Sprzęgła

Maksymalny moment oporowy M_u

M_o - nominalny moment obrotowy

k - współczynnik przeciążenia

k = K₁ + K₂

Rys. 6.1. Współczynnik przeciążenia K₁ i Rys. 6.2. Współczynnik przeciążenia K₂

Sprzęgła sztywne - połączenie cierne lub kształtowo cierne przez docisk elementów sprzęgła

- sprzęgło tulejowe - najprostsze, kłopotliwe w montażu; nasuwa się tuleję, która może być połączona z czopami za pomocą kołków lub wpustów

Rys. 6.3. Sprzęgło tulejowe z: a) kołkami, b) wpustami ( 1,2 - wał czynny i bierny, 3 - tuleja, 4 - kołki 5 - wpusty, 6 - wkręt)

- sprzęgło łubkowe - składa się z dwóch łubek zaciśniętych na wale za pomocą śrub; łubki z żeliwa (np. Zl200) lub ze staliwa (np. LII450); wady: dość duże wymiary,

trudność wyważenia

Rys. 6.4. Sprzęgło łubkowe

- sprzęgło tarczowe - składa się z dwóch tarcz dociśniętych do siebie płaszczyznami czołowymi; tarcze ze staliwa LII450 lub stali St5, rzadziej z żeliwa Zl200; osadzane są na wałach skurczowo, na stożek, za pomocą wpustów lub wielowypustów, czasami odkute (z wałem) lub spawane

Rys. 6.5. Sprzęgło tarczowe

Rys. 6.6. Sprzęgło tarczowe z kołnierzami: a) odkutymi wraz z wałem, b) spawanymi,

c) osadzanymi skurczowo

Rys. 6.7. Sprzęgło tarczowe z wkładką środkującą ( 1- tarcze, 2 -wkładka dwudzielna)

Siła tarcia

gdzie

z - liczba śrub na obwodzie koła od 4 do 8

μ = 0.1 ÷ 0.2

Moment tarcia

Rys. 6.8. Sprzęgło tarczowe z obrzeżami ochronnymi

Sprzęgła samonastawne -łączenie w przypadku niedokładnego wzajemnego usytuowania osi

Możliwe przemieszczenia

osiowe promieniowe kątowe

- sprzęgła z kołkami poprzecznymi prowadzonymi we wzdłużnych wycięciach - możliwe przemieszczenia osiowe

Rys. 6.9. Sprzęgła samonastawne z kołkami poprzecznymi

- sprzęgło sworzniowe - sworznie są umieszczone sztywno w jednym członie, a luźno w otworach drugiego członu; sworznie ze stali St5, człony (tarcze) ze stali St5 lub staliwa LII600

Rys. 6.10. Sprzęgło sworzniowe

- sprzęgło kłowe - środkowane w otworze członu (Rys. 6.11) lub za pomocą tulejki; obliczamy na naciski powierzchniowe kły

Rys. 6.11. Sprzęgło kłowe

- sprzęgło krzyżowe (krzyżakowe) - umożliwia przesuw promieniowy; ma wycięte rowki na członach, a łącznikiem jest tarcza krzyżakowa, na której wpusty ustawione są pod kątem 90º

Rys. 6.12. Sprzęgło krzyżowe (krzyżakowe) z wkładką: a) z występami, b) czworokątną, c) z rowkami

- sprzęgło zębate - uniwersalne - umożliwia przemieszczenia: osiowe, promieniowe i kątowe (do 1.5 º-jednostronne, do 3º-dwustronne); człon sprzęgła ma uzębienie zewnętrzne, łącznik - tuleja z uzębieniem wewnętrznym; stosowane przy dużych obciążeniach i prędkościach obrotowych; obliczamy na naciski powierzchniowe zęby

Rys. 6.13. Sprzęgło zębate jednostronne (1-człon sprzęgła, 2-człon z uzębieniem zewnętrznym, 3-łącznik sprzęgła z tuleją z uzębieniem wewnętrznym, 4-śruby łączące tuleję z członem 1, 5-pokrywa, 6-uszczelnienie)

Rys. 6.14. Sprzęgło zębate dwustronne (1-człony sprzęgła z uzębieniem zewnętrznym,

2-łącznik sprzęgła z tuleją z uzębieniem wewnętrznym, 3-śruby łączące połówki tulei, 4-pokrywy, 5-uszczelnienie)

Rys. 6.15. Widok ogólny sprzęgła zębatego

Sprzęgła przegubowe -łączenie wałów o osiach pod kątem (do kilkudziesięciu stopni) wynikającym z układu konstrukcyjnego maszyny

- przegub Cardana: ramiona sztywnego krzyża ułożyskowane są w łożyskach widełek osadzonych na końcach wałów, krzyż wykonuje ruch kulisty

