده می‌شود. سیستم انتقال نیرو با مفصل همگام در خودروهای GAZ-66 و ZIL-131 شامل یوک‌های ۲ و ۵ (شکل ۴ب)، چهار گوی ۷ و یک گوی مرکزی ۸ است. یوک محرک ۲ به‌طور یکپارچه با محور داخلی متصل است، در حالی که یوک متحرک همراه با محور خارجی آهنگری شده است که در انتهای آن هاب چرخ ثابت شده است. گشتاور محرک از یوک ۲ به یوک ۵ از طریق توپچه‌های ۷ منتقل می‌شود که در شیارهای دایره‌ای‌شکل یوک‌ها حرکت می‌کنند. توپ مرکزی ۸ برای مرکزگیری یوک‌ها عمل می‌کند و توسط پین‌های ۳ و ۴ در جای خود نگه داشته می‌شود. فرکانس چرخش یوک‌های ۲ و ۵ به دلیل تقارن مکانیزم نسبت به یوک‌ها یکسان است. تغییر طول شفت توسط اتصالات رزوه‌ای آزاد یوک‌ها با شفت تأمین می‌شود.

شکل ۴. مفصل‌های یوونیورسال: الف — مفصل یوونیورسال: ۱ — درپوش؛ ۲ — فنجان؛ ۳ — یاتاقان سوزنی؛ ۴ — آب‌بند؛ ۵، ۹ — یوک‌ها؛ ۶ — شیر اطمینان؛ ۷ — صلیبی؛ ۸ — محل چرب‌کاری؛ ۱۰ — پیچ؛ ب — مفصل کروی همگام: ۱ — شفت داخلی؛ ۲ — یوک محرک؛ ۳، ۴ — میل‌پیچ‌ها؛ ۵ — یوک متحرک؛ ۶ — شفت خارجی؛ ۷ — گوی‌ها؛ ۸ — گوی مرکزی

۲. خرابی‌های سامانه میل‌گاردان با مفصل کاردان

خرابی‌های سیستم محرک مفصل کاردان معمولاً به صورت ضربه‌های تند در مفصل‌های کاردان بروز می‌کنند که هنگام حرکت خودرو، به‌ویژه در هنگام تعویض دنده‌ها و افزایش ناگهانی سرعت میل‌لنگ موتور (برای مثال هنگام تغییر از ترمز موتور به شتاب‌گیری) رخ می‌دهند. نشانه‌ای از خرابی یاتاقان همگرا، گرم شدن آن تا دمای بالا (بیش از ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) است. این امر به دلیل سایش قابل توجه بوش‌ها و شفت‌های یاتاقان همگرا، بلبرینگ‌های سوزنی، صلیب‌ها و اتصالات شیاردار رخ می‌دهد که منجر به ناهمسو شدن یاتاقان همگرا و وارد آمدن بارهای محوری ضربه‌ای قابل توجه بر بلبرینگ‌های سوزنی می‌شود. آسیب به آب‌بندهای چوب‌پنبه‌ای صلیب یاتاقان همگرا منجر به سایش سریع شفت و بلبرینگ آن می‌شود.

در حین تعمیر و نگهداری، عملکرد یاتاقان یکپارچه با چرخاندن سریع میل‌گردان به دست در هر دو جهت بررسی می‌شود. میزان چرخش آزاد میل‌گردان، میزان سایش یاتاقان‌های یکپارچه و اتصالات رزوه‌ای را تعیین می‌کند. هر ۸ تا ۱۰ هزار کیلومتر، وضعیت اتصالات پیچ‌شده فلنج‌های میل‌کشیده گیربکس و فلنج‌های یاتاقان‌های یکپارچه انتهایی، و همچنین بست‌های تکیه‌گاه میانی میل‌گردان بررسی می‌شود. وضعیت غلاف‌های لاستیکی روی اتصالات شیاردار و درپوش‌های چوب‌پنبه‌ای محور یونیورسال نیز بررسی می‌شود. تمام پیچ‌های اتصال باید کاملاً سفت شوند (گشتاور سفت کردن ۸-۱۰ کیلوگرم‌فورس‌متر).

بلبرینگ‌های سوزنی‌یویو با روغن مایع مورد استفاده در واحدهای انتقال نیرو روانکاری می‌شوند؛ اتصالات مخروطی در اکثر خودروها با گریس‌ها (US-1، US-2، 1-13 و غیره) روانکاری می‌شوند؛ استفاده از گریس برای روانکاری بلبرینگ‌های سوزنی به‌شدت ممنوع است. در برخی خودروها، اتصالات شیاردار با روغن گیربکس روانکاری می‌شوند. یاتاقان تکیه‌گاه میانی که در یک غلاف لاستیکی نصب شده است، عملاً نیازی به روانکاری ندارد، زیرا در حین مونتاژ در کارخانه روانکاری شده است. یاتاقان تکیه‌گاه خودروی ZIL-130 در سرویس‌های دوره‌ای (هر ۱۱۰۰ تا ۱۷۰۰ کیلومتر) از طریق یک اتصال تحت فشار با گریس روانکاری می‌شود.

