المحور

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "Axle" – الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( أغسطس 2018 ) ( تعرف على كيفية ومتى تزيل هذه الرسالة )

المحور أو شجرة المحور هو عمود مركزي لعجلة دوارة أو ترس . في المركبات ذات العجلات، قد يكون المحور مثبتًا بالعجلات، ويدور معها، أو مثبتًا بالمركبة، مع دوران العجلات حول المحور. [ ^1] في الحالة الأولى، يتم توفير المحامل أو البطانات في نقاط التثبيت حيث يتم دعم المحور. في الحالة الأخيرة، يوجد محمل أو جلبة داخل فتحة مركزية في العجلة للسماح للعجلة أو الترس بالدوران حول المحور. في بعض الأحيان، وخاصة في الدراجات، يُشار إلى النوع الأخير من المحاور باسم المغزل .

في السيارات والشاحنات، توجد معانٍ عديدة لكلمة المحور في الاستخدام العادي، حيث تشير إلى العمود نفسه، أو غلافه، أو ببساطة أي زوج عرضي من العجلات. بالمعنى الدقيق للكلمة، يُطلق على العمود الذي يدور مع العجلة، والذي يتم تثبيته بمسامير أو بمسامير في علاقة ثابتة معها، اسم المحور أو عمود المحور . ومع ذلك، في الاستخدام الأكثر مرونة، يُطلق أيضًا على التجميع الكامل بما في ذلك غلاف المحور المحيط (عادةً ما يكون مصبوبًا ) اسم المحور .

يشير المعنى الأوسع (المجازي إلى حد ما) للكلمة إلى كل زوج من العجلات المتوازية على جانبي السيارة، بغض النظر عن اتصالهما الميكانيكي ببعضهما البعض وبإطار السيارة أو جسمها. وبالتالي، يمكن تسمية الأزواج المستعرضة من العجلات في نظام التعليق المستقل بالمحور في بعض السياقات. غالبًا ما يستخدم هذا التعريف الفضفاض جدًا لـ "المحور" في تقييم الطرق ذات الرسوم أو ضرائب المركبات ، ويُعتبر بمثابة وكيل تقريبي للقدرة الكلية لتحمل الوزن للمركبة، وإمكانية تسببها في التآكل أو التلف لأسطح الطرق.

المحاور هي مكون أساسي في أغلب المركبات ذات العجلات العملية. في نظام التعليق الصلب "المحور الحي"، تعمل نوى المحور الداخلية الدوارة (أو نصف الأعمدة) على نقل عزم الدوران إلى العجلات عند كل طرف، بينما يحافظ الأنبوب الخارجي الصلب على وضع العجلات بزوايا ثابتة بالنسبة للمحور، ويتحكم في زاوية مجموعة المحور والعجلات بالنسبة لجسم المركبة. يجب أن تتحمل المحاور الصلبة (الأغلفة) في هذا النظام أيضًا وزن المركبة بالإضافة إلى أي حمولة. المحور غير الدافع، مثل محور الشعاع الأمامي في الشاحنات الثقيلة وبعض الشاحنات الخفيفة والشاحنات ذات الدفع الثنائي، لن يكون له عمود، ويعمل فقط كمكون تعليق وتوجيه. وعلى العكس من ذلك، تحتوي العديد من السيارات ذات الدفع الأمامي على محور شعاع خلفي من قطعة واحدة.

في أنواع أخرى من أنظمة التعليق، تعمل المحاور فقط على نقل عزم القيادة إلى العجلات: يتم جعل موضع وزاوية محاور العجلات مستقلين عن المحاور من خلال وظيفة نظام التعليق. هذا هو الحال في أنظمة التعليق المستقلة الموجودة في معظم السيارات الأحدث، وحتى سيارات الدفع الرباعي، وفي مقدمة العديد من الشاحنات الخفيفة. الاستثناء لهذه القاعدة هو نظام التعليق المستقل (الخلفي) للمحور المتأرجح ، حيث تكون المحاور النصفية أيضًا أذرع تعليق تحمل الحمولة.

