Spojení hřídele s nábojem

Spojení hřídele s nábojem slouží k přenosu kroutícího momentu z hřídele na náboj (v případě, že hřídel je hnacím elementem a náboj hnaným) nebo naopak z náboje na hřídel (náboj je hnací element a hřídel hnaný). Přenáší také axiální síly, příčné síly a ohybové momenty. Tato spojení jsou většinou standardizována.

Spojení hřídele s nábojem pomocí klínu
Spojení náboje s hřídelem pomocí pera, hřídelové matice KM a podložky MB

RozděleníEditovat

Dle způsobu přenosu silEditovat

Spojení hřídele s nábojem mohou být členěna dle způsobu přenosu sil na: [1]:

  1. Silová spojení (třecí styk): Přenos sil mezi hřídelí a nábojem se uskutečňuje pomocí třecího odporu, který vzniká nalisováním náboje na hřídel s přesahem, kuželovým samosvorným spojením, nebo pomocí zvláštních upínacích součástí, jako například různých dělených i nedělených svěrných nábojů.
  2. Tvarová spojení, kde se kroutící moment přenáší tvarem spojení hřídele s nábojem, např. různými typy drážkování, různě tvarovanými průřezy hřídele a náboje (pravoúhlé, trojúhelníkové, polygonální,...), nebo prostřednictvím nějaké vložené tvarové součásti (nejčastěji pera).
  3. Předepjatá tvarová spojení: jedná se o kombinaci některých výše uvedených způsobů spojení. Zvláštním případem tohoto druhu je spojení pomocí klínu.
  4. Materiálová spojení: náboj s hřídelem se spojí např. lepením, pájením nebo svařováním.

Dle způsobu namáháníEditovat

  1. Malé kroutící momenty: spojení pomocí různých svěrek, pružných objímek, příčných kolíků
  2. Velké kroutící momenty s měnícím se smyslem otáčení: lisované spoje s přesahem, prstencové pružinové upínače (tzv. ringfedry), drážkování nebo polygonální profily
  3. Kroutící momenty se stálým smyslem otáčení: pero, Woodruffovo pero, příčný kolík, lepená a pájená spojení
  4. Spojení s možností posuvu náboje v axiálním směru: rovnoboké drážkování, posuvné pero
  5. Spojení s možností posunu náboje v radiálním směru: spojení pomocí svěrek, smršťovací spojka

Tvarová spojení hřídele s nábojemEditovat

Tvarová spojení hřídele s nábojem mohou být dále dělena následovně:[1]:

  • s přímým (nezprostředkovaným) přenosem kroutícího momentu (např. drážkování),
  • se zprostředkovaným přenosem kroutícího momentu (kroutící moment mezi hřídelem a nábojem se přenáší prostřednictvím nějaké další součásti (součástí), např. pera).

Tvarová spojení jsou na obvodu namáhána tlakovým napětím   , které může být spočítáno následovně:

 

kde

 … jmenovitý kroutící moment
 … koeficient rázů a namáhání
 … koeficient nerovnoměrnosti obvodového zatížení
 … koeficient nerovnoměrnosti podélného zatížení
 … počet nosných členů (např. zubů v drážkování, per,...)
 … nosná výška nosného členu
 … nosná délka nosného členu
 … pevnost nejméně pevného materiálu v sestavě
 … roztečný rádius (profilu drážkování, průměr hřídele/vrtání v náboji při spojení perem, atp.)

ReferenceEditovat

  1. a b G.Niemann, H.Winter, B.-R. Höhn: Maschinenelemente Band1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen, 3.Auflage, Springer