شکل ۵. محرک مفصل کروی: ۱ — فلنج برای محکم‌کردن شفت محرک؛ ۲ — صلیب مفصل کروی؛ ۳ — یوک مفصل کروی؛ ۴ — یوک لغزنده؛ ۵ — لوله شفت محرک؛ ۶ — یاتاقان غلتکی سوزنی با انتهای بسته

محرک مفصل یوونیورسال شامل دو مفصل یوونیورسال با یاتاقان‌های سوزنی است که توسط یک شفت توخالی به هم متصل شده‌اند و یک یوک لغزنده با شیارهای اینولوئیت است. برای اطمینان از محافظت مطمئن در برابر آلودگی و تأمین روانکاری مناسب اتصال شیاردار، یوک لغزنده (۶)، که به شفت ثانویه (۲) جعبه دنده متصل است، در یک امتداد (۱) که به بدنه جعبه دنده متصل است، قرار می‌گیرد. علاوه بر این، این محل قرارگیری اتصال شیاردار (خارج از ناحیه بین مفاصل) به طور قابل توجهی سفتی سیستم محرک یونیورسال را افزایش داده و احتمال لرزش شفت را هنگام فرسودگی اتصال شیاردار لغزنده کاهش می‌دهد.

میل گاردان از یک لوله نازک دیواره جوش داده شده با برق (8) ساخته شده است که دو یوغ یکسان (9) در هر انتها به صورت پرسی در آن قرار گرفته و سپس با جوش قوسی جوش داده می‌شوند. محفظه‌های یاتاقان سوزنی (18) صلیب (25) به صورت پرسی در سوراخ‌های یوغ (9) قرار گرفته و با حلقه‌های نگهدارنده فنر (20) محکم شده‌اند. هر یاتاقان با مفصل یونیورسال شامل 22 سوزن (21) است. درپوش‌های مهر و موم شده (24) به صورت پرسی بر روی سرستون‌های بیرون زده صلیب‌ها قرار می‌گیرند که حلقه‌های چوب پنبه‌ای (23) در آنها نصب شده‌اند. یاتاقان‌ها با استفاده از یک اتصال گریس زاویه‌دار (17) که به یک سوراخ رزوه‌دار در مرکز صلیب پیچ شده و به کانال‌های درون سرستون‌های صلیب متصل است، روغن‌کاری می‌شوند. در طرف مقابل صلیب اتصال جهانی، یک شیر اطمینان (16) در مرکز آن قرار دارد که برای تخلیه گریس اضافی هنگام پر کردن صلیب و یاتاقان‌ها و جلوگیری از افزایش فشار داخل صلیب در حین کار طراحی شده است (شیر با فشار حدود 3.5 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع فعال می‌شود). ضرورت تعبیه شیر اطمینان به این دلیل است که افزایش بیش از حد فشار در داخل صلیب می‌تواند منجر به آسیب (بیرون زدگی) آب‌بندی‌های چوب پنبه‌ای شود.

شکل ۶. مجموعه شفت محرک: ۱ — امتداد گیربکس؛ ۲ — شفت ثانویه گیربکس؛ ۳ و ۵ — محافظ‌های آلودگی؛ ۴ — آب‌بندهای لاستیکی؛ ۶ — یوک لغزنده؛ ۷ — صفحه بالانس؛ ۸ — لوله شفت محرک؛ ۹ — یوک؛ ۱۰ — یوک فلنجی؛ ۱۱ — پیچ؛ ۱۲ — فلنج چرخ‌دنده محرک محور عقب؛ ۱۳ — واشر فنری؛ ۱۴ — مهره؛ ۱۵ — محور عقب؛ ۱۶ — شیر اطمینان؛ ۱۷ — چنگک گریس‌کاری زاویه‌ای؛ ۱۸ — یاتاقان سوزنی؛ ۱۹ — چشم یوک؛ ۲۰ — حلقه نگهدارنده فنر؛ ۲۱ — سوزن؛ ۲۲ — واشر با انتهای حلقوی؛ ۲۳ — حلقه چوب‌پنبه‌ای؛ ۲۴ — درپوش نوردی؛ ۲۵ — صلیبی

میل گاردان، که با هر دو مفصل یونیورسال مونتاژ شده است، با جوش دادن صفحات متعادل کننده (7) به لوله، در هر دو انتها به دقت به صورت دینامیکی متعادل می‌شود. بنابراین، هنگام جداسازی شفت، تمام قطعات آن باید به دقت علامت گذاری شوند تا بتوان آنها را در موقعیت‌های اصلی خود دوباره مونتاژ کرد. عدم رعایت این دستورالعمل، تعادل شفت را مختل می‌کند و باعث لرزش‌هایی می‌شود که می‌تواند به گیربکس و بدنه خودرو آسیب برساند. اگر قطعات جداگانه فرسوده شوند، به خصوص اگر لوله به دلیل ضربه خم شود و متعادل کردن دینامیکی شفت پس از مونتاژ غیرممکن شود، کل شفت باید تعویض شود.

