spojke ekii 2014 web
DESCRIPTION
glupostTRANSCRIPT
![Page 1: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/1.jpg)
Sveučilište u Zagrebu
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Zavod za konstruiranje - Katedra za elemente strojeva i konstrukcija
ELEMENTI KONSTRUKCIJA II nositelji kolegija: prof. dr. sc. Milan Opalić i doc. dr. sc. Krešimir Vučković
izvođač: doc. dr. sc. Krešimir Vučković
ak. g. 2014.
Spojke
(podloge uz predavanja - za internu upotrebu)
![Page 2: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/2.jpg)
2
SPOJKE su strojni elementi koji se upotrebljavaju za stalno ili povremeno
spajanje dvaju vratila u svrhu prijenosa momenta torzije ili za spajanje vratila sa
strojnim dijelom koji se na njemu može okretati (npr. remenica, zupčanik i sl.).
UVOD
EK II – Spojke – Uvod
Shematski prikaz funkcije spojke
Sastoje se od najmanje dva člana (primarnog vezanog za
pogonsko vratilo i sekundarnog vezanog za gonjeno vratilo). Moguće
kućište ne sudjeluje u prijenosu snage i gibanja.
Za razliku od prijenosnika, spojka ne mijenja gibanje (spojke
s proklizavanjem mogu u manjoj mjeri odstupiti od ovog pravila) [1].
![Page 3: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Pored osnovnog zadatka (prijenos momenta torzije trenjem, oblikom ili
njihovom kombinacijom), pojedine vrste spojki mogu imati i dodatne zadatke:
EK II – Spojke – Uvod
Zadaci spojki
prigušenje torzijskih vibracija,
zaštita strojeva od preopterećenja,
uspostavljanje ili prekid prijenosa momenta torzije,
olakšavanje montaže i transporta,
prilagodbu odstupanja osi vratila (zbog opterećenja, netočne ugradnje ili izrade).
Konstrukcijski zahtjevi
Po obliku spojka mora biti rotacijsko tijelo što manje
težine, dobro uravnotežena (osobito važno kod velikih brzina vrtnje)
te smještena po mogućnosti što bliže ležajnim osloncima vratila.
Također, mora biti konstrukcijski što jednostavnija da se
omogući brža montaža i demontaža.
![Page 4: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/4.jpg)
4
PODJELA SPOJKI
EK II – Spojke – Uvod
Spojke se dijele na 5 osnovnih grupa
1. Neelastične spojke
2. Elastične spojke
3. Uključno-isključne (izvrstive) spojke
4. Specijalne spojke
5. Hidrodinamičke spojke*
*Napomena
Hidrodinamičke spojke su po nekim autorima
podvrsta specijalnih spojki.
![Page 5: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/5.jpg)
5
IZBOR VELIČINE SPOJKE
EK II – Spojke – Izbor veličine spojke
Spojka treba prenijeti radni moment torzije, T0 s pogonskog na gonjeno vratilo. Kod
pokretanja, za ubrzanje masa pogonske i gonjene strane potreban je još i moment
ubrzanja masa, Tε,
Iz kataloga proizvođača spojki se prema veličini
ukupnog momenta torzije, Tuk odabire odgovarajuća spojka
tako da je
εT J
pa je ukupni moment torzije, Tuk koji spojka treba prenijeti jednak
uk 0T T T
gdje je, TNS nazivni (kataloški) torzijski moment spojke.
uk NST T
![Page 6: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/6.jpg)
6
1. NEELASTIČNE SPOJKE
EK II – Spojke – Neelastične spojke
Zajedničko svojstvo svih neelastičnih spojki je da s pogonske na gonjenu stranu
prenose potpuno isto kolebanje torzijskog momenta.
Prijenos torzijskog momenta je krut, što znači da je prisutan nagli udar
te nema prigušenja.
![Page 7: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/7.jpg)
EK II – Spojke – Neelastične spojke
1.1 Krute (čvrste) spojke
1.1.1 Čahurasta (cijevna) spojka
1.1.2 Školjkasta (oklopna) spojka
1.1.3 Kolutna (tanjurasta) spojke
1.1.4 Prirubna spojka
1.1.5 Hirthova spojka
1.2 Kompenzacijske spojke
1.2.1 Kandžasta spojka
1.2.2 Oldham spojka
1.2.3 Schmidtova spojka
1.2.4 Zglobna spojka
1.2.5 Zupčasta spojka
1.2.6 Spojka s čeličnim prstenima
1.1.7 Lančana spojka
1. Podjela NEELASTIČNIH spojki
7
![Page 8: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/8.jpg)
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Krute spojke
1.1 KRUTE SPOJKE
Krute spojke kruto povezuju dva vratila, te
ostvaruju nepokretnu vezu spojenih vratila pri čemu se ona
ponašaju kao jedna cjelina. Krute spojke se upotrebljavaju
kada je moguće osigurati međusobnu suosnost vratila koje
spajaju.
- Nisu izložene trošenju.
- Ne zahtijevaju održavanje.
- Prenose torzijski moment u oba smjera vrtnje.
- Imaju jednostavnu konstrukciju i male dimenzije.
- Vezu između vratila ostvaruju oblikom i/ili trenjem
- Potrebna je velika točnost pri montaži i izradi.
- Koriste se, najčešće, za spajanje dugih i elastičnih
vratila
Kolutna spojka [W1]
8
![Page 9: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/9.jpg)
9 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Krute spojke – Čahurasta spojka
1.1.1 Čahurasta spojka
Čahurasta spojka s perima kao spojnim elementima
Čahurasta spojka s koničnim zaticima kao spojnim elementima prema [2]
Čahurasta spojka s utorom za pero [W2]
![Page 10: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/10.jpg)
Školjkasta spojka - rastavljena prema REEL antriebstechnik [3]
10 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Krute spojke – Školjkasta spojka
1.1.2 Školjkasta spojka
Školjkasta spojka DIN 115 [5]
Školjkasta spojka DIN 115
zaštitni limeni prsten
školjka
![Page 11: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/11.jpg)
11 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Krute spojke – Kolutna spojka
1.1.4 Kolutna spojka
Kolutna spojka s PROLAZNIM vijcima i zaštitnim vijencem
Kolutna spojka s DOSJEDNIM vijcima i zaštitnim vijencem
![Page 12: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Kolutna spojka - nastavak
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Krute spojke – Kolutna spojka
Kolutna spojka s međupločom (umjesto naslona za centriranje) [5]
Kolutna spojka s prolaznim vijcima i dodirnom plohom izmaknutom prema obodu da se odbije veći radijus sile trenja,
a time, za istu silu trenja, i veći moment trenja [4]
![Page 13: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/13.jpg)
13 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Krute (čvrste) spojke – Prirubna spojka
1.1.4 Prirubna spojka
Prirubna spojka s naslonom za centriranje i iskovanim prirubnicama DIN 760 prema [5]
Za razliku od kolutne spojke,
prirubnica na pribruboj spojci čini sastavni dio
vratila.
