022 Спојнице

Слајд 1

МАШИНСКИ ЕЛЕМЕНТИ II СПОЈНИЦЕ Београд, 2013/2014. год.

SPOJNICE YADATAK I PODELA

Циљ теме је упознати се са:

1

Основном поделом спојница

2

Задатком и наменом спојница

3

Принципом рада спојница

SPOJNICE YADATAK I PODELA

 Спојнице су машински елементи помоћу којих се спајају два саосна или приближно саосна машинска елемента ради преношења обртног момента.  Првенствено се користе за спајање вратила, вратила а нешто мање зупчаника, ланчаника и других елемената за пренос снаге са вратилима.  Осим за преношење обртних момената, поједине врсте спојница могу се користити за:  прилагођавање одступања од саосности вратила;  пригушивање р у осцилације ц ц ј и удара уд р при р покретању р у и у токуу рада; р д ;  аутоматско успостављање или прекидање преношења обртног момента;  осигурање спојених делова од преоптерећења или нежељеног смера обртања.

SPOJNICE YADATAK I PODELA

СПОЈЈНИЦЕ Е

 Спојнице се према намени деле на више врста. НЕЕЛАСТИЧНЕ

КРУТЕ

ЕЛАСТИЧНЕ

ДИЛАТАЦИОНЕ

ИСКЉУЧНЕ

ЗГЛОБНЕ

ИСКЉУЧНОУКЉУЧНЕ

УГАОНО ПОКРЕТЉИВЕ

СПЕЦИЈАЛНЕ

SPOJNICE YADATAK I PODELA

СПОЈЈНИЦЕ Е

 Спојнице се према намени деле на више врста. НЕЕЛАСТИЧНЕ

ПРИГУШНИ ЕЛЕМЕНТ ОД ГУМЕ

ЕЛАСТИЧНЕ

ПРИГУШНИ ЕЛЕМЕНТ ОД КОЖЕ

ИСКЉУЧНЕ

ПРИГУШНИ ЕЛЕМЕНТ ОПРУГА

ИСКЉУЧНОУКЉУЧНЕ

СПЕЦИЈАЛНЕ

SPOJNICE YADATAK I PODELA

 Спојнице се према намени деле на више врста. НЕЕЛАСТИЧНЕ

СПОЈЈНИЦЕ Е

ЕЛАСТИЧНЕ КАНЏАСТЕ ИСКЉУЧНЕ ЗУПЧАСТЕ ИСКЉУЧНОУКЉУЧНЕ

СПЕЦИЈАЛНЕ

SPOJNICE YADATAK I PODELA

 Спојнице се према намени деле на више врста. НЕЕЛАСТИЧНЕ

СПОЈЈНИЦЕ Е

ЕЛАСТИЧНЕ

ИСКЉУЧНЕ

ИСКЉУЧНОУКЉУЧНЕ

СПЕЦИЈАЛНЕ

ФРИКЦИОНЕ

SPOJNICE YADATAK I PODELA

 Спојнице се према намени деле на више врста. НЕЕЛАСТИЧНЕ

СПОЈЈНИЦЕ Е

ЕЛАСТИЧНЕ

ИСКЉУЧНЕ

ЗА ПУШТАЊЕ У РАД

ИСКЉУЧНОУКЉУЧНЕ

СИГУРНОСНЕ

СПЕЦИЈАЛНЕ

ЈЕДНОСМЕРНЕ

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Помоћу нееластичних спојница остварује се стална веза спојених делова, делова која се у току рада не може раставити.  Круте спојнице примењују се најчешће за спајање трансмисионих вратила, ређе вратила погонске и радне машине.  Уградња крутих спојница захтева врло мала одступања саосности вратила при спајању да би се избегла допунска оптерећења на вратилима и у њиховим ослонцима.  Круте спојнице одликују се једноставношћу конструкције, малим димензијама, поузданошћу и једноставним одржавањем у експлоатацији. експлоатацији

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Чаураста спојница има облик чауре. Израђује се од челика,, челичног лива или сивог лива.