ایرادات احتمالی شفت محرک، علل و راه‌حل‌های آن‌ها

علت نقص عملکرد	راه حل
لرزش میل‌محور
خم‌شدگی شفت به دلیل مانع	۱. شفت مونتاژشده را صاف و متعادل‌سازی دینامیکی کنید یا شفت مونتاژشده را تعویض کنید.
۲. سایش یاتاقان و کراس	۲. یاتاقان‌ها و کراس‌ها را تعویض کرده و شفت مونتاژشده را به صورت دینامیکی بالانس کنید.
۳. سایش بوش‌های امتداددهنده و یوک لغزنده	۳. اکستنشن و یوک لغزنده را تعویض کرده و شفت مونتاژشده را به صورت دینامیکی بالانس کنید.
صدای تق‌تق هنگام استارت و حرکت آزاد
سایش شیارهای یوک لغزنده یا شفت ثانویه گیربکس	۱. قطعات فرسوده را تعویض کنید. هنگام تعویض یوک کشویی، شفت مونتاژشده را به‌صورت دینامیکی بالانس کنید.
۲. شل بودن پیچ‌های متصل‌کننده یوک فلنج به فلنج چرخ‌دندهٔ محرک محور عقب	۲. سفت کردن پیچ‌ها
نشت روغن از آب‌بندهای مفصل کاردان
سایش حلقه‌های چوب‌پنبه‌ای در آب‌بندهای مفصل کاردان	حلقه‌های چوب‌پنبه‌ای را تعویض کنید و در حین مونتاژ مجدد، موقعیت نسبی تمام قطعات شفت محرک را حفظ کنید. اگر کراس‌شفت‌ها و یاتاقان‌ها فرسوده باشند، آن‌ها را تعویض کرده و شفت مونتاژشده را به‌صورت دینامیکی بالانس کنید.

۳. بالانس میل گاردان

پس از تعمیر و مونتاژ میل‌گاردان، آن را به‌صورت دینامیکی روی یک دستگاه بالانس می‌کنند. یکی از طرح‌های چنین دستگاهی در شکل ۷ نشان داده شده است. این دستگاه از یک صفحه (18) و یک قاب آونگی (8) تشکیل شده که روی چهار میله ارتجاعی عمودی (3) نصب شده و نوسان آن را در صفحه افقی تضمین می‌کند. روی لوله‌های طولی قاب آونگی (8)، براکت و کله‌گی جلویی (9) که روی براکت (4) ثابت شده‌اند نصب می‌شوند. کله‌گی عقب (6) روی یک تیر عرضی متحرک (5) قرار دارد که امکان بالانس دینامیکی میل‌گاردان‌هایی با طول‌های مختلف را فراهم می‌کند. اسپیندل‌های کله‌گی‌ها روی یاتاقان‌های ساچمه‌ای دقیق نصب شده‌اند. اسپیندل کله‌گی جلویی (9) به‌وسیله یک موتور الکتریکی نصب‌شده در پایه دستگاه، از طریق محرک تسمه V و یک شفت واسط که روی آن یک دیسک مدرج (10) نصب شده است، به حرکت درمی‌آید. علاوه بر این، دو پایه (15) با پین‌های قفل‌کننده جمع‌شونده (17) روی صفحه دستگاه (18) نصب شده‌اند که بسته به بالانس انتهای جلو یا عقب میل‌گاردان، تثبیت انتهای جلو و عقب قاب آونگی را تضمین می‌کنند.

شکل ۷. دستگاه تراز دینامیکی برای میل‌گاردان‌ها

۱—گیره؛ ۲—میراگرها؛ ۳—میله ارتجاعی؛ ۴—براکت؛ ۵—تیر عرضی متحرک؛ ۶—کله‌گی عقب؛ ۷—تیر عرضی؛ ۸—قاب آونگی؛ ۹—کله‌گی محرک جلو؛ ۱۰—دیسک مدرج؛ ۱۱—میلی‌ولت‌متر؛ ۱۲—دیسک مدرج شفت کموتاتور-یکسوساز؛ ۱۳—حسگر مغناطوالکتریک؛ ۱۴—پایه ثابت؛ ۱۵—پایه قفل‌کننده؛ ۱۶—تکیه‌گاه؛ ۱۷—قفل‌کننده؛ ۱۸—صفحه تکیه‌گاه

پایه‌های ثابت (۱۴) در پشت صفحهٔ ماشین نصب می‌شوند و حسگرهای مغناطیس‌الکتریکی (۱۳) روی آن‌ها قرار می‌گیرند، به‌طوری‌که میله‌هایی به انتهای قاب آونگ متصل شده‌اند. برای جلوگیری از ارتعاشات تشدیدی قاب، میراگرهای (۲) پرشده با روغن زیر براکت‌ها (۴) نصب می‌شوند.

During dynamic balancing, the driveshaft assembly with the sliding yoke is installed and secured on the machine. One end of the driveshaft is connected by a flange-yoke to the flange of the front driving headstock, and the other end by the support neck of the sliding yoke to the splined sleeve of the rear headstock. Then the ease of rotation of the driveshaft is checked, and one end of the machine's pendulum frame is fixed using the fixator. After starting the machine, the limb of the rectifier is rotated counterclockwise, bringing the millivoltmeter needle to its maximum reading. The millivoltmeter reading corresponds to the magnitude of the imbalance. The millivoltmeter scale is graduated in gram-centimeters or grams of counterweight. Continuing to rotate the rectifier limb counterclockwise, the millivoltmeter reading is brought to zero, and the machine is stopped. Based on the rectifier limb reading, the angular displacement (angle of imbalance displacement) is determined, and by manually rotating the driveshaft, this value is set on the intermediate shaft limb. The welding place of the balancing plate will be on the top of the driveshaft, and the weighted part at the bottom in the correction plane. Then the balancing plate is attached and tied with thin wire at a distance of 10 mm from the weld, the machine is started, and the balance of the driveshaft end with the plate is checked. The imbalance should be no more than 70 g·cm (700 g·mm). Then, releasing one end and securing the other end of the pendulum frame with the fixator stand, dynamic balancing of the other end of the driveshaft is performed according to the technological sequence described above.