لا تزال أنظمة الدفع المستقلة تحتاج إلى تفاضلات (أو تفاضلات)، ولكن بدون أنابيب ثابتة لغطاء المحور. يمكن ربط التفاضل بإطار أو هيكل السيارة، و/أو دمجه مع ناقل الحركة (أو علبة التروس) في وحدة ناقل الحركة المركبة . ثم تنقل أعمدة المحور (نصف) عزم الدوران إلى العجلات، عادةً عبر وصلات ذات سرعة ثابتة . مثل نظام المحور العائم الكامل، لا تدعم أعمدة الدفع في نظام التعليق المستقل للدفع بالعجلات الأمامية أي وزن للمركبة.

المحور المستقيم هو عمود صلب واحد يربط بين عجلة على الجانب الأيسر من المركبة وعجلة على الجانب الأيمن. محور الدوران الذي يثبته المحور مشترك بين العجلتين. يمكن لمثل هذا التصميم الحفاظ على ثبات مواضع العجلات تحت الضغط الشديد، وبالتالي يمكنه تحمل الأحمال الثقيلة. تُستخدم المحاور المستقيمة في القطارات (أي القاطرات وعربات السكك الحديدية)، وللمحاور الخلفية للشاحنات التجارية، وفي المركبات الثقيلة على الطرق الوعرة. يمكن حماية المحور بشكل اختياري وتعزيزه بشكل أكبر عن طريق إحاطة طول المحور بغلاف.

في تصميمات المحور المنقسم، يتم ربط العجلة على كل جانب بعمود منفصل. تحتوي سيارات الركاب الحديثة على محاور دفع مقسمة. في بعض التصميمات، يسمح هذا بتعليق مستقل للعجلات اليسرى واليمنى، وبالتالي ركوب أكثر سلاسة. حتى عندما لا يكون التعليق مستقلاً، تسمح المحاور المنقسمة باستخدام ترس تفاضلي، مما يسمح بقيادة عجلات الدفع اليسرى واليمنى بسرعات مختلفة أثناء دوران السيارة، مما يحسن الجر ويطيل عمر الإطارات.

المحور المزدوج هو مجموعة من محورين أو أكثر يقعان بالقرب من بعضهما البعض. تستخدم تصميمات الشاحنات مثل هذا التكوين لتوفير سعة وزن أكبر من المحور الفردي. عادةً ما تحتوي المقطورات شبه المقطورة على محور مزدوج في الخلف.

تُصنع المحاور عادةً من فولاذ SAE من الدرجة 41xx أو فولاذ SAE من الدرجة 10xx. يُعرف فولاذ SAE من الدرجة 41xx عادةً باسم " فولاذ الكروم والموليبدينوم " (أو "الكروم والموليبدينوم") بينما يُعرف فولاذ SAE من الدرجة 10xx باسم " فولاذ الكربون ". والاختلافات الأساسية بين الاثنين هي أن فولاذ الكروم والموليبدينوم أكثر مقاومة للانحناء أو الكسر، ويصعب جدًا لحامه باستخدام الأدوات الموجودة عادةً خارج ورشة اللحام الاحترافية. ^[2]

المحور الذي يتم تحريكه بواسطة المحرك أو المحرك الرئيسي يسمى محور القيادة .

تجمع السيارات الحديثة ذات الدفع الأمامي عادةً بين ناقل الحركة (علبة التروس والترس التفاضلي) والمحور الأمامي في وحدة واحدة تسمى ناقل الحركة . محور الدفع هو محور منقسم مع ترس تفاضلي ومفاصل عالمية بين نصفي المحورين. يتصل كل نصف محور بالعجلة باستخدام مفصل سرعة ثابتة (CV) يسمح لمجموعة العجلة بالتحرك بحرية رأسيًا وكذلك الدوران عند إجراء المنعطفات.