 Спаја се вратилима помоћу два клина ( а ), обично без нагиба, или жлебним спојем ( б ).  Осигурава се од аксијалног померања са једним или два увртна вијка називног пречника Md 1 4d .  Мере спојнице одређују се у зависности од пречника вратила р d и износе: D  1,,41,8 ,  d Веће вредности за чауре од сивог лива.

L   2,53,5 d

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Прирубне спојнице састоје се од две прирубнице чије ј се главчине најчешће ј помоћу у клинова спајају ј ју са вратилом.

 Веза обода остварује се неподешеним ( а и б ), или подешеним ( в ) вијцима.  Спојнице С ј са подешеним вијцима ј ( в ) могу да пренесу веће обртне моменте.  Саосност прирубница постиже се помоћу цилиндричних испуста на једној и упуста на другој прирубници ( а ) или помоћу дводелних прстенова ( б ).

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Мере прирубних спојница са подешеним вијцима дате су у следећој табели:

 Код д ових спојница ј ц треба р проверити р р носивост клина и попречног пресека стабла вијка, због појаве неравномерне расподеле оптерећења по појединим вијцима. Коефицијент неравномерности

r  1,2 1,4 r  Z 2

Отвор за вијак израђен у склопу прирубнице. За отвор израђен одвојено од прирубнице.

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Канџаста дилатациона спојница припада групи ру спојница ј ц које ј су у аксијално ј прилагодљиве р д за крутих l  Za, l - аксијално померање Za - осни зазор измећу обода спојнице у монтажном стању

 Састоји се од два обода ( 1 и 2 )), на чијим чеоним површинама су по три или пет канџи, које образују лабаво налегање са малим зазором.  Ради постизања саосности вратила обично се уграћује прстен за центрирање обода ( 3 ).

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Ободи и прстен се израђују од сивог лива и радна способност им је ограничена чвртоћом додирних површина које треба проверити на површински притисак: 2  T  K A  r N mm2  p Dsr  h  b  z р момент који ј се преноси; р ; T Nmm - обртни

KA

- коефицијент неравномерности рада ( удара );

r

- коефицијент расподеле оптерећења између канџи; r  1,3  1,5  - за 3 канџе; r  1,5  2 - за 5 канџи

Dsr  mm b  mm

- средњи пречник додирних површина канџи; - дебљина канџи; и

h  mm

- дужина додира канџи.

 Мере канџасте спојнице могу се усвојити према пречнику вратила: D   3  4   d; L   3,5  5   d; h  0,3  d  10mm;

b  0,3  d  25mm.

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Зупчаста спојница дозвољава мања уздужна, попречна р и угаона у померања р једног ј д вратила р у односу д у на друго.

 Двострана спојница састоји се из две озубљене главчине од челика, потребне чврстоће и термички р ђ , чија ј су у темена зубаца у ц сферног ф р облика,, а д два обрађене, наглавка са унутрашњим озубљењем спојени су мећусобно вијцима због тачног налегања.

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Зупчаста спојница је значајна због њене подешљивости релативно малих димензија и велике подешљивости, носивости. д ј табели д дати су у подаци д ц за д двостране р и  У следећој једностране зупчасте спојнице.

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 Зглобна или карданова спојница омогућује спајање вратила чије се осе секу под великим углом, који у току рада може бити б сталан или променљив до 30°.

30°

 Зглобна спојница се састоји из две главчине са виљушкама ( 1 и 2 ) чије су ушице спојене са рукавцима крстака ( 3 ) цилиндричним зглобовима зглобовима.  Главчине се спајају са вратилима жлебним спојем, прирубницама р руб ца а или заваривањем. за ар а е  При обртању вратила рукавци осцилују у ушицама виљушки.

SPOJNICE NEELASTI^NE SPOJNICE

 На следећој слици приказан је облик зглобне спојнице која се уграђује у аутомобиле, грађевинске и друге машине.