شفت‌های محرک دارای برخی ویژگی‌های بالانس هستند. برای اکثر قطعات، مبنای بالانس دینامیکی گردنه‌های تکیه‌گاهی (مثلاً روتورهای موتورهای الکتریکی، توربین‌ها، اسپیندل‌ها، میل‌لنگ‌ها و غیره) است، اما برای میل‌گاردان‌ها، فلنج‌ها هستند. در حین مونتاژ، شکاف‌های اجتناب‌ناپذیری در اتصالات مختلف ایجاد می‌شوند که منجر به عدم تعادل می‌گردد. اگر حداقل عدم تعادل در حین بالانس حاصل نشود، شفت رد می‌شود. دقت بالانس تحت تأثیر عوامل زیر قرار دارد:

• لقی در اتصال بین نشیمن فلنج میل‌گاردان و سوراخ داخلی فلنج گیره‌ای کله‌گی‌های تکیه‌گاهی چپ و راست؛
• ران‌آوت شعاعی و محوری سطوح پایه فلنج؛
• شکاف در اتصالات لولا و خاردار. وجود گریس در حفره اتصال خاردار می‌تواند منجر به عدم تعادل "شناور" شود. اگر این امر مانع از دستیابی به دقت بالانس مورد نیاز شود، محور محرک بدون گریس بالانس می‌شود.

برخی عدم تعادل‌ها ممکن است کاملاً غیرقابل اصلاح باشند. اگر اصطکاک افزایش‌یافته در مفاصل گوی‌گردانی میل‌محور مشاهده شود، تأثیر متقابل سطوح اصلاحی افزایش می‌یابد. این امر منجر به کاهش عملکرد و دقت بالانس می‌شود.

طبق OST 37.001.053-74، استانداردهای عدم تعادل زیر تعیین شده‌اند: میل‌لنگ‌های محرک با دو مفصل (دو تکیه‌گاه) به صورت دینامیکی بالانس می‌شوند و با سه مفصل (سه تکیه‌گاه) - با تکیه‌گاه میانی مونتاژ می‌شوند؛ فلنج‌ها (یوک‌ها) میل‌لنگ‌های محرک و کوپلینگ‌هایی که وزن آنها بیش از 5 کیلوگرم است، قبل از مونتاژ شفت یا کوپلینگ به صورت استاتیکی بالانس می‌شوند؛ هنجارهای عدم تعادل باقیمانده برای میل‌لنگ‌های محرک در هر انتها یا در تکیه‌گاه میانی میل‌لنگ‌های محرک سه مفصلی با عدم تعادل خاص ارزیابی می‌شوند؛

حداکثر مقدار مجاز ویژه عدم تعادل باقیمانده در هر انتهای شفت یا در تکیه‌گاه میانی، و همچنین برای میل‌لنگ‌های محرک سه مفصلی در هر موقعیتی روی پایه تعادل، نباید از مقادیر زیر تجاوز کند: برای گیربکس‌های خودروهای سواری و کامیون‌های کوچک (تا 1 تن) و اتوبوس‌های بسیار کوچک - 6 گرم بر سانتی‌متر مربع بر کیلوگرم، برای بقیه - 10 گرم بر سانتی‌متر مربع بر کیلوگرم. حداکثر مقدار مجاز عدم تعادل باقیمانده میل‌لنگ یا میل‌لنگ محرک سه مفصلی باید روی پایه تعادل با فرکانس چرخشی مطابق با فرکانس‌های آنها در گیربکس در حداکثر سرعت خودرو تضمین شود.

Note: OST 37.001.053-74 is a Soviet automotive-industry standard from 1974 and is quoted here as a historical reference. In modern terms, 6 g·cm/kg at 3,000 rpm corresponds to about G 19 and 10 g·cm/kg to about G 31 — the OST requirement sits between G 16 and G 40, consistent with the ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1) grades for drive shafts. Specify new work in ISO 21940-11 grades.

برای میل گاردان‌ها و میل گاردان‌های سه مفصلی کامیون‌هایی با ظرفیت بار ۴ تن و بالاتر، اتوبوس‌های کوچک و بزرگ، کاهش فرکانس چرخش روی پایه تعادل به ۷۰% فرکانس چرخش شفت‌های گیربکس در حداکثر سرعت خودرو مجاز است. طبق OST 37.001.053-74، فرکانس چرخش متعادل کننده میل گاردان‌ها باید برابر باشد با:

n_b = (0.7 ... 1.0) ن_r,

که در آن n_b – فرکانس چرخش متعادل (باید با مشخصات فنی اصلی پایه مطابقت داشته باشد، n=3000 دقیقه^-1); n_r - حداکثر فرکانس چرخش کاری، حداقل^-1.

در عمل، به‌دلیل وجود فاصله در اتصالات و پیوست‌های شیاردار، شفت محرک نمی‌تواند در فرکانس چرخش توصیه‌شده متعادل شود. در این صورت، فرکانس چرخش دیگری انتخاب می‌شود که در آن متعادل می‌گردد.

۴. دستگاه‌های بالانس مدرن برای میل‌گاردان

شکل ۸. دستگاه بالانس میل‌گاردان تا طول ۲ متر و وزن تا ۵۰۰ کیلوگرم

این مدل دارای دو پایه است و امکان تعادل در دو صفحه اصلاح را فراهم می‌کند.

شکل ۹. دستگاه بالانس میل‌گاردان تا طول ۴۲۰۰ میلی‌متر و وزن تا ۴۰۰ کیلوگرم

این مدل دارای چهار پایه است و امکان تراز در چهار صفحه اصلاحی به‌طور هم‌زمان را فراهم می‌کند.