Razlikuju se dvije osnovne izvedbe.
Kod prve se prirubnica izrađuje iskivanjem
kraja vratila, a kod druge se prirubnica
zavaruje za kraj vratila.
Prijenos torzijskog momenta
obavlja se na identičan način kao i kod
kolutne spojke, dakle oblikom i/ili trenjem,
dok naslon služi za centriranje osi.
![Page 14: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/14.jpg)
14 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Krute (čvrste) spojke – Hirthova spojka
1.1.5 Hirthova spojka
Hirthova spojka (čeono ozubljenje): a) stožnik spojen s vratilom i b) oblik zubi na vanjskom obodu [8]
Hirthova spojka ima radijalno ozubljenje čeone ploče na obje strane koje se “uzube” i
kruto prenose torzijski moment.
Prednosti su joj brza i lagana montaža te lagano isključivanje iz rada. Budući nema klinove
nema ni oslabljujući spoj, tako da može prenositi udarna i promjenljiva opterećenja. Prikladne su za
spojeve u ograničenom prostoru, a istovremeno centriraju dijelove u spoju.
Nedostatak joj je kompleksan i dugačak, a samim time i skup proizvodni proces.
![Page 15: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Hirtova spojka - nastavak
Primjer Hirthove spojke [W4]
Primjer Hirthove spojke [W5]
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Krute spojke – Hirthova spojka
![Page 16: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/16.jpg)
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke
1.2 KOMPENZACIJSKE SPOJKE
Kompenzacijske (pomične ili dilatacijske) spojke su
torzijski krute spojke koje se upotrebljavaju kada osi vratila nisu
suosne zbog pogrešaka prilikom izrade i montaže, posljedica
rada, temperaturne dilatacije ili projektiranih pomaka vratila.
aksijalni (uzdužni) pomaci
16
radijalni (poprečni) pomaci
kutni pomaci mješoviti pomaci
Mogući pomaci kod kompenzacijskih spojki [5]
![Page 17: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/17.jpg)
17
1.2.1 Kandžasta spojka
Kandžasta spojka s 3 kandže kod koje je centriranje osigurano montažom obaju vratila u jednoj (lijevoj) polovici
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Kandžasta spojka
Kandžasta spojka se upotrebljava za
kompenzaciju aksijalnih pomaka. Prenosi velike okretne
momente. Zahtjeva vrlo točnu izradu i montažu, u protivnom
najčešće prenose opterećenje samo jednom kandžom.
Podmazuju se radi smanjenja trenja na bokovima.
Aksijalno centriranje se osigurava montažom
obaju vratila u jednoj polovici spojke ili posebnim prstenom za
centriranje.
Kandžasta spojka s 3 kandže kod koje je centriranje osigurano pomoću prstena za centriranje - c
Kandžasta spojka s 3 kandže [7]
![Page 18: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/18.jpg)
18
1.2.2 Oldham spojka
Sastavni dijelovi (gore) i princip rada Oldham spojke (dolje) [W12]
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Oldham spojka
Oldham spojka se upotrebljava za
kompenzaciju radijalnih pomaka. Zbog klizanja između
dodirnih površina praćenog trošenjem, pogodna je za
manje brzine i manje okretne momente.
Sastoji se od pogonske i gonjene strane s
međusobno okomitim žljebovima te centralne ploče s
međusobno okomitim klinovima.
Animacija s principom rada ove spojke može se pogledati na
internetskoj stranici http://www.mekanizmalar.com/oldham.html
[2]
Klikn
ite z
a lin
k n
a v
ideo
an
imaciju
![Page 19: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/19.jpg)
19
1.2.3 Schmidtova spojka
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Schmidtova spojka
Schmidtova spojka se upotrebljava za
kompenzaciju velikih radijalnih pomaka, a ima i
svojstvo da dobro prigušuje radijalne vibracije.
[7]
[W6]
Animacija principa djelovanja Schmidtove spojke [W13]
Kliknite za link na video animaciju
![Page 20: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/20.jpg)
20
1.2.4 Zglobne spojke
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zglobne spojke
Zglobne spojke se koriste za kompenzaciju kutnih pomaka
Kardanski zglob
koristi se za prijenos rotacijskog
gibanja između dvaju vratila pod većim kutom
(obično do 15°).
glavina
glavina
križ
osovina
ležaj
Sastavni dijelovi kardanskog zgloba [7]
[W21]
[7]
Kliknite za link na video animaciju
![Page 21: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/21.jpg)
21 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zglobne spojke
Kardanski zglob - nastavak
Kardanski zglob se samostalno ne upotrebljava za prijenos snage, nego samo za
podređene svrhe, jer se gonjeno vratilo, pri konstantnoj brzini vrtnje pogonskog vratila, vrti
nejednoliko što znači da je kardanski zglob ASINKRON.
12max
cos
2min 1 cos
[5]
![Page 22: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/22.jpg)
22 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zglobne spojke
Izraz za promjenu omjera kutnih brzina
dobiven je kinematskom analizom, a glasi
Kardanski zglob - nastavak
2 1 2 2
1
cos
1 sin sin
gdje je
ω1 - kutna brzina pogonskog vratila
ω2 - kutna brzina gonjenog vratila
φ1 - kut rotacije pogonskog vratila
α - oštri kut između pogonskog i gonjenog vratila
[2]
![Page 23: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/23.jpg)
23 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zglobne spojke
Da bi se izbjegla asinkronost vrtnje između pogonskog (1) i gonjenog vratila
(3), kombiniraju se dva kardanska zgloba između kojih se umeće međuvratilo (2). Pri
tom se moraju poštivati dva uvjeta:
1. Sva tri vratila (pogonsko, među- i gonjeno vratilo moraju biti u istoj ravnini.
2. Kutovi između osi međuvratila i svakog od vratila moraju biti jednaki.
3. Vilice međuvratila moraju biti u istoj ravnini
Zglobna spojka s dva kardanska zgloba (kardanski prijenos)
Razlikujemo dva rasporeda kod kojih su navedeni uvjeti ispunjeni:
Z raspored
W raspored
12 23
12 23
[5]
[5]
![Page 24: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/24.jpg)
24 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zglobne spojke
Zglobna spojka s dva kardanska zgloba (kardanski prijenos) - nastavak
Sinkrono – Z raspored [W14]
Sinkrono – W raspored [W14]
Asinkrono – Z raspored [W14]
Asinkrono – W raspored [W14]
![Page 25: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/25.jpg)
25 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zglobne spojke
Ako se duljina međuvratila smanji na konstrukcijski minimum dobiva
se dvostruki kardanski zglob.
Kardanski zglob - dvostruki
Dvostruki kardanski zglob [2] Animacija rada dvostrukog kardanskog zgloba [W11]
Kliknite za link na video animaciju
![Page 26: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/26.jpg)
26 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zglobne spojke
Koristi se za kompenzaciju radijalnih pomaka u toku rada.