Rys. 6.16. Przegub Cardana

Rys. 6.17. Sprzęgło przegubowe obrabiarkowe (1-człony sprzęgła z widełkami, 2-krzyż, 3-tulejki łożyskowe, 4-kołki)

Sprzęgło przegubowe obrabiarkowe ma łożyska ślizgowe - tulejki, a sprzęgło samochodowe łożyska toczne - igiełkowe

Rys. 6.18. Sprzęgło przegubowe samochodowe (1-człon sprzęgła, 2-widełki, 3-krzyż,

4-widełki, 5-łożyska, 6-śruba)

Rys. 6.19. Sprzęgło przegubowe kulkowe: a) przed montażem, b) zmontowane (1-kula, 2-ramiona, 3- tuleja wewnętrzna, 4- tuleja zewnętrzna)

W sprzęgle przegubowym kulkowym łącznikiem jest kula z otworami, w które wchodzą czopy na ramionach 2 - osadzonych w wycięciach tulei wewnętrznej 3 i unieruchomionych przez nasunięcie tulei 4.

Rys. 6.20. Sprzęgło przegubowe kulkowe (1-kula, 2-czasza, 3- kulki)

Sprzęgła podatne - zawierają podatne elementy

Charakterystyka sprzęgła podatnego liniowego

Współczynnik - sztywność skrętna sprzęgła

[MN/rad]

Sprzęgła z łącznikami gumowymi: charakterystyka nieliniowa, na ogół bardziej podatne niż z łącznikami metalowymi, przenoszą mniejsze obciążenia (przy porównywalnych wymiarach), wrażliwsze na wysokie i niskie temperatury, łączniki mają mniejszą trwałość, ulegają starzeniu

- sprzęgło podatne ze sprężynami płytkowymi

Rys. 6.21. Sprzęgło podatne ze sprężynami płytkowymi ułożonymi osiowo (1-człony sprzęgła z występami, 2-obejma, 3-sprężyny)

Rys. 6.22. Sprzęgło podatne ze sprężynami płytkowymi ułożonymi promieniowo (1,5-człony sprzęgła, 2-kołnierz, 3-pierścień dystansowy, 4-śruba, 6-uszczelnienie)

Rys. 6.23. Sprzęgło podatne ze sprężyną wężykową (1,2-człony sprzęgła, 3-występy, 4-sprężyna, 5,6-obejma)

Rys. 6.24. Sprzęgło podatne ze sprężyną pracującą na skręcanie (1,2-człony sprzęgła, 3-osłona, 4- sprężyny)

Rys. 6.25. Sprzęgło podatne palcowe (sworzniowe) z wkładkami gumowymi

Rys. 6.26. Sprzęgło kłowe podatne z wkładką gumową (1,2-człony, 3-wkładka)

Rys. 6.27. Sprzęgło oponowe do łączenia: a) wałów, b) wału z tarczą (1-kołnierz, 2-pierścień dociskowy, 3-opona)

Rys. 6.28. Sprzęgło podatne z nawulkanizowanym elementem gumowym

Rys. 6.29. Sprzęgło podatne palcowe z tarczą gumową

Sprzęgła włączalne - łączenie i rozłączenie wałów w czasie ruchu lub w spoczynku

- sprzęgła kształtowe: najczęściej kłowe i zębate; jeden z członów jest przesuwny, a drugi nie

Rys. 6.30. Sprzęgło kłowe włączalne

Rys. 6.31. Sprzęgło zębate włączalne (1-człon czynny, 2-człon bierny)

Rys. 6.32. Sprzęgło wieloząbkowe sterowane elektromagnetycznie

- sprzęgła cierne - obydwa człony są dociskane (włączenie) => powstaje siła tarcia na powierzchniach styku, która powoduje obracanie się walu biernego aż do zrównania prędkości obrotowych wałów; podczas włączania istnieje poślizg, dzięki któremu można zrealizować łagodny rozruch urządzenia napędzanego

Typowy przebieg włączania

Moment sprzęgła (moment tarcia)

M_o - nominalny moment obrotowy

K - współczynnik przeciążenia zależny od: rodzaju maszyny, liczby włączeń i średniej prędkości poślizgu, zwykle K = 1.2 ÷ 2

Rys. 6.33. Sprzęgło tarczowe

Rys. 6.34. Sprzęgło stożkowe

Rys. 6.35.

Rys. 6.36.

Sprzęgła specjalne

Rys. 6.37.

Rys. 6.38.
Rys. 6.39.

Rys. 6.40.

Rys. 6.41.

Rys. 6.42.

Rys. 6.43.

1-

Rys. 6.44. Sprzęgło cierne wielopłytkowe włączane mechanicznie

Rys. 6.45. Sprzęgło cierne wielopłytkowe sterowane hydraulicznie

Rys. 6.46. Sprzęgło cierne tarczowe sterowane pneumatycznie

---