في السيارات والشاحنات ذات الدفع الخلفي ، يدير المحرك عمود نقل الحركة (يُسمى أيضًا عمود المروحة أو عمود الذيل ) الذي ينقل القوة الدورانية إلى محور القيادة في الجزء الخلفي من السيارة. قد يكون محور القيادة محورًا حيًا ، ولكن تستخدم السيارات الحديثة ذات الدفع الخلفي عمومًا محورًا مقسمًا مع ترس تفاضلي. في هذه الحالة، يربط نصف محور أو نصف عمود الترس التفاضلي بالعجلة الخلفية اليسرى، ويقوم نصف عمود ثانٍ بنفس الشيء بالعجلة الخلفية اليمنى؛ وبالتالي فإن نصفي المحور والترس التفاضلي يشكلان المحور الخلفي. ^[3] يوفر محور القيادة الأمامي القوة اللازمة لدفع الشاحنة. في الواقع، تعمل عجلة واحدة فقط من هذا المحور على تحريك الشاحنة والمقطورة على طول الطريق.

قد تحتوي بعض تصميمات المركبات البسيطة، مثل سيارات الكارت الترفيهية، على عجلة قيادة واحدة حيث يكون محور القيادة عبارة عن محور منقسم مع وجود عمود واحد فقط من العمودين اللذين يتم تشغيلهما بواسطة المحرك، أو قد تكون كلتا العجلتين متصلتين بعمود واحد بدون تفاضل (سباقات الكارت). ومع ذلك، تحتوي سيارات الكارت الأخرى على عجلتين خلفيتين أيضًا.

قد يتم تكوين بعض الشاحنات والمقطورات القلابة بمحور رفع (يُعرف أيضًا باسم محور الرفع الجوي أو المحور المنخفض )، والذي قد يتم رفعه أو خفضه ميكانيكيًا. يتم خفض المحور لزيادة سعة الوزن، أو لتوزيع وزن الحمولة على المزيد من العجلات، على سبيل المثال، لعبور جسر مقيد الوزن. عندما لا تكون هناك حاجة لذلك، يتم رفع المحور عن الأرض لتوفير التآكل على الإطارات والمحور، وزيادة الجر في العجلات المتبقية، وتقليل استهلاك الوقود. يخفف رفع المحور أيضًا من الاحتكاك الجانبي للمحور الإضافي في المنعطفات الضيقة للغاية، مما يسمح للمركبة بالدوران بسهولة أكبر. في بعض المواقف، يكون إزالة الضغط من المحور الإضافي ضروريًا حتى تتمكن المركبة من إكمال الدوران على الإطلاق. ^[4]

تقدم العديد من الشركات المصنعة أنظمة رفع جوي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر بحيث يتم إنزال المحاور الميتة تلقائيًا عندما يصل المحور الرئيسي إلى حد وزنه. ولا يزال من الممكن رفع المحاور الميتة بالضغط على زر إذا لزم الأمر، لتحسين القدرة على المناورة.

كانت محاور الرفع مستخدمة في أوائل أربعينيات القرن العشرين. في البداية، كان يتم رفع المحور بواسطة جهاز ميكانيكي. وسرعان ما حلت الأنظمة الهيدروليكية محل نظام الرفع الميكانيكي. وكانت شركة Zetterbergs، التي تقع في مدينة أوسترفالا بالسويد، واحدة من أوائل الشركات المصنعة لهذه المحاور. وكانت علامتها التجارية هي Zeta-lyften.

تم اختراع محور القيادة المزدوج القابل للرفع في عام 1957 من قبل شركة تصنيع الشاحنات الفنلندية Vanajan Autotehdas ، وهي شركة تشترك في التاريخ مع شركة Sisu Auto .

يحمل المحور العائم بالكامل وزن المركبة على غلاف المحور، وليس أعمدة المحور النصفية؛ فهي تعمل فقط على نقل عزم الدوران من الترس التفاضلي إلى العجلات. وهي "تطفو" داخل مجموعة تحمل وزن المركبة. وبالتالي فإن الضغط الوحيد الذي يجب أن تتحمله هو عزم الدوران (وليس قوة الانحناء الجانبي). يتم تثبيت أعمدة المحور العائمة بالكامل بواسطة شفة مثبتة بمسامير على المحور ، بينما يتم تثبيت المحور والمحامل على المغزل بواسطة صمولة كبيرة.

