Tige arbre

Types de tiges d'arbre

La tige d'arbre est une pièce métallique cylindrique solide utilisée pour transmettre la puissance à diverses machines ou équipements. En plus de cela, elle peut également servir à relier deux arbres ensemble. Le diamètre de la tige d'arbre peut varier de tiges très fines à des cylindres plus épais. Il existe différents types de tiges d'arbre, notamment l'arbre de transmission, l'arbre de renvoi, l'arbre d'entraînement, l'arbre cannelé et l'arbre de pompe.

• Arbre de transmission :

  Les arbres de transmission doivent transmettre la puissance générée par le moteur aux roues, ce qui fait avancer une voiture. Ils y parviennent en reliant diverses parties de la voiture, notamment la boîte de vitesses, le différentiel et l'essieu.

• Arbre de renvoi :

  Comme son nom l'indique, les arbres de renvoi sont des arbres courts qui fournissent le mouvement de rotation à d'autres arbres ou pièces de machines. Ils sont généralement connectés à des engrenages ou à des moteurs.

• Arbre d'entraînement :

  Les arbres d'entraînement transmettent la puissance et le couple générés par le moteur des véhicules aux roues. Il existe deux types d'arbres d'entraînement : un arbre d'entraînement plein et un arbre d'entraînement creux. Les arbres d'entraînement pleins sont fabriqués en acier ou en aluminium à l'aide de techniques d'extrusion. D'autre part, les arbres creux sont plus légers et sont principalement utilisés dans les technologies modernes pour réduire le poids total des véhicules. Ils sont également considérés comme plus réactifs.

• Arbre cannelé :

  Les arbres cannelés sont dotés de crêtes et de rainures parallèles, ce qui offre une meilleure adhérence et un meilleur maintien aux pièces de la machine. Les pièces de la machine comprennent notamment les pièces automobiles comme les arbres de transmission, les arbres d'entraînement et les arbres de pompes à eau.

• Arbre de pompe :

  Les arbres de pompe sont les tiges qui tournent et pompent des fluides dans différentes directions, généralement au sein d'une machine constitutionnelle comme un moteur. Ils sont généralement fabriqués avec des matériaux comme l'acier inoxydable, l'acier au carbone et l'acier allié.

Spécifications et entretien des tiges d'arbre

Spécifications

• Longueur : Les tiges d'arbre sont disponibles en différentes longueurs selon l'application de la machine. En règle générale, elles varient de 0,5 mètre à 3 mètres.
• Diamètre : Elles sont également disponibles en différentes épaisseurs ou diamètres. Le diamètre a un impact sur le poids et les roulements de la tige. Le diamètre varie généralement de 10 mm à 200 mm.
• Matériau : Les tiges d'arbre peuvent être fabriquées avec différents matériaux selon l'application de la machine. Les matériaux courants comprennent l'acier inoxydable, l'acier au carbone, le cuivre, l'acier allié et le laiton.
• Capacité de charge : Cette capacité est particulièrement importante dans les applications industrielles lourdes comme l'automobile ou l'aérospatiale. Les tiges robustes ont généralement une capacité de charge comprise entre 5000 et 10000 kg.
• Finition de surface : La finition de surface donne à la tige un aspect poli et améliore sa résistance à la corrosion. Les types de finitions de surface comprennent l'anodisation, le brossage ou le polissage.
• Tolérance de rectitude : La rectitude est un aspect crucial des tiges d'arbre. Si les tiges ne sont pas droites, elles affectent la rotation des roulements et la douceur de la machine. La tolérance de rectitude est généralement mesurée sur une longueur spécifique. La plupart des fabricants ont une tolérance de rectitude de 0,1 mm sur 1 mètre de longueur.

Entretien

• Inspections régulières : Des inspections régulières permettent d'identifier les problèmes potentiels. Les inspections vérifient l'usure de l'arbre, le désalignement ou les dommages de toute nature.
• Lubrification : La lubrification des roulements de l'arbre de garnissage améliore le bon fonctionnement. La lubrification réduit les frottements et prolonge la durée de vie des roulements de l'arbre.
• Nettoyage : Un nettoyage approfondi est nécessaire, surtout dans l'industrie maritime, où les arbres sont exposés à l'eau salée corrosive. Le nettoyage élimine toute accumulation de saleté ou de poussière qui pourrait affecter les performances.
• Alignement : Les opérateurs doivent vérifier périodiquement s'il y a un désalignement. Le désalignement peut entraîner une usure inégale, des frottements excessifs et une contrainte inutile sur les roulements et les arbres.

Scénarios

• Industrie manufacturière :

  Les tiges d'arbre sont largement appliquées dans l'industrie manufacturière. Ce sont des composants essentiels de diverses machines comme les tours, les fraiseuses et les machines de découpe. Dans ces machines, les tiges d'arbre sont utilisées pour transmettre le couple et le mouvement, permettant la rotation et le déplacement des pièces ou des outils.

• Industrie automobile :

  Dans le domaine automobile, les tiges d'arbre sont les pièces clés des systèmes d'entraînement automobiles, y compris les arbres d'entraînement, les arbres d'essieu, etc. Elles transmettent la puissance entre le moteur, la transmission et les roues, assurant le mouvement et l'accélération du véhicule.