Zglobna spojka s dva kardanska zgloba i teleskopskim međuvratilom
Zglobna spojka s dva kardanska zgloba i teleskopskim međuvratilom [W15]
![Page 27: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/27.jpg)
27 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zglobne spojke
Sinkroni zglobovi prenose jednoliko okretno gibanje što znači da je
kutna brzina pogonskog vratila jednaka kutnoj brzini gonjenog vratila.
Sinkroni (homokinetički) zglobovi
Sinkroni zglob s kuglicama [9] Animacija rada sinkronog homokoninetičkog zgloba s kuglicama, tzv. Rzeppa zglob [W11]
Vanjska
glavina Unutarnja
glavina
kuglice
kavez
Gumeni
mijeh
Kliknite za link na video animaciju
![Page 28: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/28.jpg)
28
1.2.5 Zupčasta spojka
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zupčasta spojka
Zupčasta spojka se upotrebljava za kompenzaciju kutnih
(najviše 2°) i aksijalnih pomaka (do 10 mm).
Zupčasta spojka se sastoji od cilindričnog zupčanog para s
unutarnjim ozubljenjem čiji su zupčanici preko glavina kruto vezani sa
svojim vratilima. Zupčanik s vanjskim ozubljenjem ima lučne zube.
[2]
![Page 29: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Zupčasta spojka - dvostruka
Dvostruka zupčasta spojka osim
kutnih i aksijalnih pomaka omogućuje i znatne
radijalne pomake vratila.
[W7]
Kompenzacija kutnih pomaka [7]
Kompenzacija radijalnih pomaka [7]
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zupčasta spojka
![Page 30: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Zupčasta spojka - nastavak
Zupčasta spojka (u kombinaciji s kolutnom spojkom) a) jednostavna – jednostruka; b) dvostruka; c) način djelovanja s prikazom lučnih zubi [8]
a) c)
b)
Lučni zubi (prikaz u tlocrtnoj ravnini)
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Zupčasta spojka
![Page 31: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/31.jpg)
31
1.2.6 Spojka s elastičnim čeličnim prstenima
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Spojka s elastičnim čeličnim prstenima
Jednostavna (jednostruka) tip ROBA-DS [13] Dvostruka tip ROBA-DS [13]
Oblik čeličnog prstena [13]
Elastični dio koji je izložen deformaciji, kod ove spojke
je u obliku prstena izrađenog iz čelika koji je naizmjenično
povezan s pogonskom odnosno gonjenom stranom spojke.
Jednostavna jednostruka spojka s čeličnim prstenima
se koristi za kompenzaciju aksijalnih i kutnih pomaka, a dvostruka
uz navedeno i za kompenzaciju radijalnih pomaka
![Page 32: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Spojka s elastičnim čeličnim prstenima - nastavak
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Spojka s elastičnim čeličnim prstenima
Dvostruka spojka s elastičnim prstenom tip ARPEX proizvođača Flender [W18]
![Page 33: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Spojka s elastičnim čeličnim prstenima - nastavak
Animacija principa djelovanja spojke s čeličnim prstenima [W17]
EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Spojka s elastičnim čeličnim prstenima
Kompenzacija kutnih pomaka [13]
Kompenzacija aksijalnih pomaka [13]
Kompenzacija radijalnih pomaka [13]
Kliknite za link na video animaciju
![Page 34: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/34.jpg)
34 EK II – Spojke – Neelastične spojke – Kompenzacijske spojke – Lančana spojka
1.2.7 Lančana spojka
Lančana spojka se koristi za kompenzaciju
radijalnih (do 2 % koraka lanca) i kutnih pomaka (do 1°).
Sastoji se od pogonskog i gonjenog lančanika koji su
međusobno povezani lancem oko kojeg se radi zaštite
postavlja oklop.
[W8]
[W9]
[W10]
ΔKr
ΔKw
![Page 35: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/35.jpg)
35
2. ELASTIČNE SPOJKE
EK II – Spojke – Elastične spojke
Elastične spojke se upotrebljavaju kod pogona koji se odlikuju
udarima i velikim kolebanjima torzijskih (okretnih) momenata.
Zadaci elastičnih spojki su da:
1. Ublažavaju udare te prigušuju vibracije
2. Omoguće mijenjanje vlastite frekvencije sustava (promjena
kritične brzine vrtnje)
3. Omoguće aksijalno, radijalno i kutno pomicanje izazvano
netočnostima montaže i toplinskom dilatacijom
Nedostatak elastičnih spojki je
utjecaj sila kojima spojka djeluje na vratila nastojeći kompenzirati njihove pomake
uslijed čega mogu nastati radijalna, a ponekad i aksijalna opterećenja vratila i ležajeva.
![Page 36: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/36.jpg)
2.1 Akumulacijske elastične spojke
2.1.1 Bibby spojka
2.1.2 Spojka sa zavojnim oprugama
2.2 Elastične spojke za prigušivanje
2.2.1 Spojka s gumenim prstenima
2.2.2 Spojke s nemetalnim (gumenim) umetcima
2.2.3 Spojka s gumenim pojasom
2. Podjela ELASTIČNIH spojki
36 EK II – Spojke – Elastične spojke
![Page 37: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/37.jpg)
2.1 AKUMULACIJSKE ELASTIČNE SPOJKE
37
Ublažavaju udarce koji su posljedica udarnih opterećenja
pri pokretanju i zaustavljanju stroja.
Povećaju vremenski interval elastičnog rasterećenja.
EK II – Spojke – Elastične spojke – Akumulacijske elastične spojke
![Page 38: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/38.jpg)
Opterećenje i rasterećenje akumulacijske elastične spojke s linearnom karakteristikom
AKUMULACIJSKE ELASTIČNE SPOJKE - nastavak
38
Vezni elementi, izrađeni iz čelika za opruge,
elastičnom deformacijom akumuliraju energiju
udarnog opterećenja te ju nakon prestanka
djelovanja u cijelosti vračaju u obliku
mehaničkog rada. Znači da je rad utrošen pri
opterećenju Wopter. jednak mehaničkom radu
ostvarenom pri rasterećenju Wraster..
Obzirom da je vremenski interval elastičnog
rasterećenja veznih elemenata pri tom duži
nego kod krute spojke (vidi slajd prije), najveći
moment koji opterećuje vratilo je razmjerno
manji [2].
EK II – Spojke – Elastične spojke – Akumulacijske elastične spojke
![Page 39: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/39.jpg)
Sastavljena je od dva zupčanika s vanjskim ozubljenjem međusobno povezana čeličnom
trakom. Spojka je okružena poklopcem kako čelična traka, uslijed centrifugalne sile, ne bi ispala iz
žljebova. Zubi obaju zupčanika su suženi u smjeru prema sredini kako pri deformaciji trake ne bi
došlo do njenog oštećenja.
Spojka je visoke elastičnosti (do 1,2° torzijskog zakretanja vratila), a namijenjena je za
prenošenje teških opterećenja u teškim uvjetima rada kao što su mlinovi za rudaču, teški bageri i sl.
