Fakulta strojní VŠB-TUO Fakulta strojní VŠB-TUO
Přednáška č.12
Čepy, kolíky, zděře, pružiny
Fakulta strojní VŠB-TUO ČEPY Čepy slouží k rozebíratelnému spojení součástí a přenáší jen síly kolmé na osu čepu. Například slouží k otočnému spojení táhel. Výhodou je snadná výroba, montáž i demontáž a nevýhodou jen, že se musí čepový spoj mazat během provozu a musí být axiálně zajištěn. Kreslení: nenormalizované čepy – na samostatný výrobní výkres normalizované pouze - na výkrese sestavení, označit pozicí a zapsat do seznamu položek. Příklad označení: ČEP d x l x lh ČSN 022106.05 Zajištění čepu proti pootočení se provádí např. přídržkou přišroubovanou dvěma šrouby.
Fakulta strojní VŠB-TUO Přehled normalizovaných čepů: Název Čep bez hlavy (a) Čep bez hlavy Čep bez hlavy s dírami pro závlačky (b) Čep s drážkami (c) nenormalizovaný Čep bez hlavy s dírami pro závlačky Čep bez hlavy s dírami pro závlačky Čep s hlavou (d) Čep s hlavou a dírou pro závlačku (e) Čep s hlavou a dírou pro závlačku
a)
b)
c)
ČSN 022101 022102 022106
Uložení H11/h11 H10/h8 H11/h11
022107 022108 022109 022111 022112
H10/h8 H8/f8 H11/h11 H11/h11 H8/f8
d)
e)
Fakulta strojní VŠB-TUO Zajištění proti osovému posunutí: - závlačkami (a), - pojistnými třmenovými kroužky (b), - pojistnými kroužky (c), - maticí a podložkou (d). Zajištění čepu proti pootočení : např. přídržkou přišroubovanou dvěma šrouby (e).
e)
Fakulta strojní VŠB-TUO POJISTNÉ KROUŽKY Slouží k zamezení axiálního posuvu čepů a součástí uložených na hřídeli - ložisek, ozubených kol. Podle druhu zachycují menší i větší síly. Kroužky se vkládají do drážek na hřídeli nebo v díře (pro zajištění vnějšího ložiskového kroužku), kde drží s předpětím, protože průměr drážky v hřídeli je větší než vnitřní průměr pojistného kroužku. Vyrábí se z pružinové oceli a rozlišujeme kroužky: - drátěné (a)- pro zajištění matic se zářezy a drážkou ČSN 021450, - třmenové (b), - pojistné kroužky pro hřídele (c) a pro díry(d) – segerovky.
a)
b)
c)
d)
Fakulta strojní VŠB-TUO Normalizované označení pojistných kroužků
b) c)
d)
Pojistný kroužek třmenový (b) KROUŽEK d1 ČSN 022929 Pojistný kroužek pro hřídel (c) POJISTNÝ KROUŽEK d1 ČSN 022930 Pojistný kroužek pro díru (d) POJISTNÝ KROUŽEK D1 ČSN 022931
Fakulta strojní VŠB-TUO ZÁVLAČKY Slouží k zajištění čepů proti vypadnutí, spojů proti uvolnění, zajišťují matice proti uvolnění a ztrátě. Závlačky i pojistné kroužky se kreslí jen na výkresech sestavení a většinou v příčném řezu, kde se označí pozicí (8) a zapíší do seznamu položek: ZÁVLAČKA d x l ČSN021781.00
Fakulta strojní VŠB-TUO KOLÍKY Spojování kolíky patří k rozebíratelným spojům s tvarovým stykem, při časté montáži a demontáži ale ztrácí na své spolehlivosti. Podle tvaru rozlišujeme kolíky na : norma válcové nezakalené válcové kalené kuželové nezakalené pružné se štěrbinou kolíky k roznýtování rýhované
označení
– ČSN 022150 (ISO 2338) KOLÍK d x l A ISO 2338 – St – ČSN 022152 (ISO 8734) KOLÍK d x l B ISO 8734 – St – ČSN 022153 (ISO2339) KOLÍK d x l A ISO 2339 – St – ČSN 022156 (ISO8752) PRUŽNÝ KOLÍK ISO 8752- d x l – ČSN 022140 – ČSN 022170 (ISO 8744), ČSN 022171 (ISO8745), ČSN 022173 ( ISO 8740) RÝHOVANÝ KOLÍK d x l ISO 8740 - St
Fakulta strojní VŠB-TUO Válcové kolíky – nekalené s tolerancí h8, m6 a kalené s tolerancí m6. Otvory pro kolíky se vrtají a vystružují současně ve všech spojovaných částech.
