1 HŘÍDELOVÉ SPOJKY Mechanizmy určené pro dočasné nebo trvalé spojení dvou hřídelů hnacího a hnaného. Účel : přenos kroutícího momentu mezi hnacím a hnaným hřídelem, ochrana hnacího stroje proti přetížení. Strojní součásti přenášející kroutící moment mezi hnacím a hnaným strojem nebo mezi jednotlivými částmi stroje či mechanismu. FUNKCE SPOJEK ochrana zařízení před přetížením formou omezení přenášeného momentu, tlumení rázů a torzních kmitů hřídelí, umožnění montážních nepřesností, umožnění tepelné roztažnosti spojovaných součástí, zajištění plynulého rozběhu zařízení, možnost montáže a demontáže celku po částech. Rozdělení spojek podle konstrukce a způsobu přenosu kroutícího momentu ( ČSN 026400) : SPOJKY Mechanicky neovládané Mechanicky ovládané Hydraulické Elektrické Magnetické Hlavní části spojek jsou : hnací člen, hnaný člen, spojující člen ovládací zařízení (pouze u spojek ovládaných).
1.1 SPOJKY MECHANICKY NEOVLÁDANÉ Spojují hřídele napevno a trvale. Neumožňují vypínání nebo přerušování přenosu zatížení ovládání spojky. Moment přenášen tvarovým (hnací, hnaný a spojující člen se dotýkají bez vzájemného pohybu) nebo silovým stykem (moment je přenášen třením). Spojky mechanicky neovládané Nepružné Pružné Pevné trubková korýtková přírubová kotoučová Vyrovnávací axiální radiální kloubová univerzální s pryžovým kotoučem s nekovovými pouzdry polygonové (Hardyho) obručové s hadovitými pružinami (Bibi) s čelními zuby 1.1.1 NEPRUŽNÉ SPOJKY Neumožňují tlumení rázů při rozběhu a za chodu. Hodí se pro přenos malých i velkých klidných (stálých) kroutících momentů. Trvale spojují dva hřídele. 1.1.1.1 PEVNÉ SPOJKY Vyžadují přesné souosé hřídele bez možnosti jejich osového posuvu. Při volbě rozhoduje funkce, trvanlivost, velikost, hmotnost, snadná obsluha, montáž, demontáž a možnost výměny opotřebovaných součástí.
TRUBKOVÁ SPOJKA Tlustostěnná trubka, do níž se nasunou oba konce spojovacích hřidelů a spoji se klíny. Hodí se jen pro spojeni hřidelů stejného průměru, pro malé otáčky a malý kroutící moment. Trubková spojka KORÝTKOVÁ SPOJKA Podobá se švárnému spoji s děleným nábojem (umožňuje snadnou montáž). Špatně se vyvažuje, proto je vhodná pro menši otáčky do n = 200 min' 1. Korýtková spojka
KOTOUČOVÁ SPOJKA Používá se u hřídelů velkých průměrů. Skládá se ze dvou kotoučů spojených šrouby. Kotouče jsou na hřídelích upevněny klíny, nalisovány nebo navařeny. Obtížně se snímají z čepů hřídele. V případě potřeby odpojeni jednoho hřídele na delší dobu z provozu se používá kotoučová spojka s dvoudílnou vložkou. Spojka kotoučová Kotoučová spojka s dvoudílnou vložkou
1.1.1.2 SPOJKY VYROVNÁVACÍ Dovolují určitý vzájemný osový posuv obou hřídelů (vyvolaný např. změnou teploty hřídelů), nebo umožňují spojení nesouosých hřídelů. SPOJKA AXIÁLNÍ OZUBCOVÁ Nejjednodušší vyrovnávací spojka. Skládá se ze dvou části zapadajících do sebe svými zuby (pozor mezi zuby musí být vůle!). Spojka ozubcová ZUBOVÁ SPOJKA Modernější vyrovnávací spojka. Výhodou je malá hmotnost, malý moment setrvačnosti, umožňuje současně úhlové výchylky a osový posuv hřidelů a snadnou údržbu. Spojka zubová
KLOUBOVÁ SPOJKA Používá se pro spojení různoběžných nebo i rovnoběžných nesouosých hřídelů. Dvě shodné vidlice na koncích hřídelů jsou spojeny křížem nebo věncem. Za chodu umožňují změnu úhlu a tím i osové vzdálenosti. Při úhlu větším než 5 dochází ke kolísání úhlové rychlosti hnané hřídele během její jedné otáčky. Maximální možný úhel je 45. Nerovnom ěrnost chodu se odstraňuje dvěma kloubovými spojkami. Spojka kloubová čepová 1 hnací hřídel, 2 hnaný hřídel, 3 teleskopický hřídel, 4 vidlice
1.1.2 SPOJKY PRUŽNÉ Hřídele jsou spojeny prostřednictvím pružných členů (kovové a nekovové). Kromě přenášení kroutícího momentu tyto spojky ještě : vyrovnávají úhlové vychýlení a radiální nebo axiální posunutí hřídelů způsobené nepřesností výroby a montáže, tlumit rázy přenášené z jednoho hřídele na druhý, chránit zařízení před nežádoucím kmitáním. SPOJKA SE ŠROUBOVITÝMI PRUŽINAMI Velmi dobře tlumí rázy zejména při rozběhu. Je odolná proti vlivům pracovního prostředí (prašnost, vlhkost). Po dosednutí závitů pružin na sebe pracuje jako pevná spojka. SPOJKA S HADOVITOU PRUŽINOU (Bibi) Na obvodu hnacího a hnaného kotouče má drážky, do kterých je vložena pružina. Je vhodná pro největší zatížení s rázy, odolná vůči vlivům prostředí a umožňuje reverzaci otáček. b) a) Pružná spojka s hadovitými pružinami a) celkový pohled, b) deformace pružiny při zatěžování.