39 EK II – Spojke – Elastične spojke – Akumulacijske elastične spojke – Bibby spojka
2.1.1 Bibby spojka
[W16] [8]
kolut (zupčanik)
poklopac
čelična traka
kolut (zupčanik)
![Page 40: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/40.jpg)
40 EK II – Spojke – Elastične spojke – Akumulacijske elastične spojke – Bibby spojka
Princip rada Bibby spojke [W16]
Normalno opterećenje Preopterećenje Udarno opterećenje
Kompenzacija radijalnih, aksijalnih i kutnih pomaka kod Bibby spojke [W16]
Radijalni pomaci do 3 mm Kutni pomaci do 1,3 ° Aksijalni pomaci do 20 mm
![Page 41: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/41.jpg)
Opruge se deformiraju ovisno o
opterećenju (okretnom momentu), čime se postiže
elastičnost spojke. ove spojke mogu prenositi okretne
momente do 18 kN te kompenzirati male radijalne
pomake (najviše do 1% vanjskog promjera), kutne
pomake vratila do 2° i zakretanje vratila do 5°.
41 EK II – Spojke – Elastične spojke – Akumulacijske elastične spojke – Spojka sa zavojnim oprugama
2.1.2 Spojka sa zavojnim oprugama
[7]
4 – zavojna opruga
1- kolut 1 - kolut
2 - zatik
Spojka sa zavojnim oprugama (Cardeflex) [2] i [11]
3 – vodilica
![Page 42: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/42.jpg)
2.2 ELASTIČNE SPOJKE ZA PRIGUŠIVANJE
42
Ublažavaju udarce te istovremeno prigušuju vibracije koje
nastaju kada se vlastita frekvencija vibriranja elastičnih
elemenata ili čitavog sustava prijenosa snage poklopi s
frekvencijom kolebanja torzijskog (okretnog) momenta [2].
EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje
![Page 43: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/43.jpg)
Opterećenje i rasterećenje elastične spojke za prigušivanje s progresivnom karakteristikom
ELASTIČNE SPOJKE ZA PRIGUŠIVANJE -nastavak
43
Vezni elementi od gume ili umjetnih masa
akumuliraju energiju elastičnom deformacijom,
pri čemu se dio akumulirane energije preko
unutarnjeg trenja u materijalu veznog elementa
pretvara u toplinu pa se zbog toga spoj grije.
Nakon prestanka djelovanja udara, vezni
element vraća preostalu akumuliranu energiju u
obliku mehaničkog rada koji je manji od
utrošene energije zbog pretvorbe jednog njenog
dijela u toplinu. Zbog toga je, unatoč kratkom
vremenskom intervalu pretvorbe energije,
najveći moment koji opterećuje gonjeno vratilo
odgovarajuće manji (vidi slajd prije) [2].
EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje
![Page 44: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/44.jpg)
44
2.2.1 Spojke s gumenim prstenima
kolut kolut
gumeni prsten
zatik
Spojka s gumenim prstenima [8]
EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje – Spojke s gumenim prstenima
![Page 45: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/45.jpg)
45 EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje – Spojke s gumenim prstenima
Spojke s gumenim prstenima - nastavak
Spojka s gumenim prstenima tip RUPEX proizvođača Flender [W18]
Sastavljena je iz dva koluta međusobno povezana svornjacima. Svornjaci su u jednom
kolutu kruto spojeni a u drugome su slobodno umetnuti, a mogu biti obloženi i čahurom. Gumeni
prsteni se pri preopterećenju odgovarajuće deformiraju i time ublažavaju udarna opterećenja, te
prigušuju vibracije.
Može prenositi okretne momente do 540 kNm, kompenzirati uzdužne pomake vratila do
3 mm, male radijalne i kutne pomake do 3° [2].
Spojka s gumenim prstenima tip PENCOflex proizvođača Rexnord [W19]
![Page 46: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/46.jpg)
46
2.2.2 Spojke s nemetalnim (gumenim) umetcima
Gumeni element [W18]
EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje – Spojke s nemetalnim (gumenim) umetcima
Ovaj oblik spojke s gumenim umetcima
osigurava veću krutost i veću nosivost jer su gumeni
elementi izloženi tlačnom opterećenju.
Spojka s gumenim umetcima tip N-EUPEX proizvođača Flender [W18]
Spojka s gumenim umetcima tip N-EUPEX proizvođača Flender [W18]
![Page 47: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/47.jpg)
Gumeni element [W18]
47
2.2.2 Spojke s nemetalnim (gumenim) umetcima
EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje – Spojke s nemetalnim (gumenim) umetcima
Ovaj oblik spojke s gumenim umetcima
osigurava veću elastičnost jer su gumeni umetci
izloženi savojnom opterećenju.
Spojka s gumenim umetcima tip N-EUPEX-DS proizvođača Flender [W18]
Spojka s gumenim umetcima tip N-EUPEX proizvođača Flender [W18]
![Page 48: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/48.jpg)
48
Kandžasta spojka s nemetalnim umetcima
EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje – Spojke s nemetalnim (gumenim) umetcima
Kandžasta spojka s poliuretanskim umetkom u obliku zvijezde proizvođača KTR [W20]
Kandžasta spojka s razdvojenim poliuretanskim umetcima za velike okretne momente proizvođača KTR [W20]
Kandžasta spojka s poliuretanskim umetkom u obliku zvijezde proizvođača KTR [W20]
Kandžasta spojka s gumenim umetkom u obliku zvijezde proizvođača Flender [W18]
![Page 49: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/49.jpg)
49 EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje – Spojka s gumenim obručem (Periflex)
2.2.3 Spojka s gumenim pojasom - Periflex
Spojka tip ELPEX B proizvođača Flender [W17]
Spojke ove vrste mogu prenositi
okretne momente do 34 kNm omogućavajući
elastično zakretanje vratila do 12°.