 Недостатак зглобне спојнице је што при промени угаоне брзине гоњеног вратила у току једног обрта погонског вратила настаје динамичко оптерећење р ј , па се зато зглобне спојнице ј ц користе р у трансмисије, склопу са кардановим вратилом које елиминише неравномерност обртања ( синхроне спојнице ).

SPOJNICE ELASTI^NE SPOJNICE

 Еластичне спојнице имају способност пригушивања удара при преношењу променљивих обртних момената момената.  Оне смањују торзионе осцилације и прилагођавају се несаосности вратила у одређеном степену.  Све С карактеристике еластичних спојница ј одређују ђ ј еластични елементи ( гума, полиуретан, кожа или челичне опруге )).  Еластичне спојнице ј ц са неметалним еластичним елементима имају повољнија пригушна својства од челичних опруга, али су им димензије веће и чешће се морају ј замењивати еластични делови.

SPOJNICE ELASTI^NE SPOJNICE

 Спојница са улошцима од гуме или полиуретана одликује се једноставношћу конструкције и ниском ценом.

 Састоји се из два различита обода.  У једном ј ободу б постављају ј се еластични улошци навучени на вијке одговарајућег облика.  Други обод има конусне ( а ), цилиндричне проврте ( в ) или конбиновано ( б ), кроз које се убацују вијци или осовиница и спајају у чврсту везу са ободом.

SPOJNICE ELASTI^NE SPOJNICE

 Мере еластичних спојница са гуменим улошцима дате су у следећој табели:

 Код ове спојнице треба проверити површински притисак р са ( p ) између з еђу гумених у е уложака у о а а и стабла с аб а вијка, ј а, односно осовинице: Ft 2T p   pd

T Nmm N 

- обртни момент који се преноси;

p  2,4 N

mm2  

dz b Do dz b

- дозвољени површински притисак за улошке од гуме.

SPOJNICE ELASTI^NE SPOJNICE

 Спојница са еластичним венцем има два обода које обухвата еластични гумени венац, расечен на једном месту радијално ј ради могућности ћ монтаже.

 Спој венца и обода изводи се помоћу два прстена ( P ) и вијака, који се осигуравају еластичном подлошком.

SPOJNICE ELASTI^NE SPOJNICE

 Радна способност спојнице ограничена је могућношћу у у проклизавања р гуменог у венца услед у центрифугалне силе.  Момент трења на једној додирној површини обода и еластичног венца је: T  z  Fv 1    Rs Nmm

Fv 1 N  z

  0,35 0 35

- сила у вијку ј у након притезања; р ; - број вијака; - коефицијент трења;

Rs  0,25   Ds  Dv   mm

- средњи пречник додира венца и обода.

 Највећи обртни момент који спојница може да пренесе:

Tmax  T  K A N ;  Степен сигурности против проклизавања:

KA

- коефицијент удара.

s

2  T K A  Tmax

2

SPOJNICE ELASTI^NE SPOJNICE

 Мере спојницe са еластичним венцем дате су у следећој табели:

 Велика еластичност гуменог венца дозвољава релативно велика одступања положаја спојених вратила у уздужном ( ∆l ≤ 8 8mm ) и радијалном ј ( ∆r ∆ ≤ 4mm 4 ) правцу, као и угаону деформацију вратила ( α = 4° ).

SPOJNICE ELASTI^NE SPOJNICE

 Спојница са еластичним тракама састоји се из два озубљена челична обода, са бројем зубаца t = ( 50 ÷100 ), између ђ којих ј се наизменично савија ј више челичних трака.

 Преко спојених обода навучен је дводелни оклоп, који се спаја помоћу вијака са упуштеном главом ( као на слици ), или помоћу вијака за тачно налегање.  Ове спојнице имају релативно мале димензије, велику носивост и способност пригушивања удара, па преносе велике обртне момената променљивог интезитета.

SPOJNICE ISKQU^NE SPOJNICE

 Искључне спојнице спадају у групу спојница које у току рада омогућују искључивање једног вратила.  Канџаста искључна спојница има више профила канџи: а) правоугаони; б) трапезни; в) трапезни са несиметричним профилом и г) троугласти.