شکل ۱۰. دستگاه بالانسینگ یاتاقان سخت افقی برای بالانس دینامیکی شفت‌های محرک

1 – Balancing item (driveshaft); 2 – Machine base; 3 – Machine supports; 4 – Machine drive; The structural elements of the machine supports are shown in Figure 11.

شکل ۱۱. اجزای تکیه‌گاه دستگاه برای بالانس دینامیکی میل‌گاردان‌ها

۱ – تکیه‌گاه چپ غیرقابل تنظیم؛ ۲ – تکیه‌گاه میانی قابل تنظیم (۲ عدد)؛ ۳ – تکیه‌گاه ثابت راست غیرقابل تنظیم؛ ۴ – دسته‌ی قفل قاب تکیه‌گاه؛ ۵ – سکوی تکیه‌گاهی متحرک؛ ۶ – مهره تنظیم عمودی تکیه‌گاه؛ ۷ – دسته‌های قفل موقعیت عمودی؛ ۸ – براکت گیره‌ای تکیه‌گاه؛ ۹ – گیره متحرک یاتاقانی میانی؛ ۱۰ – دسته قفل گیره؛ ۱۱ – قفل براکت گیره‌ای؛ ۱۲ – شفت محرک (اصلی) برای نصب قطعه؛ ۱۳ – شفت متحرک

۵. آماده‌سازی برای بالانس میل گاردان

در ادامه، چیدمان تکیه‌گاه‌های ماشین و نصب قطعهٔ متعادل‌کننده (شفت محرک چهار تکیه‌گاهی) روی تکیه‌گاه‌های ماشین را بررسی خواهیم کرد.

شکل ۱۲. نصب فلنج‌های انتقالی روی اسپیندل‌های دستگاه بالانس

شکل ۱۳. نصب شفت محرک بر روی تکیه‌گاه‌های دستگاه ترازو

شکل ۱۴. تراز کردن افقی میل‌گاردان روی تکیه‌گاه‌های دستگاه بالانس با استفاده از تراز حبابی

شکل ۱۵. ثابت کردن تکیه‌گاه‌های میانی ماشین بالانس برای جلوگیری از جابجایی عمودی شفت محرک

برای چرخش کامل، قطعه را به‌صورت دستی بچرخانید. مطمئن شوید که به‌آسانی و بدون گیر کردن روی تکیه‌گاه‌ها می‌چرخد. پس از این، بخش مکانیکی دستگاه راه‌اندازی شده و نصب قطعه کامل می‌شود.

۶. روش بالانس میل‌گاردان

Which kit do I need? A two-support machine correcting in two planes (Figure 8) needs the two-channel Balanset-1A. A four-support machine correcting in four planes simultaneously (Figure 9, and the procedure below) needs the four-channel Balanset-4A. The measurement and calculation workflow is identical; only the channel count differs. The procedure below is described for a four-plane setup, while the software screenshots show the same workflow on the two-plane Balanset-1A — on the Balanset-4A the same screens simply add planes 3 and 4.

The process of driveshaft balancing on the balancing machine will be considered using the Balanset-4A measuring system as an example. The Balanset-4A is a portable balancing kit designed for balancing in one, two, three, and four correction planes of rotors, either rotating in their own bearings or mounted on a balancing machine. The device includes up to four vibration sensors, a phase angle sensor, a four-channel measuring unit, and a portable computer.

The entire balancing process, including measurement, processing, and display of information on the magnitude and location of corrective weights, is performed automatically and does not require the user to have additional skills and knowledge beyond the provided instructions. The results of all balancing operations are saved in the Balancing Archive and can be printed as reports if necessary. In addition to balancing, the Balanset-4A can also be used as a regular vibro-tachometer, allowing measurement on four channels of the root mean square (RMS) value of total vibration, RMS of the rotational component of vibration, and control of rotor rotation frequency.

علاوه بر این، این دستگاه امکان نمایش نمودارهای تابع زمان و طیف ارتعاش بر اساس سرعت ارتعاش را فراهم می‌کند که می‌تواند در ارزیابی وضعیت فنی ماشین متعادل مفید باشد.

Figure 16. External View of the Balanset-4A Device for Use as a Measuring and Computing System of the Driveshaft Balancing Machine

Figure 17. Example of Using the Balanset-4A Device as a Measuring and Computing System of the Driveshaft Balancing Machine

Figure 18. Main window of the Balanset software: F1 - About, F5 - Vibration Meter, F7 - Balancing, F8 - Charts, F6 - Reports

The Balanset-4A device is supplied with vibration sensors. The sensors are accelerometer-based; the software integrates their signal and displays vibration velocity in mm/s RMS.

Figure 19. Installation of Balanset-4A Vibration Sensors on the Supports of the Balancing Machine

The direction of the sensors' sensitivity axis should match the direction of the support's vibration displacement, in this case – horizontal. For additional information on sensor installation, see BALANCING ROTORS IN OPERATING CONDITIONS.