Kompenziraju aksijalne pomake vratila do
8 mm, radijalne do 4 mm te kutne do 4°. [2]
gumeni pojas
vijak
kolut
stezni prsten
kolut
Spojka s gumenim pojasom tip ELPEX B proizvođača Flender [W17]
![Page 50: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/50.jpg)
50 EK II – Spojke – Elastične spojke – Elastične spojke za prigušivanje – Spojka s gumenim pojasom
Spojka s gumenim pojasom
Spojka s gumenim pojasom tip ELPEX ENG (gore) i ENGS (dolje) proizvođača Flender [W17]
Spojka s gumenim pojasom tip ELPEX proizvođača Flender [W17]
![Page 51: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/51.jpg)
EK II – Spojke –Elastične spojke – Proračun elastičnih spojki
PRORAČUN ELASTIČNIH SPOJKI
51
Za dimenzioniranje elastičnih spojki mjerodavan je najveći okretni
moment Tmax, koji se javlja u pogonu, a određuje se iskustveno [2]:
max 1 2 dop( )T c c T T
gdje je
c1 - faktor udara za pogonski stroj
c1 = 0,5 (elektromotori) do 2,8 (jednocilindrični motor)
c2 - faktor udara za gonjeni stroj
c2 = 1,0 (generatori) do 3,2 (jednocilindrični klipni kompresori)
T [Nm] - okretni moment koji se prenosi
Tdop [Nm] - dopušteni okretni moment spojke
(obično naveden u katalogu proizvođača spojke)
![Page 52: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/52.jpg)
52
3. UKLJUČNO – ISKLJUČNE SPOJKE
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke
Uključno – isključne spojke služe za povremeno uključivanje i isključivanje
veze pogonskog i gonjenog vratila (odnosno pogonskog i gonjenog stroja ili njegovih
dijelova), ali uz neprekidan rad pogonskog stroja. Dijele se na:
3.1 Tarne spojke
3.1.1 Lamelne tarne spojke
3.1.2 Konična tarna spojka
3.2 Oblikovne spojke
3.2.1 Čeona zupčasta spojka
3.2.2 Uključna zupčasta spojka
3.2.3 Zupčasta spojka sa sinkronim uključivanjem
![Page 53: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/53.jpg)
53
3.1 TARNE SPOJKE
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke
prenose okretni moment trenjem, pri čemu dolazi do klizanja između tarnih
površina uslijed čega se gubi snaga
izgubljena snaga pretvara se u toplinu (točnije: toplinski tok), a manifestira se
zagrijavanjem i trošenjem tarnih ploha što su i osnovni nedostatci ovih spojki.
Tarne površine mogu biti
suhe ili
podmazane
te izrađene od
metalnih ili
nemetalnih materijala.
Prema obliku tarne površine mogu biti
lamelne (pločaste) ili
konične.
![Page 54: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/54.jpg)
54
3.1.1 Lamelne tarne spojke
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke – Lamelne tarne spojke
Lamelne tarne spojke prenose okretni
moment s pogonskog na gonjeno vratilo preko
jedne ili više lamela pa se s obzirom na to dijele na
jednolamelne tarne spojke kojima su
tarne površine obično suhe, a primjerene
su samo za prijenos manjih momenata
višelamelne tarne spojke kojima su tarne
površine obično podmazivane, a
primjerene su za prijenos većih okretnih
momenata
Lamele imaju oblik ploče koja na unutarnjem ili
vanjskom rubu može imati grebene ili zube. Ako su
zubi na unutarnjem rubu riječ je o unutarnjoj
lameli a ako su na vanjskom riječ je o vanjskoj
lameli.
Oblici lamela [W28]: Lijevo – vanjska lamela s grebenima i oblogom
Desno – unutarnja lamela sa zubima, bez obloge
![Page 55: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/55.jpg)
55
Jednolamelna tarna spojka s mehaničkim uključivanjem
Jednolamalena tarna spojka s mehaničkim uključivanjem proizvođača Ortlinghaus [W28]
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke – Lamelne tarne spojke
glavina na
pogonskoj strani
prsten za
uključivanje
dvostruka matica
za regulaciju
potisna ploča s krilcima
za hlađenje
lamela (vanjska) remenica
na gonjenoj strani
poluga
![Page 56: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/56.jpg)
56
Višelamelna tarna spojka s mehaničkim uključivanjem
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke – Lamelne tarne spojke
SINUS (valovite)
unutarnje lamele
kad je spojka uključena
SINUS (valovite)
unutarnje lamele
kad je spojka isključena
Višelamelna tarna spojka s mehaničkim uključivanjem proizvođača Ortlinghaus [W28]
(prikazana u isključenom položaju)
![Page 57: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/57.jpg)
57
Višelamelna tarna spojka s mehaničkim uključivanjem
Višelamelna tarna spojka s mehaničkim uključivanjem proizvođača Ortlinghaus [W28]
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke – Lamelne tarne spojke
![Page 58: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/58.jpg)
58
Višelamelna tarna spojka s mehaničkim uključivanjem nastavak
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke – Lamelne tarne spojke
Zbog gubitka aksijalne sile uključivanja uslijed
aksijalne sile trenja na grebenima lamele (ili zubima ovisno o
izvedbi), lamelne spojke prema praktičnim podacima nemaju
više od 15 lamela (kad se uključuju pod opterećenjem), dok u
iznimnim slučajevima imaju 21 lamelu.
Sile na prvoj unutarnjoj lameli [4] Sile na prvoj vanjskoj lameli [4]
![Page 59: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/59.jpg)
59
Jednolamelna tarna spojka s elektromagnetskim uključivanjem
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke – Lamelne tarne spojke
kotva s unutarnjim
ozubljenjem
pogonski dio spojke
lamela tarna obloga
klizni prsteni
za dovođenje struje
magnetno polje
elektromagnet
opruga
gonjeni dio spojke
glavina s vanjskim ozubljenjem
Jednolamelna tarna spojka s elektromagnetskim uključivanjem proizvođača Stromag [5]
![Page 60: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/60.jpg)
60
Višelamelna tarna spojka s hidrauličkim uključivanjem
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke – Lamelne tarne spojke
Višelamelna tarna spojka s hidrauličkim uključivanjem proizvođača Ortlinghaus [5]
tlačna komora
aksijalno pomični klip
unutarnja lamela
vanjska lamela gonjeni dio spojke
pogonski dio spojke
tlačna opruga
![Page 61: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/61.jpg)
61
Moment trenja, Ttr kod tarne spojke s čeonim naliježućim površinama (s aksijalnim uključivanjem)
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke
Kod novih još neistrošenih spojki (što ujedno odgovara malom broju uključivanja)
3 3
v utr u 2 2
v u
2
3
r rT F n
r r
Kod djelomično istrošenih spojki (što odgovara velikom broju uključivanja)
u vtr u
2
r rT F n
gdje je
rv vanjski, a ru unutarnji radijus tarne plohe
Fu je sila uključivanja, a μ faktor trenja, dok je
n broj tarnih površina
![Page 62: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/62.jpg)
62
Radijus sile trenja rtr
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke
Iz izraza za momente trenja Ttr na prethodnom slajdu, a uz pretpostavku da je
sila trenja Ftr = Fu·μ možemo izvesti izraze za izračun radijusa sile trenja rtr koji glase
kod djelomično istrošenih spojki
gdje je
rsr - srednji radijus tarne plohe
u vtr
2
r rr
3 3
v utr 2 2
v u
2
3
r rr
r r
kod novih još neistrošenih spojki
Budući da se tarne spojke uglavnom izvode s omjerom ru/rv za koji vrijedi
0,6 < ru/rv < 1, a razlika između radijusa trenja izračunanih pomoću gore navedenih
formula za najgori slučaj ru/rv = 0,6 iznosi prema Shigleyu [10] svega 2,1 %,
opravdano je pisati
3 3
u v v utr sr 2 2
v u
2
2 3
r r r rr r
r r
![Page 63: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/63.jpg)
63
3.1.2 Konična tarna spojka
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Tarne spojke – Konična tarna spojka
Konična tarna spojka se upotrebljava za
prijenos velikih okretnih momenata.