• Industrie des énergies renouvelables :

  Le secteur des énergies renouvelables utilise les tiges d'arbre en les appliquant dans les éoliennes. Les arbres d'éolienne sont les pièces principales qui transmettent l'énergie générée par le vent lorsque les pales tournent, la convertissant en énergie électrique. Cette énergie électrique sera injectée dans le réseau électrique pour fournir un soutien électrique.

• Industrie aérospatiale :

  Dans l'industrie aéronautique, les tiges d'arbre sont largement utilisées dans l'industrie aérospatiale, par exemple dans les avions ou les vaisseaux spatiaux. Par exemple, elles peuvent être utilisées dans le système de transmission de puissance, comme les arbres de turbine, etc., pour assurer la transmission de la puissance et la rotation entre différents composants.

• Industrie de la construction :

  Les tiges d'arbre sont des équipements courants dans l'industrie de la construction. Elles sont principalement utilisées dans divers types de mélangeurs, de pompes et d'autres machines et équipements. Par exemple, elles peuvent servir à mélanger et à mélanger des matériaux de construction ou à pomper des arbres pour réaliser le transport de liquides.

• Industrie médicale :

  Dans le domaine médical, les tiges d'arbre sont utilisées dans les équipements médicaux, comme les instruments de précision, les robots chirurgicaux, etc. Elles assurent le mouvement et le fonctionnement précis des dispositifs médicaux, ce qui facilite les soins et le traitement des patients.

Comment choisir une tige d'arbre

De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de l'achat de tiges d'arbre. Tout d'abord, le diamètre moyen de la tige doit être compatible avec le diamètre du collier d'arbre et du logement du roulement pour créer un ajustement serré. En outre, il faut tenir compte d'un ajustement d'interférence pour supporter les charges entre les composants d'accouplement sans glissement.

Les acheteurs peuvent choisir les tiges d'arbre en fonction des applications et des machines. Différentes machines utilisent des méthodes de prévention de la rouille différentes. La galvanisation est le traitement de prévention de la rouille le plus courant pour les tiges d'arbre en acier. De nombreux fabricants utilisent également le placage, le revêtement ou l'oxydation pour les tiges d'arbre en acier inoxydable.

Il faut tenir compte de la capacité de charge et de la manière dont elle est transférée avant de choisir la tige d'arbre. La charge doit être la même dans tout l'équipement afin d'éviter les flexions. Le transfert de poids doit également être uniforme de l'engrenage au logement du roulement. Évaluez les exigences de couple de l'application pour trouver la tige qui peut fournir une résistance torsionnelle suffisante.

Les machines ont différentes vitesses de fonctionnement ; choisissez la résistance et le diamètre de la tige d'arbre pour obtenir la vitesse souhaitée. Les tiges de plus grand diamètre se déplacent plus lentement, tandis que les tiges fines tournent rapidement. Vérifiez si les roulements et les connexions peuvent accueillir le diamètre de l'arbre pour préserver l'intégrité de la machine.

Une analyse fractographique peut révéler les propriétés du matériau de la tige d'arbre, comme la résistance à la traction. Les fractographies sont des photographies de surfaces fracturées à différents grossissements. La tige d'arbre moyenne a une résistance à la traction de 70 000 ou 90 000 psi. Étant donné que les tiges supportent le poids dans les machines, elles doivent avoir une capacité de charge adéquate.

Évaluez la résistance à la flexion de la tige d'arbre pour éviter toute défaillance de l'équipement. Une faiblesse à la flexion peut entraîner une déviation des arbres sous le poids ou une rupture. Déterminez si les arbres seront soumis à des charges axiales ou à des poids variables pendant leur utilisation. La résistance à la flexion est généralement plus importante que la résistance à la traction, il est donc essentiel de se concentrer sur le diamètre de l'arbre. Les diamètres plus importants auront une résistance à la flexion plus élevée.

Questions-réponses sur les tiges d'arbre

Q1 : Quelles sont les tendances dans l'industrie des tiges d'arbre ?

A1 : La taille mondiale du marché des tiges d'arbre était évaluée à 2,64 milliards de dollars américains en 2021 et devrait passer de 2,83 milliards de dollars américains en 2022 à 4,00 milliards de dollars américains en 2030.

Q2 : Quelle est la longueur maximale d'une tige d'arbre ?

A2 : En général, les tiges d'arbre ont une longueur inférieure à 6 pieds.

Q3 : Quels sont les matériaux utilisés pour la fabrication des arbres flexibles ?

A3 : Habituellement, ils sont composés d'une bobine de fil d'acier à haute teneur en carbone enroulée autour d'une tige d'acier doux. Parfois, d'autres composites comme le Kevlar peuvent être utilisés autour du noyau pour améliorer la fonctionnalité.

Q4 : Quel type d'acier est utilisé pour les arbres ?

A4 : Les arbres en acier allié sont fabriqués à partir d'acier qui comprend d'autres éléments comme le chrome, le nickel ou le molybdène pour améliorer la résistance.