Kuželové kolíky - používají se jako spojovací, jsou samosvorné.
Fakulta strojní VŠB-TUO Rýhované kolíky
Pružný kolík – vhodný pro spoje, kde působí vibrace a rázy
Kolík k roznýtování
Fakulta strojní VŠB-TUO Kolíky slouží: - k přesnému zajištění vzájemné polohy součástí(a) - k přenosu kroutícího momentu (b) - k pojištění součásti proti vzájemnému pootočení (c) - k pojištění proti přetížení ( pojišťovací kolíky -d) - k pojištění krajních poloh - ke spojení (páky s hřídelí, táhla) - k přidržení součásti (e) - k přenosu síly kolmé k ose kolíku (f)
a)
b)
c)
Fakulta strojní VŠB-TUO d)
e)
f)
Fakulta strojní VŠB-TUO HŘEBY Hřeby se používají na méně namáhané spoje (místo nýtů nebo šroubů). Hřeby s půlkulatou hlavou (a) HŘEB d x l ČSN 022190.00 Hřeby se zápustnou hlavou (b) ČSN 022191
Hřeby rýhované a šroubové (c)
a)
b)
c)
Fakulta strojní VŠB-TUO ZDĚŘE Zděře se používají k trvalému pevnému spojení dělených a velkých součástí, které přenáší velké síly a rázové zatížení. Jsou obtížně rozebíratelné. Montáž se provádí nahřáním zděře tak, aby šla lehce nasadit. Po vychladnutí pak pevně sevře spojované součásti. Materiál na zděře: houževnaté oceli -11343,11375. Rozdělení: - kruhové (a)- ke spojení nábojů setrvačníků, ozubených kol, které jsou rozdělené z montážních či dopravních důvodů, jednoduchá výroba-nejčastěji používané, - ploché (b)- ke spojení těžkých řemenic, setrvačníků, - oválné (c)- stejné použití jako ploché, ale jsou spolehlivější a dražší na výrobu, - čepové (d)- používáme tam, kde nelze provézt vybrání pro jiný druh zděře nebo ke stažení prasklých částí .
Fakulta strojní VŠB-TUO
a)
b)
c)
Fakulta strojní VŠB-TUO
d)
Fakulta strojní VŠB-TUO PRUŽINY Pružiny jsou strojní součásti, které se používají na akumulaci a zpětné vrácení akumulované mechanické energie v mechanických systémech. Jejich nejčastější využití: - k dosažení trvalého tlaku a nebo tahu pro zajištění určité polohy jiné části (ventily spalovacích motorů, kuželky pojistných ventilů, lamel spojky, brzdové páky) - jako akumulátor mechanické energie - pružiny hodinových strojků, - k útlumu účinků rázů, ke zmírnění účinků rázů (pružiny podvozků vozidel, nárazníky železničních vagonů).