U odnosu na tarnu spojku s čeonim
naliježućim površinama, sličnih dimenzija,
omogućava smanjenje sile uključivanja. Odnosno,
ako je sila uključivanja ista, konična tarna spojka
omogućava prijenos većeg okretnog momenta.
Konična tarna spojka s tlačnom oprugom [10]
![Page 64: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/64.jpg)
64
3.2 OBLIKOVNE SPOJKE
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Oblikovne spojke
prenose okretni moment oblikom
uključuju se samo kada oba dijela spojke miruju ili
rotiraju jednakom brzinom
omogućuju brzo uspostavljanje i prekidanje veze
između pogonskog i gonjenog stroja
Uključivanje i isključivanje se može izvršiti
neposredno (preko odgovarajućih mehaničkih
elemenata kao što su poluge ili klizni prsteni)
posredno (preko hidrauličkih, pneumatskih, ili
elektromagnetskih naprava koje osiguravaju silu
potrebni za aksijalni pomak dijelova spojke.
![Page 65: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/65.jpg)
65
3.2.1 Čeona zupčasta spojka
Čeona zupčasta spojka djeluje na sličan
način kao i kandžasta spojka samo što je kolut na
pogonskoj strani aksijalno pomičan.
S obzirom na namjenu, zubi mogu biti
različitih profila: a) trapezni, b) pilasti, c) pravokutni i d)
korigirano trokutasti (vidi sliku desno).
uključivanje isključivanje
gonjeni kolut pogonski kolut
utor za prsten
za uključivanje
Čeona zupčasta spojka [4] Čeona zupčasta spojka [5]
Profili zubi zupčaste spojke [5]
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Oblikovne spojke – Čeljusna zupčana spojka
![Page 66: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/66.jpg)
66
3.2.2 Uključna zupčasta spojka
Uključna zupčasta spojka, prenosi okretni
moment preko cilindričnih zupčanika s evolventnim
ozubljenjem koji imaju jednak modul i jednak broj
zubi.
Ovakva spojka uključuje se u mirovanju.
zupčanik s
unutarnjim ozubljenjem
na pogonskoj strani
žlijeb
opruga
kuglica
glavina
zupčanik s vanjskim ozubljenjem
na gonjenoj strani
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Oblikovne spojke – Uključna zupčasta spojka
Uključna zupčasta spojka prema [2]
![Page 67: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/67.jpg)
67
3.2.3 Zupčasta spojka sa sinkronim uključivanjem
Osnovni nedostatak uključne zupčaste spojke,
nemogućnost uključivanje u radu, prevladava se dodavanjem
sinkronizacijske naprave (obično konična tarna spojka) koja prije
uključivanja osigurava jednake brzine vrtnje na pogonskoj i
gonjenoj strani spojke.
EK II – Spojke – Uključno - isključne spojke – Oblikovne spojke – Zupčasta spojka sa sinkronim uključivanjem
isključena
sinkronizacija uključena
pogonska
strana
gonjena
strana
pogonska
strana
gonjena
strana
Zupčasta spojka sa sinkronim uključivanjem prema [14]
Zupčasta spojka sa sinkronim uključivanjem prema [4]
![Page 68: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/68.jpg)
68
4. SPECIJALNE SPOJKE
EK II – Spojke – Hidrodinamičke spojke
Specijalne spojke pored osnovne namjene, a to je stalno ili povremeno
spajanje dvaju vratila u svrhu prijenosa momenta torzije, imaju i dodatnu namjenu po
kojoj se vrši njihova podjela na:
4.1 Spojke za automatsko upuštanje u rad
4.1.1 Čeljusna centrifugalna spojka
4.1.2 Spojka s čeličnim kuglicama
4.2 Sigurnosne spojke
4.2.1 Oblikovne sigurnosne spojke
4.2.2 Tarne sigurnosne spojke
4.3 Jednosmjerne spojke
![Page 69: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/69.jpg)
69
4.1 SPOJKE ZA AUTOMATSKO UPUŠTANJE U RAD
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Spojke za automatsko upuštanje u rad
Kod svih vrsta spojki, osim hidrodinamičkih,
okretni moment, T i kutna brzina, ω u stacionarnom
stanju definirani su radnom točkom (slika desno gore).
Kod krutih i neelastičnih spojki, nakon upućivanja, do te
točke dolazi se zajedničkim ubrzavanja masa pogonskog
i radnog stroja [2].
Problem nastaje kada se velike mase radnog
stroja moraju ubrzati u kratkom vremenu.
Predimenzioniranje pogonskog stroja bi bilo skupo pa se
u tu svrhu koriste posebne spojke za upuštanje u rad.
Njihova upotreba posebno je opravdana kada
je u trenutku uključivanja moment pogonskog stroja
manji od momenta radnog stroja (primjer asinkronog
elektromotora i alatnog stroja) – slika desno dolje.
pogonski stroj
radni stroj
radna
točka
Radna točka spojke u stacionarnom pogonu [2]
Momentne karakteristike asinkronog EM-a i alatnog stroja[2]
alatni stroj
asinkroni EM
![Page 70: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/70.jpg)
70
4.1.1 Čeljusna centrifugalna spojka
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Spojke za automatsko upuštanje u rad - Čeljusna centrifugalna spojka
Čeljusti centrifugalne spojke tlače se oprugama uz pogonski dio (glavinu). Kada brzina
vrtnje dostigne određenu vrijednost, centrifugalna sila čeljusti svladava silu u oprugama, pa čeljusti
svojim tarnim oblogama tlače gonjeni bubanj gonjenog dijela spojke. Na taj način, ostvaruje se veza
silom te prenosi okretni moment. Spojka se u potpunosti uključuje obično pri nm > 650 min-1.
pogonski dio
(glavina)
čeljusti
vlačna opruga
tarna obloga
gonjeni dio
(bubanj)
Čeljusna centrifugalna spojka tip F proizvođača SUCO [W27]
Osnovni dijelovi čeljusna centrifugalne spojke tip F proizvođača SUCO [W27]
![Page 71: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/71.jpg)
71
Čeljusna centrifugalna spojka - nastavak
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Spojke za automatsko upuštanje u rad - Čeljusna centrifugalna spojka
Čeljusna centrifugalna spojka proizvođača Hilliard Corporation [10]
Različite izvedbe čeljusti [W29]
![Page 72: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/72.jpg)
72
4.1.2 Spojka s čeličnim kuglicama
Spojka s čeličnim kuglicama
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Spojke za automatsko upuštanje u rad – Spojka s čeličnim kuglicama
čelične kuglice
pogonski dio
limeni obruč,
valovit po obodu
gonjeni dio
bubanj
brtva
Čelične kuglice u mirovanja leže u donjem dijelu bubnja. Pri pokretanju, a uslijed
centrifugalne sile, dolazi do potiskivanja kuglica prema vanjskoj strani bubnja i njihovog dodira s
limenim prstenom, a što dovodi do prijenosa okretnog momenta.
Moment spojke se može regulirati količinom i granulacijom čeličnih kuglica.