 Примењују се за преношење великих обртних момената без проклизавања, р , при р сразмерно р р нискојј уучeстаности укључивања, као и за укључивање у строго одређеном положају погонског и гоњеног обода.

SPOJNICE ISKQU^NE SPOJNICE

 Зупчаста раздвојива спојница је двострана искључна спојница. ј ц

 На ожлебљеном делу погонског вратила ( 1 ) налази се зупчаник ( 2 ) који је обухваћен озубљеним прстеном ( 3 ). у могуће у јје уукључити у Помоћуу механизма за уукључивање вратило ( 4 ) или зупчаник ( 5 ), који имају озубљене главчине ( 6 ).

SPOJNICE FRIKCIONE SPOJNICE

 Фрикционе спојнице спадају у групу укључно – искључних спојница. Имају велику примену јер омогућују лако укључивање и искључивање гоњеног вратила.  Најједноставнија фрикциона спојница састоји се из два диска од сивог лива.

 Диск ( 1 ) чврсто је спојен са погонским вратилом, помоћуу клина,, д док јје д диск ( 2 ) спојен ј са гоњеним вратилом р помоћу два клина или жлебним спојем, тако да се може аксијално померати.

SPOJNICE FRIKCIONE SPOJNICE

 Фрикционе спојнице раде на принципу трења. Да би се пренео обртни момент са погонског на гоњено вратило, сила трења ( Fμ ) на додирним површинама мора бити већа или најмање једнака обимној сили ( Ft = 2 ·T/Dt ).  Сила С трења постиже се притиском на додирне површине аксијалном силом Fа, која дејствује управно на додирне површине ( Fμ = Fa · μ, где је μ – коефицијент трења ).  Да би се повећао отпор р трења р дискови се на додирним р површинама облажу материјалом који има висок коефицијент трења.  Недостатак Н ф фрикционе спојнице ј са једном ј равном додирном површином је у томе што је за обезбеђење потребног отпора трења потребна велика аксијална сила сила, јер она треба да буде једнака нормалној сили на диску.

SPOJNICE FRIKCIONE SPOJNICE

 Са знатно мањом аксијалном силом може се остварити потребна нормална сила код спојница са коничним додирним површинама.  Пошто је конус са углом α = 12 ÷ 15°, кад се спојница укључи аксијална сила Fа, изазива нормалну силу укључи, Fn = Fa / sin α. На тај начин могуће је пренети обртни момент Tμ = Fn · μ · R.

SPOJNICE FRIKCIONE SPOJNICE

 Да би се елиминисало дејство аксијалне силе на лежишта и друге делове преносног механизма механизма, као и да би се повећала носивост спојнице, користи фрикциона спојница ј са два пара р коничних тарних р површина. р

SPOJNICE FRIKCIONE SPOJNICE

 Већи моменти са равним додирним површинама могу се пренети и ако је број тарних површина већи већи. Једна таква фрикциона спојница са четири тарне површине приказана р је ј на следећојј слици.

1. погонско вратило 2. главчина 3. аксијално слободне ламеле 4. гоњено вратило 5 непокретна ожлебљена 5. б главчина 6. аксијално слободне ламеле 7. аксијално слободан диск

 Диск потискује ламеле, стварајући између њих нормалну силу потребну за преношење обртног момента. момента  Број додирних тарних површина између ламела: z  n  1; n - укупан број ламела.

SPOJNICE FRIKCIONE SPOJNICE

 Аксијална сила може се остварити и помоћу електромагнета. Фрикциона електромагнетна спојница са више ламела приказана је на следећој слици.

1.

2 2.

3.

4.

5 5.

6.

7 7.

8.

9.

10.

11.

12.

обод навртка а р а ламела навртка прстенови за напајање електричном струјом ламела обод опруга носач електромагнета ц материјал р ј изолациони дистантна чаура котва

 Ова спојница се одликује релативно малим димензијама, добром носивошћу и могућношћу брзог и честог укључивања.