PRUŽNÁ SPOJKA OBRUČOVÁ Skládá se ze dvou kotoučů, z pryžové obruče s textilní vložkou a ze dvou přítlačných kroužků. Montuje se jednoduše i při nedostatku místa, aniž se některá ze spojovaných částí musí posunovat. Pružná spojka obručová
1.2 SPOJKY MECHANICKÝ OVLÁDANÉ Spojky mechanicky neovládané Nepružné Pružné Pevné trubková korýtková přírubová kotoučová s čelními zuby Vyrovnávací axiální radiální kloubová univerzální s pryžovým kotoučem s nekovovými pouzdry polygonové (Hardyho) obručové s hadovitými pružinami (Bibi) 1.2.1 VÝSUVNÉ SPOJKY Umožňují spojení a rozpojení hnací a hnané hřídele v klidu nebo za chodu při plném zatížení. Jsou ovládány :.mechanicky, hydraulicky, pneumaticky, elektricky. ZUBOVÁ SPOJKA Je spojka s tvarovým stykem. Na čele kotoučů má různě tvarované zuby. Používá se pro malá i velká zatíženi. Spojku lze sepnout za klidu nebo při synchronních otáčkách hnací a hnané části, vypnout za klidu i za pohybu. Zubová spojka
TŘECÍ SPOJKA Spojka se silovým stykem, přenáší kroutící moment pouze třením, způsobeném přitlačením hnaného kotouče na hnací (např. pákou nebo pružinou). Při přetížení spojka prokluzuje a zabraňuje tak poškození hnacího nebo hnaného stroje (pozvolný a plynulý záběr při rozběhu - motorová vozidla). Lamelová spojka 1.2.2 POJISTNÉ SPOJKY Rozpojí hnací a hnanou hřídel při překročení dovoleného kroutícího momentu, čímž zamezí přetížení soustrojí. Pracují na principu rozrušení, vysmeknutí nebo proklouznutí spojovacího členu. SPOJKA SE STŘIŽNÝM KOLIKEM Při překročení nastaveného momentu se přestřihne střižný kolík což znamená, že smykové napětí v kolíku Ts překročilo mez pevnosti ve smyku pro materiál kolíku. Pro usnadnění přestřižení se kolík vkládá do kalených pouzder s ostrými hranami. Nevýhodou je nutnost výměny přestřiženého kolíku. Jednoduchá prokluzovací spojka SPOJKA PROKLUZOVACÍ Jedná se o vicelamelové kotoučové spojky. Velikost přenášeného momentu a tím velikost přítlačné sily je nastavena tlakem pružin na lamely. Velikost momentu lze měnit nastavením tlaku pružin. Pojistná spojka se střižnými kolíky
SPOJKA VYSMEKÁVACÍ KULIČKOVÁ Kuličky zatlačovány pružinami do vhodně tvarovaných vybrání, z nichž jsou po dosažení stanoveného momentu vytlačovány a přeskočí do dalšího vybrání. Nevýhodou je hlučnost při přeskakování a nákladná výroba Pojistná vysmekávací kuličková spojka 1.2.3 ROZBĚHOVÉ SPOJKY Umožňuji rozběh hnacího stroje bez zatíženi a plynulé spojeni až při dosažení určitých otáček. Plni zároveň i funkci pojistné spojky. Kroutící moment se přenáší silovým stykem (s využitím třeni) a plynule se zvětšuje. Používá se v situaci, kdy může snadno dojit k přetížení při rozběhu a též za chodu. Rozběhová spojka 1 hnaná část s třecím kotoučem; 2 třecí segmenty; 3 hnací část
1.2.4 VOLNOBĚŽNÉ SPOJKY Přenáší kroutící moment pouze v jednom smyslu otáčení. Využívá se přenos silovým stykem. Těliska ve tvaru kuličky, válečku nebo jiného tvaru vzepřou ve vhodně tvarovaném prostoru mezi hnací a hnaný člen spojky. Těmito spojkami jsou vybavena např. jízdní kola. 1.3 SPOJKY HYDRAULICKÉ Kroutící moment se přenáší z hnacího hřídele na hnaný prostřednictvím kapaliny. Kapalina má mít co největší hustotu, konst. a malou viskozitu, nízkou pěnivost, nízkou teplotu tuhnutí. Volnoběžná kuličková spojka KONTROLNÍ OTÁZKY 1. Co je to spojka? 2. Jaké funkce spojky znáte? 3. Uveďte základní rozdělení spojek (podle způsobu přenosu momentu). 4. Jaké jsou hlavní části spojek? 5. Popište činnost spojek mechanicky neovládaných. 6. Popište princip funkce spojky ozubcové. Proveďte její zařazení do příslušné kategorie. 7. Popište princip funkce spojky pružné. 8. Uveďte rozdělení spojek mechanicky ovládaných. 9. Jak působí volnoběžná (rozběhová) spojka