1. سنسورهای لرزش ۱، ۲، ۳ و ۴ را روی پایه‌های دستگاه ترازکننده نصب کنید.
2. سنسورهای لرزش را به کانکتورهای X1، X2، X3 و X4 متصل کنید.
3. سنسور زاویه فاز (تاکومتر لیزری) ۵ را طوری نصب کنید که فاصله اسمی بین سطح شعاعی (یا انتهایی) روتور متعادل و محفظه سنسور در محدوده ۱۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر باشد.
4. یک نوار شبرنگ با عرض حداقل ۱۰ تا ۱۵ میلی‌متر را به سطح روتور متصل کنید.
5. سنسور زاویه فاز را به کانکتور X5 متصل کنید.
6. واحد اندازه‌گیری را به پورت USB کامپیوتر متصل کنید.
7. هنگام استفاده از برق شهری، کامپیوتر را به واحد منبع تغذیه متصل کنید.
8. واحد منبع تغذیه را به یک شبکهٔ ۲۲۰ ولت و ۵۰ هرتز متصل کنید.
9. Turn on the computer and start the Balanset software.
10. Open the balancing workspace with the “F7 - Balancing” button and set the required number of correction planes in the “Plane count” field, so that vibration is measured simultaneously by the vibration sensors connected to the inputs of the measuring unit.
11. A mnemonic diagram illustrating the connection of the sensors and the measuring unit appears on the computer display, as shown in Figure 18.

پیش از انجام بالانس، توصیه می‌شود اندازه‌گیری‌ها را در حالت ویبرومتر (دکمه F5) انجام دهید.

Figure 20. Vibration Meter mode (F5): total vibration V1s, V2s and rotational components V1o, V2o with phases F1, F2, displayed as vibration velocity in mm/s RMS

اگر مقدار کل ارتعاش V1s (V2s) تقریباً با مقدار مولفه چرخشی V1o (V2o) مطابقت داشته باشد، می‌توان فرض کرد که سهم اصلی در ارتعاش مکانیزم به دلیل عدم تعادل روتور است. اگر مقدار کل ارتعاش V1s (V2s) به طور قابل توجهی از مولفه چرخشی V1o (V2o) بیشتر باشد، توصیه می‌شود مکانیزم بررسی شود - وضعیت یاتاقان‌ها بررسی شود، از نصب ایمن روی فونداسیون اطمینان حاصل شود، تأیید شود که روتور در حین چرخش با قطعات ثابت تماس نداشته باشد و تأثیر ارتعاشات سایر مکانیزم‌ها و غیره در نظر گرفته شود.

Studying the time function graphs and vibration spectra in the charts mode (“F8 - Charts”, the “F5-Spectrum (Hz)” tab) can be useful here.

شکل ۲۱. نمودارهای تابع زمان ارتعاش و طیف

نمودار نشان می‌دهد که در کدام فرکانس‌ها، سطح ارتعاش بالاترین است. اگر این فرکانس‌ها با فرکانس چرخش روتور مکانیزم متعادل متفاوت باشند، لازم است منابع این اجزای ارتعاش شناسایی شده و قبل از متعادل‌سازی، اقداماتی برای از بین بردن آنها انجام شود.

Reading the spectrum of a driveshaft: 1x is unbalance, 2x may be the joint itself. A dominant peak at the rotational frequency (1x) points to unbalance — this is what balancing removes. A dominant peak at twice the rotational frequency (2x), especially together with strong axial vibration, points to the joint angles, worn crosses or splines, or ناهم‌ترازی: a universal (cardan) joint working at an angle γ makes the driven yoke lead and lag twice per revolution, so it produces a 2x component even when the shaft is perfectly balanced. Balancing will not remove it — equalise the joint angles (γ1 = γ2) and check the joints first. In the charts mode (“F8 - Charts”) the “F5-Spectrum (Hz)” tab shows the spectrum and the “F3-1x vibration” tab the rotational component; at 3000 min^-1 1x = 50 Hz and 2x = 100 Hz.

همچنین مهم است که به پایداری قرائت‌ها در حالت ویبرومتر توجه شود – دامنه و فاز ارتعاش نباید در طول اندازه‌گیری بیش از ۱۰–۱۵٪ تغییر کند. در غیر این صورت، ممکن است مکانیزم در نزدیکی ناحیهٔ تشدید کار کند. در این حالت، باید سرعت روتور تنظیم شود.

When performing four-plane balancing of a new rotor, five calibration runs and at least one trim run (Run T) of the balanced machine are required. Vibration measurement during the first machine run without a trial weight is performed as Run 0 in the balancing workspace. Subsequent runs are performed with a trial weight, sequentially installed on the driveshaft in each correction plane (in the area of each balancing machine support).

قبل از هر اجرای بعدی، مراحل زیر باید انجام شود:

• چرخش روتور دستگاه متعادل را متوقف کنید.
• وزن آزمایشی نصب‌شده قبلی را بردارید.
• وزن آزمایشی را در صفحهٔ بعدی نصب کنید.

Figure 22. Balancing workspace (“F7 - Balancing”) during a measurement run: Run 0 - Initial, trial-mass runs Run 1 and Run 2, and the trim run Run T

پس از تکمیل هر اندازه‌گیری، نتایج فرکانس چرخش روتور (N)_ob)، و همچنین مقادیر RMS (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) و فازها (F₁, F₂, F₃, F₄) of the vibration at the rotational frequency of the balanced rotor are saved in the corresponding fields in the program window. After the fifth run (Weight in Plane 4), the balancing results with the polar plot (see Figure 23) appear, displaying the calculated values of the masses (M₁, M₂, M₃, M₄) و زوایای نصب (f₁, f₂, f₃, f₄) از وزنه‌های اصلاحی که باید در چهار صفحه روی روتور نصب شوند تا عدم تعادل آن جبران شود.

