CHARAKTERYSTYKA I RODZAJE SPRZĘGIEŁ

1.Zadania sprzęgieł:

Sprzęgłem nazywamy zespół układu napędowego maszyn, przeznaczony do łączenia wałów i przekazywania momentu obrotowego z wału czynnego (napędzającego) na wał bierny (napędzany) bez zmiany kierunku ruchu obrotowego. W ogólnym przypadku można określić, że sprzęgło składa się z członu czynnego, członu biernego oraz łącznika. Przez człon rozumie się zespół elementów sprzęgła osadzony na wale czynnym lub biernym, natomiast łącznikiem nazywa się części (kołki, śruby itd.) lub czynnik (np. ciecz), przekazujące moment obrotowy z członu czynnego na człon bierny. Łącznik określa zatem sposób przekazania momentu obrotowego i jednocześnie charakteryzuje dane sprzęgło.

2.Podział sprzęgieł:

Podział sprzęgieł według cech funkcjonalno-konstrukcyjnych

3.Normalizacja i zasady doboru sprzęgieł:

Sprzęgła są zespołami, które ze względu na szerokie zastosowanie najczęściej są produkowane niezależnie od maszyn i urządzeń. Wiele sprzęgieł podlega normalizacji i wówczas parametry ich budowy są podane w Polskich Normach. Niektóre rodzaje sprzęgieł są stosowane w węższym zakresie i wówczas są produkowane według rozwiązań ustalanych przez zakłady wytwórcze w uzgodnieniu z odbiorcami. Zakres parametrów produkowanych sprzęgieł jest wtedy podawany w katalogach zakładowych lub branżowych.

4.Rodzaje sprzęgieł:

a)Sprzęgło łubkowe: składa się z dwóch łubek, które są zaciskane na wałach za pomocą śrub. Sprzęgło przenosi moment obrotowy dzięki istnieniu tarcia między łubkami a wałem. Uzyskanie odpowiedniego docisku łubek do wału umożliwia szczelina między łubkami (1-2mm).

Wpusty służą do osadzenia sprzęgła na wałach oraz odgrywają rolę dodatkowego zabezpieczenia przed poślizgiem, zwłaszcza przy chwilowych przeciążeniach. Wymiary i parametry sprzęgieł łubkowych są ujęte w normie PN-66/M-85253. Według normy stosuje się je do łączenia wałów o średnicach 25-140mm, przy czym zakres przenoszonych momentów maksymalnych wynosi odpowiednio 160-12500 N*m. Łubki wykonuje się z żeliwa Z1 200 lub rzadziej ze staliwa. Orientacyjna masa sprzęgła, w zależności od jego wymiarów, wynosi według normy od 3 do 100 kg.

Zaletą sprzęgieł łubkowych jest dość łatwy ich montaż i demontaż. Do wad zalicza się duże wymiary, znaczną masę oraz trudność wyrównoważenia sprzęgła. Ze względu na podane wady sprzęgła łubkowe znajdują zastosowanie tylko w napędach wolnobieżnych.

Sprzęgło sztywne łubkowe śrubowe

b)Sprzęgła kołnierzowe: składają się z dwóch tarcz złączonych śrubami. Tarcze osadza się na wałach najczęściej za pomocą wpustów. W celu zapewnienia współosiowego ustawienia członów (tarcz) sprzęgła wykonuje się wytoczenia środkujących na płaszczyznach czołowych. Parametry obu rodzajów sprzęgieł podane w normach PN-66/M-85251 i PN-66/M-85252,

są podobne. Omawiane sprzęgła są stosowane do łączenia wałów o średnicach 25-200mm, zakres przenoszonych momentów obrotowych wynosi od 320N*m do 60kN*m, a masa od 6 do 250kg. W wykonaniu według normy śruby są ciasno pasowane w otworach.

Sprzęgło sztywne kołnierzowe z ochronnymi obrzeżami

Sprzęgło sztywne kołnierzowe bez ochronnych obrzeży

c)Sprzęgło tulejowe kołkowe: to jedno z najprostszych sprzęgieł. Moment przenoszony jest z kołka zamocowanego na wale czynnym poprzez tuleję, która łączy oba wały, na kołek zamocowany na wale biernym. Elementami łączącymi mogą być inne elementy, Np.: wpusty, czy też kliny. Do łączenia wału i tulei stosowane jest także połączenie skurczowe. Dobór odpowiedniego łącznika jest uzależniony od obciążenia możliwości montażowych itd.

Do wad należy zaliczyć konieczność zaprojektowania miejsca do przesunięcia osiowego tulei lub wału przy zakładaniu i demontażu sprzęgła

Sprzęgło tulejowe kołkowe

d)Sprzęgło tarczowe: należy do najmniej skomplikowanych. Zbudowane z dwóch tarcz- jedna na stałe umocowana na wałku, druga ma możliwość przesuwu wzdłużnego. Przez dociśnięcie tarczy przesuwnej stałą siłą Fw do tarczy stałej następuje przeniesienie momentu obrotowego. W trosce o żywotność sprzęgła należy dbać by maksymalny moment obrotowy, jaki przenosi sprzęgło, był mniejszy niż moment tarcia uzyskanego od siły dociskowej
.

Sprzęgło cierne tarczowe

e)Sprzęgło cierne wielopłytkowe: to zwielokrotnione sprzęgło tarczowe. Do dwóch tulei: zewnętrznej i wewnętrznej są naprzemienne mocowane płytki cierne (Np. 1 i 3 w zewnętrznej; 2 i 4 w wewnętrznej). Osadzenie płytek na wypustach w tulejach powoduje, że obracać mogą się tylko z daną tuleją lecz mogą przesuwać się wzdłuż tulei bez przeszkód. Każda z tulei połączona jest z innym wałem. Sprzęgło rozpoczyna pracę w chwili przesunięcia nasuwy6, która poprzez dźwignię 5 dociska zestaw płytek.

Sprzęgło cierne wielopłytkowe

5.Sprzęgła samonastawne: pozwalają na połączenie elementów i na przekazanie momentu obrotowego w przypadku kiedy nie jest zachowana współosiowość wałów, bądź przy pracy mogą wystąpić przemieszczenia osiowe jednego z wałów. Przesunięcie osiowe może być wynikiem błędnego montażu jak też zniekształceń podczas pracy(np. ugięcie).

Dla uzyskania poprawnych warunków pracy niezbędne jest zaprojektowanie luzu na przesunięcia wałów względem siebie, bądź łącznika względem elementów. Ten typ sprzęgieł charakteryzuje się luzem oraz możliwością wystąpienia poślizgu na pracujących elementach. Z tego powodu nie można stosować ich przy dużych obciążeniach oraz w przypadku gdy są przewidziane oba kierunki pracy.

---