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 4d . Мере спојнице одређују се у зависности од пречника вратила р d и износе: D 1,,41,8 , d Веће вредности за чауре од сивог лива. L 2,53,5 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 2T 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