Figure 23. Polar plot of the balancing result: calculated correction masses and angles for each plane, measured from the trial weight position in the direction of rotation

توجه! پس از تکمیل فرآیند اندازه‌گیری در طول پنجمین اجرای دستگاه متوازن، لازم است چرخش روتور متوقف شده و وزنه آزمایشی نصب شده قبلی برداشته شود. تنها پس از این کار می‌توانید وزنه‌های اصلاحی را روی روتور نصب (یا بردارید) کنید.

موقعیت زاویه‌ای برای اضافه کردن (یا برداشتن) وزنه اصلاحی روی روتور در سیستم مختصات قطبی از محل نصب وزنه آزمایشی اندازه‌گیری می‌شود. جهت اندازه‌گیری زاویه با جهت چرخش روتور مطابقت دارد. در صورت بالانس شدن توسط پره‌ها، پره روتور بالانس شده که به طور مشروط به عنوان پره اول در نظر گرفته می‌شود، با محل نصب وزنه آزمایشی مطابقت دارد. جهت شماره‌گذاری پره‌ها که روی صفحه نمایش کامپیوتر نشان داده شده است، از جهت چرخش روتور پیروی می‌کند.

In this version of the program, it is assumed by default that the corrective weight will be added to the rotor. This is indicated by the mark set in the “Add mass” field. If correcting the imbalance by removing the weight (e.g., by drilling) is necessary, set the mark in the “Remove mass” field using the mouse, after which the angular position of the corrective weight will automatically change by 180 degrees.

After installing the corrective weights on the balanced rotor, carry out the trim run (Run T) to check the effectiveness of the balancing operation. After completing the trim run, the results of the rotor's rotation frequency (N_ob) و مقادیر RMS (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) و فازها (F₁, F₂, F₃, F₄) of the vibration at the rotational frequency of the balanced rotor are saved. Simultaneously, the balancing results (see Figure 23) are updated, displaying the calculated parameters of additional corrective weights that need to be installed (or removed) on the rotor to compensate for its residual imbalance. Additionally, this workspace shows the values of the residual imbalance achieved after balancing. If the values of residual vibration and/or residual imbalance of the balanced rotor meet the tolerance requirements specified in the technical documentation, the balancing process can be completed. Otherwise, the balancing process can be continued. This method allows for correcting possible errors through successive approximations that may occur when installing (removing) the corrective weight on the balanced rotor.

If the balancing process continues, additional corrective weights must be installed (or removed) on the balanced rotor according to the calculated parameters shown in the balancing results.

The rotor balancing coefficients (dynamic influence coefficients) calculated from the results of the five calibration runs are saved in the computer's memory and can be reused with the “Load Coefficients” function when balancing rotors of the same type.

۷. کلاس‌های دقت تعادل پیشنهادی برای روتورهای صلب

The grades below are the balance quality grades G of ISO 1940-1, superseded without change of values by ISO 21940-11:2016. The grade is defined as G = e_{به ازای هر}·Ω, where e_{به ازای هر} is the permissible specific residual unbalance (g·mm/kg = µm) and Ω = 2πn/60 is the service angular velocity (rad/s). The permissible residual unbalance follows as U_{به ازای هر} = 9549·G·M/n [g·mm], split between the correction planes. See our ایزو ۱۹۴۰-۱ glossary entry.

The default grade for a road-vehicle driveshaft is G 40; G 16 applies when the drawing or the OEM specification calls for special requirements. Note that residual unbalance and vibration are separate acceptance criteria: the vibration of the assembled machine is assessed to ISO 20816 (formerly ISO 10816) — see our ISO 10816-1 glossary entry.

The G-grade table applies to rigid rotors only — rotors whose service speed stays below roughly 0.5…0.7 of the first bending critical speed. Long driveshafts (2 m and above, and any shaft with an intermediate support) can approach that limit: check the shaft's first critical speed against both the service speed and the balancing speed. If the shaft is flexible at speed, use a modal / multi-speed procedure (ISO 21940-12) — a two-plane rigid-rotor correction will not hold.

جدول ۲. کلاس‌های دقت تعادل پیشنهادی برای روتورهای صلب.