SPOJNICE SIGURNOSNE, JEDNOSMERNE I HIDRODINAMI^KE SPOJNICE

 Сигурносне спојнице својом конструкцијом омогућују аутоматски прекид веза спојених делова када обртни момент пређе унапред одређену вредност.  Код спојнице са чивијама ободи ( 1 и 2 ) се спајају помоћу ћ чивија ј ( 4 ) које ј су тако димензионисане да се кидају ( смичу ) кад обртни момент прекорачи одређену вредност вредност.  Чивије се постављају у чауре ( 3 ) и осигуравају од уздужног у у померања вијцима ј ( 5 )).

SPOJNICE SIGURNOSNE, JEDNOSMERNE I HIDRODINAMI^KE SPOJNICE

 Највећа обимна ( смичућа ) сила коју чивије ( z ) могу да пренесу износи:

2  T  K A   d12 Ft    Z  Rmt N  Do 4 T Nmm - номинални обртни момент; KA Rmt N mm2 

d1  mm

- д дозвољени коефицијент ф ц ј проптерећења; р р ; - смицајна чврстоћа; Rmt  0,85  Rm

Rm - затезна чврстоћа

- пречник чивија.

 Из наведене једначине одређује се пречник чивије:

8 T  K A d1  mm    Do  Z  Rmt

SPOJNICE SIGURNOSNE, JEDNOSMERNE I HIDRODINAMI^KE SPOJNICE

 На следећој слици приказана је спојница сигурности са куглицама.

1.

2.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

вратило зупчаник куглице уметак спојнице навртка опруга обод спојнице

SPOJNICE SIGURNOSNE, JEDNOSMERNE I HIDRODINAMI^KE SPOJNICE

 Фрикциона сигурносна спојница приказана на следећој слици има две равне тарне површине и уграђена је у ременицу.

1.

2.

3 3.

4.

5.

6 6.

7.

8.

9 9.

10.

11.

12 12.

вратило главчина клин без нагиба вијак лежајна чаура ременица фрикционе облоге диск вијак опруга три осовинице навртке

SPOJNICE SIGURNOSNE, JEDNOSMERNE I HIDRODINAMI^KE SPOJNICE

 Једносмерне спојнице омогућују преношење обртног момента са погонског на гоњено вратило само у једном смеру.

 Једносмерна аксијална спојница има правоугаони навој на погонском вратилу и на главчини. Додирна површина р спојнице ј ц може бити и конична,, као у решењу р у II.  Канџаста једносмерна спојница има несиметричан профил канџи, који обезбеђује преношење обртног момента у једном ј смеру.  Једносмерна спојница са куглицама има озубљену главчинуу непокретно р спојену ј у са погонским вратилом р на коме се налази цилиндрични оклоп, а између оклопа и вратила уметнуте су куглице или ваљчићи.

SPOJNICE SIGURNOSNE, JEDNOSMERNE I HIDRODINAMI^KE SPOJNICE

 Хидродинамичке спојнице раде на принципу коришћења кинетичке енергије струјања течности ( уља ), малог притиска.

1. пумпно коло на погонском вратилу 2 турбинско коло на гоњеном вратилу 2.

3. омотач

 Пумпа на почетку рада има већу угаону брзину ( ω1 ) од турбине односно гоњеног вратила ( ω2 ), па ће пумпа саопштавати гоњеном вратилу већи обртни момент: T2  T1  1  2 ;   0,97  0,98 - степен искоришћења, све док се приближно не изједначе угаоне брзине.

SPOJNICE Резиме спојницама се спајају саосни обртни машински елементи ради преношења обртног момента. познате су следеће врсте спојница: нееластичне, еластичне, искључне, искључно - укључне и посебне или специјалне спојнице.

крутом спојницом се елементи спајају круто, што значи да се са погонског на гоњени елемент и обрнуто преносе сви удари и деформације које се јављају у току рада.

еластичне спојнице пригушују ( ублажују ) промене обртног момента и ударе који се јављају на једној машини, штитећи на тај начин другу. дру у