![Page 73: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/73.jpg)
73
Pulvis - spojka s čeličnim kuglicama
Pulvis spojka punjena je čeličnim kalibriranim kuglicama. Pogonska strana ima oblik
dvaju krilaca, dok gonjena ima zvonast oblik s rebrima po cijelom unutarnjem obodu.
Centrifugalne sile tlače čelične kuglice uz zvono pa se ispred krilaca stvaraju naslage
(nanosi) kuglica koje ostvaruju vezu silom što dovodi do prijenosa okretnog momenta.
pogonska
strana
gonjena
strana
u mirovanju u pogonu kod pokretanja /
preopterećenja
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Spojke za automatsko upuštanje u rad – Spojka s čeličnim kuglicama
![Page 74: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/74.jpg)
74
4.2 SIGURNOSNE SPOJKE
osiguravaju strojne dijelove od trenutačnih opterećenja koja nastaju prilikom
pokretanja ili tijekom rada spoja, a
djeluju tako da prekidaju spoj između pogonskog i gonjenog dijela spojke u
trenutku preopterećenja.
S obzirom na način prenošenja okretnog momenta dijele se na:
oblikovne sigurnosne spojke
okretni moment prenose oblikom i
najčešće ne omogućavaju regulaciju okretnog momenta kod kojeg se spojka
isključuje
tarne sigurnosne spojke
okretni moment prenose trenjem i
omogućavaju regulaciju okretnog momenta kod kojeg se spojka isključuje
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Sigurnosne spojke – Oblikovne sigurnosne spojke
![Page 75: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/75.jpg)
75
4.2.1 Oblikovne sigurnosne spojke
Kod oblikovne sigurnosne spojke s prekidnim svornjacima pri preopterećenju dolazi do
loma svornjaka čime se prekida prijenos okretnog momenta s pogonske na gonjenu stranu spojke.
Dimenzije i broj svornjaka ovise o okretnom momentu pri kojem mora doći do njihovog loma.
Nedostatak ove spojke je što se pri svakom preopterećenju pogon mora zaustaviti kao
bi se zamijenili prekidni svornjaci
pogonski dio
prekidni svornjak
gonjeni dio kaljena čahura
Oblikovna sigurnosna spojka s prekidnim svornjacima prema [8]
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Sigurnosne spojke – Oblikovne sigurnosne spojke
uvrtni vijak za
osiguranje od ispadanja
![Page 76: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Oblikovne sigurnosne spojke - nastavak
Kod oblikovne sigurnosne spojke s oprugom i kuglicama pri preopterećenju dolazi do
izmicanja kuglica iz udubljenja pri čemu se opruga sabija. Na taj način prekida se veza između
pogonskog i gonjenog dijela spojke.
Ponovni prijenos okretnog momenta osigurava se potiskivanjem kuglica od strane
opruge u udubljenje kad stvarni okretni moment postane manji od namještenog u spojci.
pogonski dio opruga gonjeni dio
kuglica
Oblikovna sigurnosna spojka s kuglicama i oprugom prema [2 ]
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Sigurnosne spojke – Oblikovne sigurnosne spojke
![Page 77: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Oblikovne sigurnosne spojke - nastavak
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Sigurnosne spojke – Oblikovne sigurnosne spojke
Oblikovna sigurnosna spojka s ozubljenjem prenosi
okretni moment pomoću čeonog ozubljenja. Regulacija okretnog
momenta vrši se pomoću matice za regulaciju koja preko
zavojnih opruga potiskuje čeono ozubljenu ploču na pogonskoj
prema čeono ozubljenoj ploči na gonjenoj strani spojke.
U slučaju preopterećenja dolazi do aksijalnog
pomaka gonjene ozubljene ploče te njenog izlaska iz zahvata s
pogonskom. Smanjenjem okretnog momenta ploče ponovno
ulaze u zahvat čime se uspostavlja veza između gonjene i
pogonske strane spojke.
Oblikovna sigurnosna spojka s ozubljenjem tip SIKUMAT proizvođača Ringspann [W24]
Princip rada oblikovne sigurnosne spojke s ozubljenjem [W24]
![Page 78: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/78.jpg)
78
4.2.2 Tarne sigurnosne spojke
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Sigurnosne spojke – Tarne sigurnosne spojke
Tarna sigurnosna spojka radi na principu proklizavanja
u slučaju preopterećenja (tj. kad je okretni moment na pogonskoj
strani veći od momenta trenja na tarnim pločama). Veličina
momenta trenja može se regulirati pomoću matice za regulaciju.
Tarna sigurnosna spojka RIMOSTAT proizvođača Ringspann – starija izvedba [W24]
matica za
regulaciju
opruga gonjeni dio (lančanik)
tarne ploče
pogonski dio
Tarna sigurnosna spojka RIMOSTAT proizvođača Ringspann – novija izvedba [W24]
![Page 79: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/79.jpg)
79
4.3 JEDNOSMJERNE SPOJKE
su spojke koje prenose okretni moment samo u jednom smjeru,
dok u suprotnom smjeru prekidaju vezu između pogonskog i
gonjenog vratila te na taj način osiguravaju da se torzijski moment
s radnog stroja ne prenosi na pogonski.
Jednosmjerna spojka s uklinjavajućim valjcima [W25]
Princip rada jednosmjerne spojke s uklinjavajućim valjcima [W26]
(uz pretpostavku da je vratilo pogonskog stroja unutarnje vratilo, a vratilo radnog
stroja vanjsko vratilo)
PRIJENOS BEZ PRIJENOSA
EK II – Spojke – Specijalne spojke – Jednosmjerne spojke
vratilo radnog stroja
valjak
vratilo pogonskog stroja
opruga
Kliknite za link na video animaciju
![Page 80: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/80.jpg)
80 EK II – Spojke – Specijalne spojke – Jednosmjerne spojke
Jednosmjerna spojka s uklinjavajućim valjcima tip FGR proizvođača Ringspann [W24]
Jednosmjerna spojka s uklinjavajućim valjcima tip FGR proizvođača Ringspann [W24]
![Page 81: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/81.jpg)
81
5. HIDRODINAMIČKE SPOJKE
EK II – Spojke – Hidrodinamičke spojke
Hidrodinamička spojka rješava problem relativno dugog vremena za uključivanja
tarne spojke.
PUMPNO i TURBINSKO kolo su međusobno povezani samo slojem fluida. Kućište ne
sudjeluje u prijenosu okretnog momenta (najčešće je spojeno s pogonskim kolom), a zadatak mu
je da spriječi istjecanje fluida iz spojke zbog čega mora biti prikladno zabrtvljeno.
POGONSKA STRANA
pumpno kolo
s lopaticama
GONJENA STRANA
turbinsko kolo
s lopaticama
cirkulacija
fluida
Pojednostavljeni prikaz hidrodinamičke spojke [W22] Hidrodinamička spojka FLUDEX proizvođača Flender [W17]
kućište
![Page 82: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/82.jpg)
Hidrodinamičke spojke – princip rada
82 EK II – Spojke – Hidrodinamičke spojke
U hidrodinamičkoj spojci mehanička
energija pogonskog stroja pretvara se u kinetičku
energiju strujanja fluida u POGONSKOM kolu, da bi
se ona potom u TURBINSKOM kolu ponovno
pretvorila u mehanički rad.