انواع ماشین‌ها (روتورها)	کلاس دقت تعادل	Balance quality grade G = eبه ازای هر·Ω, mm/s
میل‌لنگ‌های محرک (از نظر ساختاری نامتعادل) برای موتورهای دیزل دریایی بزرگ با دور پایین (سرعت پیستون کمتر از ۹ متر بر ثانیه)	جی ۴۰۰۰	4000
میل‌لنگ‌های محرک (از نظر ساختاری متعادل) برای موتورهای دیزل دریایی بزرگ با دور پایین (سرعت پیستون کمتر از ۹ متر بر ثانیه)	جی ۱۶۰۰	1600
میل‌لنگ‌های محرک (ساختاریاً نامتعادل) روی عایق‌های لرزشی	جی ۶۳۰	630
میل‌لنگ‌های محرک (ساختاریاً نامتعادل) روی تکیه‌گاه‌های صلب	جی ۲۵۰	250
موتورهای رفت و برگشتی مونتاژشده برای خودروهای سواری، کامیون‌ها و لوکوموتیوها	جی ۱۰۰	100
میل‌لنگ‌های محرک (ساختاریاً متعادل) روی عایق‌های لرزه‌ای	جی ۴۰	40
Car wheels, wheel rims, wheel sets, drive shafts (cardan shafts)	جی ۴۰	40
ماشین‌های کشاورزی	G 16	16
میل‌لنگ‌های محرک (متعادل) روی تکیه‌گاه‌های صلب	G 16	16
خردکن‌ها	G 16	16
Drive shafts (propeller / cardan shafts) with special requirements	G 16	16
توربین‌های گازی هواپیما	G 6.3	6.3
سانترفیوژها (جداسازها، رسوب‌گیرها)	G 6.3	6.3
موتورهای الکتریکی و ژنراتورها (با ارتفاع شفت حداقل ۸۰ میلی‌متر) با حداکثر سرعت دورانی نامی تا ۹۵۰ دور در دقیقه-1	G 6.3	6.3
موتورهای الکتریکی با ارتفاع شفت کمتر از ۸۰ میلی‌متر	G 6.3	6.3
فن‌ها	G 6.3	6.3
چرخ دنده ها	G 6.3	6.3
ماشین‌های همه‌منظوره	G 6.3	6.3
ماشین‌های برش فلز	G 6.3	6.3
ماشین‌های کاغذسازی	G 6.3	6.3
پمپ‌ها	G 6.3	6.3
توربوشارژرها	G 6.3	6.3
توربین‌های آبی	G 6.3	6.3
کمپرسورها	G 6.3	6.3
محرک‌های کنترل‌شده توسط کامپیوتر	G 2.5	2.5
موتورهای الکتریکی و ژنراتورها (با ارتفاع شفت حداقل ۸۰ میلی‌متر) با حداکثر سرعت دورانی اسمی بیش از ۹۵۰ دور در دقیقه-1	G 2.5	2.5
توربین‌های گاز و بخار	G 2.5	2.5
محرک‌های دستگاه برش فلز	G 2.5	2.5
ماشین‌آلات نساجی	G 2.5	2.5
درایوهای تجهیزات صوتی و تصویری	G 1	1
محرک‌های ماشین تراشش	G 1	1
اسپیندل‌ها و محرک‌های تجهیزات با دقت بالا	G 0.4	0.4

سوالات متداول در مورد بالانس کردن میل گاردان

بالانس کردن میل گاردان چیست؟

بالانس کردن میل گاردان فرآیندی است که در آن هرگونه عدم تعادل جرمی در میل گاردان اصلاح می‌شود تا بدون ایجاد لرزش، به نرمی بچرخد. این کار شامل اندازه‌گیری محل سنگین‌تر بودن میل گاردان در یک طرف و سپس اضافه یا کم کردن مقادیر کمی وزن (به عنوان مثال، جوشکاری روی وزنه‌های تعادل) برای خنثی کردن آن عدم تعادل است. یک میل گاردان متعادل به طور یکنواخت کار می‌کند که از لرزش بیش از حد و سایش قطعات خودرو جلوگیری می‌کند.

چرا بالانس کردن میل گاردان مهم است؟

یک میل گاردان نامتعادل می‌تواند منجر به ارتعاشات شدید، به خصوص در سرعت‌های خاص، شود و ممکن است باعث ایجاد صداهای تق‌تق در هنگام شتاب‌گیری یا تعویض دنده شود. با گذشت زمان، این ارتعاشات می‌توانند به یاتاقان‌ها، اتصالات یونیورسال و سایر اجزای سیستم انتقال قدرت آسیب برسانند. بالانس کردن میل گاردان این ارتعاشات را از بین می‌برد، رانندگی نرم‌تری را تضمین می‌کند، فشار روی قطعات را کاهش می‌دهد و از آسیب‌های پرهزینه یا خرابی جلوگیری می‌کند.

علائم رایج عدم تعادل میل گاردان چیست؟

علائم معمول یک میل گاردان نامتعادل یا معیوب شامل لرزش یا تکان‌های قابل توجه در کف یا صندلی خودرو، به ویژه با افزایش سرعت است. همچنین ممکن است هنگام تعویض دنده یا در هنگام شتاب‌گیری و کاهش سرعت، صدای ضربه یا تق‌تق بشنوید. در برخی موارد، مفصل یونیورسال ممکن است به دلیل عدم تعادل بیش از حد گرم شود. اگر این علائم را مشاهده کردید، احتمالاً میل گاردان نیاز به بالانس یا تعمیر دارد.

چگونه یک محور محرک را متعادل می‌کنید؟

Drive shaft balancing is usually done using a specialized balancing machine. The drive shaft is mounted and spun at high speed while sensors detect any imbalance. A technician then attaches small weights to the drive shaft (or removes material) at specific positions based on the machine's readings. This process is repeated until the drive shaft rotates without significant vibration. Modern systems like the Balanset-4A can guide this process and calculate exactly where and how much weight to add for precise balancing.

نتیجه‌گیری

در نتیجه، بالانس صحیح محور محرک برای ایمنی، عملکرد و صرفه‌جویی در هزینه ضروری است. By detecting and correcting imbalance, you prevent unnecessary wear on parts, avoid damaging breakdowns, and maintain optimal machine performance. Modern balancing systems like our Balanset-1A and Balanset-4A devices make the process efficient, helping even small workshops achieve professional results.

اگر با لرزش‌های مداوم میل گاردان مواجه هستید یا به یک راه‌حل بالانس قابل اعتماد نیاز دارید، در اقدام تردید نکنید. مراحل ذکر شده در این راهنما را به کار بگیرید یا برای کمک با متخصصان ما مشورت کنید. با رویکرد و تجهیزات مناسب، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که میل گاردان شما برای سال‌های آینده روان و قابل اعتماد کار می‌کند. تماس با ما برای کسب اطلاعات بیشتر یا بررسی بهترین تجهیزات بالانس شفت درایو برای نیازهای شما.