מדריך העברת כוח

ANSI No.	פיץ' (אינץ')	הספק מקס' @100 RPM (הערכה)
40	0.500	~2 קילוואט
50	0.625	~4 קילוואט
60	0.750	~6 קילוואט
80	1.000	~11 קילוואט
100	1.250	~18 קילוואט
120	1.500	~27 קילוואט

מקבילה ISO: ISO 08B ≈ ANSI 40, ISO 10B ≈ ANSI 50 וכו' (פיץ' מטרי, מידות שונות מעט).

מינימום שיניים (גלגלת קטנה): 17-19 שיניים לריצה חלקה. מתחת ל-17 → פעולת מיתר מוגברת (שונות מהירות), רעש, ובלאי מואץ.

יחס מקסימלי (שלב בודד): טיפוסי 7:1, עד 10:1 אפשרי בזהירות.

אורך שרשרת: צריך להיות מספר זוגי של פיצ'ים כדי להימנע משימוש בחוליית offset (חלשה יותר מחוליה רגילה).

מרחק מרכזים: אידיאלי הוא 30-50 פיצ'ים. קצר מדי → בלאי מהיר וריצה גסה. ארוך מדי → הצלפת/רעידת שרשרת.

מנגנון בלאי: בלאי פין-תותב מגדיל את אורך הפיץ' האפקטיבי → השרשרת "גדלה."

החלף כאשר: השרשרת התארכה 1.5% (עומס קל) עד 3% (לפני שהיא מתחילה "לרכוב" על שיני הגלגלת — כשל "טיפ על השן").

מדידת התארכות: מדוד אורך שרשרת (למשל 12 פיצ'ים) תחת עומס והשווה לנומינלי.

סיכה קריטית: שמן מתאים (לא גריז, שלא חודר לממשק פין-תותב) יכול להאריך את חיי השרשרת פי 5-10.

✅ מומנט גבוה במהירות נמוכה (מסועים, ציוד חקלאי)
✅ סביבה מזוהמת/שמנונית (חגורה הייתה מחליקה)
✅ נדרש יחס מהירות מדויק ללא החלקה
✅ צפוי אורך חיים ארוך עם תחזוקה

❌ יישומי מהירות גבוהה (הצלפת ורעש שרשרת גדלים)
❌ היכן שסיכה בלתי אפשרית (סביבות מזון/נקיות — השתמש בחגורה במקום)
❌ שרשרת הנעה רגישה לזעזוע (חגורה סופגת זעזוע טוב יותר)

סבילות אפס לחוסר-יישור!

סוגים: שרוול, הידוק (מפוצל), אוגן.

מתי להשתמש: כאשר הצירים מיושרים בצורה מושלמת ויישארו כך (מכונות מסגרת קשיחה קצרה).

סכנה: כל חוסר-יישור (זוויתי, מקבילי, או צירי) מועבר ישירות למסבים → כשל מסב מוקדם, רעידות, אפשרות לשבר ציר.

סבילות יישור: בעצם אפס — השתמש בשעוני מדידה או כלי יישור לייזר לפני הידוק סופי.

צירוף לסת (עכביש): אלסטומר "עכביש" בין שני רכזות. סופג ~0.5° חוסר-יישור זוויתי, חוסר-יישור מקבילי קטן. סופג זעזוע ורעידות. האלמנט נשחק עם הזמן (ניתן להחלפה).

צירוף Oldham: שתי רכזות + דיסק מרכזי צף. מטפל היטב בחוסר-יישור מקבילי, אפס backlash — טוב לתנועת סרוו/דיוק.

צירוף דיסק: דיסקי מתכת דקים מתכופפים כדי להתאים לחוסר-יישור. קשיחות פיתולית גבוהה (טוב לסרוו), מטפל בכל 3 סוגי חוסר-יישור.

צירוף גלגל שיניים: שיני גלגל פנימיות/חיצוניות מאפשרות החלקה. קיבולת מומנט גבוהה, דורש סיכה.

צירוף בלוני: בלון מתכת, אפס backlash, אינרציה נמוכה — בקרת תנועה מדויקת.

מקבילי (offset): הצירים מקבילים אך לא קונצנטריים. סבילות טיפוסית: 0.05-0.5mm תלוי בסוג הצירוף.

זוויתי: קווי מרכז הציר נחתכים בזווית. סבילות טיפוסית: 0.5-3° תלוי בסוג.

צירי (end float): הצירים נעים לכיוון/מרחוק זה מזה (התפשטות תרמית!). רוב הצירופים מטפלים בכמה מ"מ.

1. מומנט — עם מקדם שירות (1.5-2× לעומסי זעזוע)
2. מהירות (RPM) — בדוק דירוג מהירות מקסימלית
3. חוסר-יישור — ערכי מקבילי/זוויתי/צירי צפויים
4. גדלי חור — שני קטרי הציר
5. דרישת Backlash — אפס לסרוו/דיוק, סבילות לתמסורת כוח כללית
6. סביבה — טמפרטורה, כימיקלים (תאימות אלסטומר)
7. זעזוע/רעידה — העדף סוגים אלסטומריים לריכוך

כלל אצבע לגודל (מטרי, DIN 6885):

קוטר ציר (mm)	מפתח W×H (mm)
10-12	4×4
17-22	6×6
30-38	10×8
44-50	14×9
58-65	18×11

אורך מפתח: טיפוסית 1.0-1.5× קוטר הציר, אבל בדוק מאמצי גזירה/מגע לעומסים בפועל.