على النقيض من ذلك، يحمل التصميم شبه العائم وزن المركبة على عمود المحور نفسه؛ يوجد محمل واحد في نهاية غلاف المحور يحمل الحمل من المحور ويدور المحور من خلاله. لكي تكون "شبه عائمة" يجب أن تكون أعمدة المحور قادرة على "الطفو" في الغلاف والمحامل والأختام، وألا تخضع لـ "الدفع" المحوري و/أو التحميل المسبق للمحمل. تُستخدم المحامل الإبرية وأختام الشفاه المنفصلة في المحاور شبه العائمة مع الاحتفاظ بالمحور في الغلاف عند أطرافها الداخلية عادةً مع حلقات دائرية وهي عبارة عن غسالات صلبة ذات 3¾ دائرة تنزلق في أخاديد مُخرطة عند الطرف الداخلي للأعمدة ومُحتجزة في/بواسطة تجاويف في تروس جانب حامل الترس التفاضلي والتي يتم الاحتفاظ بها هي نفسها بواسطة عمود الترس التفاضلي (أو "الترس العنكبوتي"). لا تضع مجموعة المحور شبه العائمة الحقيقية أي أحمال جانبية على أنابيب غلاف المحور أو أعمدة المحور.

المحاور التي يتم ضغطها في محامل كروية أو مدببة، والتي يتم الاحتفاظ بها بدورها في أغلفة المحور باستخدام الشفاه والمسامير والصواميل، لا "تطفو" وتضع أحمالًا محورية على المحامل والأغلفة وقسم قصير فقط من العمود نفسه، والذي يحمل أيضًا جميع الأحمال الشعاعية.

يُستخدم التصميم العائم بالكامل عادةً في معظم الشاحنات الخفيفة التي يبلغ وزنها ¾ و1 طن، والشاحنات متوسطة الخدمة، والشاحنات الثقيلة. يمكن أن تحمل المجموعة الإجمالية وزنًا أكبر من مجموعة المحور شبه العائمة أو غير العائمة لأن المحاور بها محملان مثبتان على محور ثابت. يمكن التعرف على المحور العائم بالكامل من خلال المحور البارز الذي يتم تثبيت شفة عمود المحور عليه بمسامير.

يُستخدم إعداد المحور شبه العائم بشكل شائع في الشاحنات ذات الدفع الرباعي الخفيفة ووزن نصف طن في الخلف. يسمح هذا الإعداد لعمود المحور بأن يكون وسيلة الدفع، كما يدعم وزن السيارة. الفرق الرئيسي بين إعدادات المحور الكامل وشبه العائم هو عدد المحامل. يتميز المحور شبه العائم بمحمل واحد فقط، بينما تحتوي مجموعة المحور الكامل على محامل على كل من الجزء الداخلي والخارجي لمحور العجلة. الفرق الآخر هو إزالة المحور. لإزالة المحور شبه العائم، يجب إزالة العجلة أولاً؛ إذا انكسر مثل هذا المحور، فمن المرجح أن تنفصل العجلة عن السيارة. يوجد التصميم شبه العائم في معظم الشاحنات ذات الوزن نصف طن والخفيفة، وكذلك في سيارات الدفع الرباعي وسيارات الركاب ذات الدفع الخلفي، وعادة ما تكون نماذج أصغر أو أقل تكلفة.

من فوائد المحور العائم بالكامل أنه حتى لو انكسر عمود المحور (المستخدم لنقل عزم الدوران أو الطاقة)، ​​فإن العجلة لن تنزلق، مما يمنع وقوع حوادث خطيرة.

• تصميم محور الشاحنة محفوظ في 7 مارس 2016 على موقع Wayback Machine