Fakulta strojní VŠB-TUO Rozdělení pružin podle způsobu zatížení: 1. tlačné pružiny:- šroubové ( válcové, kuželové, teleskopickénárazníky žel. vagonů) - talířové - kroužkové 2. tažné pružiny - šroubové (válcové) 3. ohýbané pružiny – listové - s různými úpravami tvaru listů a způsoby upevnění 4. torzní (namáhané Mk) - šroubovité – válcové- jako přitlačovací a akumulační - tyčové s kruhovým průřezem - spirálové ploché – hodinové strojky
Fakulta strojní VŠB-TUO
Fakulta strojní VŠB-TUO
Fakulta strojní VŠB-TUO
Fakulta strojní VŠB-TUO Pružiny namáhané na ohyb
Fakulta strojní VŠB-TUO Zjednodušené (schematické ) zobrazování pružin na výkresech sestavení: - pružiny navinuté z drátu se zobrazují tlustou čarou sledující osu drátu pružiny, - jiné se zobrazují souvislými tlustými čarami tak, aby se zobrazily charakteristické tvary pružin – talíře a jejich upínací části jako třeba upínací konce. Při zjednodušeném zobrazení se musí udat : - průřez polotovaru – u kruhového není nutné, - smysl vinutí šroubové pružiny, - tvar konců pružiny. Výkresy pružin musí obsahovat: - zobrazení pružiny v nezatíženém stavu s nutnými rozměry, tolerancemi, drsnostmi, - případně i charakteristiku pružiny ve formě diagramu zkoušky sil, - tabulku údajů nutnou pro výrobu a kontrolu, - popisové pole.
Fakulta strojní VŠB-TUO Kreslení výkresů pružin - šroubová pružina válcová tlačná s krajními závity přihnutými obrobenými
Diagram zkoušky síly
Fakulta strojní VŠB-TUO -
Materiály pružin: musí mít vysokou mez pružnosti, únavy a pevnosti. ocelový tažený drát patentovaný, pro menší pružiny namáhané staticky do 100°C a pro vinuté pružiny, uhlíková ocel pružinová - 12090- pro menší namáhání, legované oceli – 13270,14260- pro velká namáhání ( listové, talířové, teleskopické), vysokolegované oceli - 17242,17913 – pro chemicky agresivní prostředí, mosaz a cínové bronzy – pro elektrotechniku a vlhké prostředí, pryže – pro dynamicky namáhané pružiny 622225 (a), tekutiny – vzduch a olej (u motorových vozidel - b).
a)
b)
Fakulta strojní VŠB-TUO SVĚRNÁ SPOJENÍ Pevná rozebíratelná spojení, vytvořená sevřením jedné části druhou, nebo vzepřením jedné části v druhé. Sevřením vzniká tlak ve stykových plochách a tření umožňuje přenos sil a krouticích momentů. Výhodou je velmi snadná montáž a demontáž, ustavení náboje v libovolném místě na hřídeli, nezeslabený hřídel drážkami Použití: náboj nasazen na kuželový konec hřídele a přitáhnut maticí nebo stažen deskou a šroubem, klínové kroužky k nasazování nábojů na hřídel, náboj může být rozříznutý jednostranně a stažen jedním šroubem nebo dělený a stažen dvěma šrouby.
Fakulta strojní VŠB-TUO Svěrný spoj oboustranně rozříznutý
Svěrný spoj klínovými kroužky
Svěrný spoj jednostranně rozříznutý
Svěrný spoj na kuželové ploše
Fakulta strojní VŠB-TUO TLAKOVÉ SPOJE Tlaková spojení vznikají spojením součástí vzájemným tlakem jejich válcových nebo kuželových ploch. Spojujeme je buď nalisováním za studena nebo za tepla, kdy náboj zahřejeme a jeho následným teplotním smrštěním při ochlazování na hřídeli dojde k tlakovému spojení a nebo podchladíme hřídel a jeho následným teplotním roztažením v náboji dojde k tlakovému spojení. Tlakové spoje jsou velmi jednoduché na výrobu, spolehlivé, hospodárné, bez přídavných vrubů. Musíme ale provést přesný výpočet rozměrů – přesahy a tolerance. Použití : vnitřní kroužky ložisek, náboje spojek, zděře na nábojích.
Fakulta strojní VŠB-TUO
Fakulta strojní VŠB-TUO Polygonové spoje Jsou velmi výhodné, používané pro velké kroutící momenty v obou směrech, mají malý vrubový součinitel, jsou vhodné pro pevné i posuvné spoje a je u nich snadná montáž i demontáž. Výroba je ale velmi drahá, proto jsou vhodné jen pro sériovou výrobu.