כשל גזירה: המפתח נגזר לרוחב חתכו — בדוק τ = F/(L×W) מול מאמץ הגזירה המותר.

כשל מגע/מעיכה: דופן המפתח או החריץ מתעוותת — בדוק σ = F/(L×H/2) מול מאמץ המגע המותר.

בכוונה תכנונית: מפתחות לרוב מתוכננים בכוונה להיות "הקישור החלש" — בגודל שיגזור לפני שרכיבים יקרים יותר (תיבת הילוכים, ציר מנוע) ניזוקים באירוע עומס-יתר. זו החלטת תכן בטיחות מכוונת ביישומים מסוימים.

Fretting בחריץ המפתח: אתר יזום עייפות נפוץ — פינות חדות בחריץ הן מרימי מאמצים (Kt עד 2-3).

ספליינים אבולוטיים: כמו שיני גלגל פנימיות/חיצוניות קטנות. מפזרים עומס על שיניים רבות (לעומת מפתח בודד) → קיבולת מומנט גבוהה בהרבה באותו קוטר.

יתרונות מול מפתחות:
• מרכוז עצמי (אין אקסצנטריות)
• צפיפות מומנט גבוהה יותר
• עמידות עייפות טובה יותר (אין מרים אחד של מאמץ)
• יכולים לאפשר החלקה צירית תחת עומס (צירים מפוספסים)

יישומים נפוצים: תמסורות רכב, צירי PTO, צירי פלט תיבת הילוכים, מפעילים תעופתיים.

דוגמת סימון DIN 5480: W 25×1.25×18 — קוטר ייחוס 25mm, מודול 1.25, 18 שיניים.

לחיבורים קבועים או חצי-קבועים ללא מפתח כלל:

הידוק לחץ: כוח מכני להרכבה — ראה עמוד הסובלנויות לחישובי כוננת (H7/p6, H7/s6 וכו').

הידוק תרמי (Shrink Fit): חימום הרכזת (או קירור הציר) לרווח התפשטות תרמית בהרכבה, ואז זה ננעל בהידוק בטמפ' חדר — ראה עמוד העומסים למחשבון ΔT.

יתרון: אפס backlash, אין ריכוז מאמצים מחריץ מפתח.
חיסרון: לא ניתן לפירוק בקלות; דורש בקרת סבילות הדוקה.

צלחת בודדת (סגנון רכב): פשוט, קומפקטי, מומנט בינוני.

רב-צלחת (רטוב או יבש): מספר משטחי חיכוך באותו מעטפת → קיבולת מומנט גבוהה בהרבה לאותו קוטר. רטוב (טבול בשמן) רץ קריר יותר, חיים ארוכים יותר; יבש פשוט יותר אך מייצר יותר חום.

מצמד קונוס: פעולת טריז עצמי-אנרגטית — צריך פחות כוח צירי ממשטח שטוח לאותו מומנט, אך קשה יותר לנתק בצורה נקייה.

מצמד צנטריפוגלי: מתחבר אוטומטית מעל סף RPM (מסורי שרשרת, קארטים) — לא נדרש הפעלה חיצונית.

צירוף פין גזירה: פין קרבני נגזר במומנט קבוע — פשוט, זול, אך חייב להיות מוחלף אחרי כל אירוע (והמכונה עוצרת לגמרי).

מצמד החלקה (חיכוך): מחליק ברציפות מעל מומנט קבוע, מתאפס אוטומטית ברגע שעומס-היתר נעלם — אין זמן השבתה להחלפה, מפרט מומנט מתכוונן.

מגביל מומנט כדורי: כדורים קופצים מגומחות מעל מומנט קבוע, ניתן לאיפוס בהיפוך קצר — פשרה טובה בין פין גזירה למצמד החלקה.

היכן משתמשים: הינעי מסועים, PTO חקלאי, רובוטיקה (הגנה מפני התנגשות), כל תמסורת שבה תקיעה לא צריכה להרוס את המנוע/תיבת ההילוכים.

בלם דיסק: פיזור חום גבוה, חיכוך עקבי, בדיקה קלה — סטנדרטי לבלימה דינמית (בתנועה).

בלם תוף: עצמי-אנרגטי (בחלק מהתכנונים), יותר מומנט ליחידת כוח הפעלה, אך הצטברות חום מגבילה את מחזור העבודה.

בלם אלקטרומגנטי: מתחבר/משתחרר דרך זרם סליל — גרסאות "מחוברות בהיעדר חשמל" (fail-safe) נפוצות למעליות, מנופים, בלמי החזקה קריטיים לבטיחות.

בלימה רגנרטיבית: המנוע פועל כגנרטור, ממיר אנרגיה קינטית לחשמלית — משמש עם VFD/כונני סרוו, מפחית בלאי בלם מכני.

טעות הבחירה הנפוצה ביותר במצמד/בלם: תכנון רק לפי מומנט תוך התעלמות מקיבולת תרמית.

אנרגיה לחיבור: E = ½×I×ω² (אנרגיה קינטית סיבובית שיש לספוג), כאשר I = מומנט אינרציה, ω = מהירות זוויתית.

מחזור עבודה חשוב: מצמד המדורג לחיבור מזדמן יתחמם יתר על המידה ויתקלף/ייכשל אם יופעל ברציפות בתדירות גבוהה — תמיד בדוק את דירוג מחזור העבודה התרמי של היצרן, לא רק דירוג המומנט הסטטי.