مفصل ميكانيكي

الوصلة الميكانيكية هي جزء من آلة يُستخدم لربط جزء ميكانيكي واحد أو أكثر بجزء آخر. قد تكون الوصلات الميكانيكية مؤقتة أو دائمة؛ ومعظم أنواعها مصممة بحيث يمكن تفكيكها. تُصمم معظم الوصلات الميكانيكية للسماح بالحركة النسبية لهذه الأجزاء الميكانيكية في درجة حرية واحدة ، وتقييد الحركة في درجة حرية واحدة أو أكثر. ^{[ 1 ]}

المفصل المحوري، أو المفصل الدوراني، هو زوج حركي ذو درجة حرية واحدة . يُقيد حركة جسمين بالدوران فقط حول محور مشترك، ولا يسمح بالحركة الانتقالية أو الانزلاقية الخطية. ويتم ذلك عادةً باستخدام محمل دوار. يُوفر هذا المفصل مساحة تلامس أسطوانية، مما يجعله زوجًا حركيًا منخفضًا.

يُتيح المفصل المنزلق حركة انزلاقية خطية بين جسمين، ويُطلق عليه غالبًا اسم المنزلق، كما في وصلة المنزلق المرفقي . ويُسمى الزوج المنزلق أيضًا بالزوج المنزلق. ويمكن تصميم المفصل المنزلق بمقطع عرضي مضلع لمقاومة الدوران.

يُحدد الوضع النسبي لجسمين متصلين بمفصل انزلاقي مقدار الانزلاق الخطي لأحدهما بالنسبة للآخر. وتُعرّف هذه الحركة أحادية المعامل هذا المفصل بأنه زوج حركي ذو درجة حرية واحدة . ^{[ 2 ]}

توفر الوصلات المنزلقة انزلاقًا أحادي المحور غالبًا ما يوجد في الأسطوانات الهيدروليكية والهوائية . ^{[ 3 ]}

في السيارات، تُعدّ المفاصل الكروية محامل كروية تربط أذرع التحكم بمفاصل التوجيه . وهي تُستخدم في جميع السيارات تقريبًا ^{[ 4 ]} وتعمل بطريقة مشابهة لتصميم المفصل الكروي في مفصل الورك البشري . ^{[ 5 ]}

يتكون المفصل الكروي من مسمار محمل ومقبس داخل غلاف؛ جميع هذه الأجزاء مصنوعة من الفولاذ . مسمار المحمل مخروطي الشكل ومسنن، ويركب في فتحة مخروطية في مفصل التوجيه. يمنع غلاف واقٍ دخول الأوساخ إلى مجموعة المفصل. عادةً ما يكون هذا الغلاف عبارة عن غطاء مطاطي يسمح بحركة وتمدد مادة التشحيم . تميل المفاصل الكروية للتحكم في الحركة إلى التثبيت بنابض داخلي، مما يساعد على منع مشاكل الاهتزاز في الوصلة.

يوفر المفصل الكروي "المزاح" وسيلة للحركة في الأنظمة التي تتعرض للتمدد والانكماش الحراري ، والصدمات، والحركة الزلزالية، والحركات والقوى الالتوائية . ^{[ 6 ]}

يُستخدم هذا النوع من الوصلات بشكل أساسي لربط قضيبين بشكل ثابت ينقلان الحركة في الاتجاه المحوري دون دوران. قد تتعرض هذه الوصلات لقوى شد أو ضغط على طول محاور القضبان. ومن الأمثلة الشهيرة على ذلك وصل امتداد قضيب المكبس بقضيب التوصيل في مجموعة رأس التوصيل.

المزايا:

• التجميع والتفكيك السريع ممكن
• يمكنه تحمل قوى الشد والضغط على حد سواء.

طلب:

• الوصلة بين قضيب المكبس ورأس التوصيل لمحرك بخاري
• الوصلة بين قضيب الصمام وبخاره
• طرف حزام قضيب توصيل محرك بخاري
• مسمار التثبيت

الوصلة الملولبة هي وصلة ميكانيكية تُعدّ الخيار الأكثر شيوعًا لربط عنصرين معًا. فهي سهلة التصميم وسهلة الحصول على قطع غيارها، مما يجعلها خيارًا شائعًا جدًا في العديد من التطبيقات.

ميزة:

• يمكن تجميع/فك الوصلات بسهولة باستخدام مفتاح عزم الدوران أو أدوات التثبيت الأخرى. ^{[ 7 ]}
• يمكن شد العناصر المثبتة محورياً بأحمال مسبقة متغيرة.

العيوب:

• قد تتعرض المكونات الملولبة للتلف نتيجة الإجهاد. ^{[ 8 ]}
• قد تنفك الوصلات، مما يستدعي إعادة ربطها. ^{[ 9 ]}

طلب:

• حواف الأنابيب
• محركات السيارات
• مسامير التثبيت ^{[ 10 ]}