Síly působící na hřídel

Axiální a radiální síla působící na hřídel
- Axiální síla
- Radiální síla

Na hřídel v libovolném strojním zařízení mohou působit různé síly, lišící se krom velikosti v těchto zásadních aspektech:

  • Směrem síly
  • Stálostí síly v prostoru

Směr sílyEditovat

Síla působící na hřídel může mít zcela obecný směr, pro strojírenskou praxi jsou ale důležité tyto tři speciální případy:

  • Axiální síla.
  • Radiální síla.
  • Tangenciální síla.

Libovolná obecná síla, působící na hřídel, se pro výpočetní účely ve strojírenské praxi rozkládá na tyto tři složky vektorovým rozkladem.

Axiální sílaEditovat

Axiální síla, obvykle značená  , je síla působící ve směru osy hřídele. Axiální síla má tedy tendenci hřídel natahovat či stlačovat, případně posouvat.
Obecný význam slova axiální je „ve směru osy“.

Radiální sílaEditovat

Radiální síla, obvykle značená  , je síla působící kolmo k ose hřídele v rovině procházející osou hřídele. Radiální síla má tedy tendenci hřídel ohýbat.

Tangenciální sílaEditovat

Tangenciální síla, obvykle značená  , je síla působící kolmo k ose hřídele v rovině neprocházející osou hřídele. Tangenciální síla má tedy tendenci hřídelí otáčet (i ji ohýbat).

Vztah tangenciální a radiální sílyEditovat

Tangenciální sílu je možno nahradit silou radiální stejného směru a velikosti a točivým momentem  , který je možno spočíst ze vztahu:
 
Kde   je vzdálenost osy hřídele od působiště síly.

Stálost síly v prostoruEditovat

  • Směr síly v prostoru se nemění – Většinový případ.Taková síla vzniká od odzubení či od pohonu řemenem.
  • Směr síly v prostoru se mění – Například vyvažovací hřídel,odstředivou sílou vzniká rotující síla.


Příklady silEditovat

Síly působící z ozubení s přímými zubyEditovat

 
Záběr přímobokého ozubeného soukolí- síly

Při záběru kol s přímým ozubením vzniká na bocích dvojice zabírajících zubů normálová síla  , jež je kolmá na boky zubů v místě záběru. Tuto sílu je možno rozložit na radiální sílu   a tangenciální sílu  .

Síly působící z ozubení se šikmými zubyEditovat

Při záběru kol se šikmým ozubením vzniká na bocích dvojice zabírajících zubů obecná prostorová síla, kterou je možno rozložit na radiální,tangenciální sílu a axiální. Axiální síla se projevuje tak, že pokud by hřídel nebyla zajištěna vhodným ložiskem, měla by snahu se vysunout ven.

Síly působící z řemenu či řetězuEditovat

Pohon hřídele řemenem či řetězem je příkladem čisté tangenciální síly, jež má tendenci hřídel roztočit.

OdkazyEditovat

Související článkyEditovat