Kako je zbroj torzijskih momenata u
zatvorenom sustavu jednak nuli, to je torzijski
moment pumpnog kola, T2 jednak momentu
pogonskog kola, T1.
Cirkulacija fluida kod hidrauličke spojke prema [15]
turbinsko
kolo (2)
pumpno
kolo (1)
1 2T T T
![Page 83: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/83.jpg)
Hidrodinamičke spojke – princip rada
83 EK II – Spojke – Hidrodinamičke spojke
Princip rada hidrauličke spojke [W23]
Klikn
ite
z
a lin
k n
a v
ide
o
![Page 84: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/84.jpg)
84 EK II – Spojke – Hidrodinamičke spojke
Hidrodinamička spojka može prenositi okretni moment samo ako je brzina vrtnje
pogonske strane, n1 veća od brzine vrtnje gonjene strane, n2.
Razlika brzina vrtnje pogonske i gonjene strane naziva se klizanje, a njegov omjer s
brzinom vrtnje pogonske strane koeficijent klizanja, s.
1 2
1
n ns
n
Gubici snage su posljedica smanjene brzine vrtnje gonjene strane pa je faktor
iskoristivosti (stupanj djelovanja) hidrauličke spojke
12 2 2
1 1 1 1
1gP PP n
sP P n
gdje je P1, snaga na pogonskoj, a P2 snaga na gonjenoj strani, dok je Pg, snaga gubitaka u spojci
koji se mogu izraziti i kao
1 2( )gP T
0,97...0,98
![Page 85: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/85.jpg)
Hidrodinamičke spojke s dodatnom komorom za mekanije upuštanje u rad - INFORAMATIVNO
85 EK II – Spojke – Hidrodinamičke spojke
dodatna
komora
Princip rada hidrauličke spojke s dodatnom komorom prema [15]
![Page 86: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/86.jpg)
Prednosti hidrodinamičkih spojki u odnosu na mehaničke - prema [2]
86 EK II – Spojke – Hidrodinamičke spojke
1. Velika elastičnost veze pogonskog i gonjenog stroja.
2. Zbog odsustva neposrednog kontakta pogonskih i gonjenih
dijelova, nema habanja, pa im je i vijek trajanja znatno veći.
3. Pogonski stroj je u trenutku upućivanja neopterećen, što vodi
brzoj uspostavi stacionarnih uvjeta pogona.
4. Pogonski stroj je zaštićen od iznenadnih preopterećenja i udara
koji se mogu javljati na radnom stroju.
5. Prigušuju vibracije koje mogu nastati bilo kod pogonskog ili radnog
stroja.
6. Imaju visok stupanja djelovanja, η = 0,97 … 0,98.
![Page 87: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/87.jpg)
87
Literatura
EK II – Spojke - Literatura
1. M. Opalić, Prijenosnici snage i gibanja, Sveučilište u Zagrebu, FSB, Zagreb,1998.
2. D. Jelaska, Elementi strojeva, Sveučilište u Splitu, FESB, Split 2005.
3. W. Steinhilper, B Sauer, Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2, Springer, Berlin Heidelberg, 2008.
4. M. Ognjenović, Mašinski elementi, Naučna knjiga, Beograd, 1999.
5. K.H. Decker, K. Kabus, Maschinenelemente, 18. Auflage, Carl Hanser Verlag München, 2011.
6. K.H. Grote, E.K. Antonsson, Handbook of Mechanical Engineering, Springer, Würzburg, 2008.
7. D. Muhs, H. Wittel, D. Jannasch, J. Vossiek, Roloff / Matek Maschinenelementen, Vieweg, Wiesbaden, 2007.
8. K.H. Decker, Elementi strojeva, Golden marketing – Tehnička knjiga, Zagreb, 2006.
9. Elementi strojeva II – Materijali uz predavanja – Spojke, Sveučilište u Rijeci, Tehnički fakultet, 2009.
10. J.E. Shigley, C.R. Mischke, Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill, New-York, 1989.
11. K.H. Grote, J. Feldhusen, Dubbel – Taschenbuch für Maschinenbau, 22. Auflage, Springer, Würzburg, 2007.
12. J . Flašker, S. Pehan, Prenosniki moči, Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, Maribor, 2005.
13. Mayr, Roba-DS – Torsionally rigid shaft couplings Catalogue.
14. Z. Ren, Strojni elementi I – Gredne vezi in sklopke, Fakulteta za strojništvo, Maribor
15. Siemens AG, Flender Standard Couplings – Catalogue, 2011.
![Page 88: Spojke Ekii 2014 Web](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012306/55cf91b7550346f57b8ff83f/html5/thumbnails/88.jpg)
Dio slika preuzet je s internetskih stranica (ili iz kataloga dostupnih na njima):
W1. http://www.forconstructionpros.com/company/10075791/lovejoy-inc
W2. http://www.monelcomponents.com/
W3. http://www.tradepressrelations.com/en/file/presse/presse1359.php
W4. http://www.excelcycle.com/fulcrum-racing-torq-rrs-crankset.html
W5. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Hirth_joint.jpg
W6. http://www.orbit-antriebstechnik.de/power-transmission/ausgleichskupplungen/
W7. http://www.lonne.com/index.php?mapping=43
W8. http:/www.did-coltd.com
W9. http://www.comintec.it/giunti-elastici-giunti-rigidi-senza-gioco_prd_idc3_it.aspx
W10. http://www.mytractorforum.com/showthread.php?t=159615
W11. http://en.wikipedia.org/wiki/Constant-velocity_joint
W12. http://www.oepcouplings.com/content/oldham_couplings/oldham_couplings.asp
W13. http://www.youtube.com/watch?v=G2DU1s2ukHQ
W14. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cardan-joint_intermediate-shaft_contrasting_de.png
W15. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cardan-joint_spline-shaft_topview_outline.png
W16. http://www.bibbytransmissions.co.uk/Products_Industrial_Grid.asp
W17. http://www.youtube.com/watch?v=0T8u5tyCMVQ
W18. https://eb.automation.siemens.com
W19. http://rexnord.eu/index.php?id=263&L=0%2F%25&MP=207-524
W20. http://www.ktr.com/uk/index/home.htm
W21. http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_joint
W22. http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/fluid+coupling
W23. http://www.youtube.com/watch?v=xm8EHTTNPEg
W24. http://www.ringspann.de
W25. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Roue_libre2.svg
W26. http://www.tractordata.com/articles/technical/overrunning-pto-clutch.html
W27. http://www.suco-pressureswitches.com/antriebstechnik/fliehkraft_kupplungen_und_bremsen/f-typ.php
W28. http://www.ortlinghaus.com/nc/en/download/general-downloads.html
W29. http://clutchshoe.com/Clutch.htm
88 EK II – Spojke - Literatura