El Pr Meh 3 Predavanje i Vj

Elementi precizne mehanike 2012/2013 1

Elementi precizne mehanike

Mr. sc. Stjepan Golubi, dipl. ing [email protected]

Visoka tehnika kola u Bjelovaru

Trg Eugena Kvaternika 4,Bjelovar

www.vtsbj.hr [email protected]


Rastavljivi spojevi

.


Rastavljivi spojevi

Rastavljivi spojevi

- Privrsni vijci

- Pokretni vijci

- Spojevi glavine


Privrsni vijci

- Navoji

- Materijali, zatita od korozije

- Vijci i matice

- Podloke osiguranja

- Tok sila, zarezno djelovanje

- Sila prednaprezanja, pritezni moment

- Dijagram deformacija

- vrstoa uzduno optereenih vijaka

- Oblikovanja i proraun popreno optereenih vijaka


Navoji

Navoj je:

- osnovni element vijka

- ovija profil usponom P oko cilindrine jezgre promjera d3

- razvijena ploha jednog navoja na srednjem promjeru navoja d2 daje trokut uspona


Navoji

a) Svornjak vijka i matica, b) metriki ISO profil, c) tolerancijski razredi ISO profila


Navoji

Znaenje oznaka:

- d je vanjski i nazivni promjer

- d2 je srednji promjer bokova

- d3 je promjer jezgre

- P je uspon (korak)

- H1 je nosiva dubina navoja

- h3 je dubina navoja

- R je polumjer zaobljenja u korjenu navoja

- m je visina matice

- je kut profila zavojnice


Navoji

Oblici navoja:

- Metriki navoj

- Trapezni navoj

- Kosi navoj

- Obli navoj

- Whitworthov navoj

- Whitworthov cijevni navoj

- Edisonov navoj

- Navoji za bicikle

- Navoji vijaka za lim...


Navoji pregled i oznaavanja

.



.


Navoji izborni red 1 za metrike ISO navoje


Navoji izborni red 1 za metrike ISO navoje

Normalan navoj reda I


Navoji


Materijali za vijke i matice

Kvaliteta elika za vijke oznaava se s dva broja:

- Prvi broj oznauje min.vrstou Rm(m)/100

- Drugi broj oznauje deseterostruki odnos minimalne granice teenja i minimalne lomne vrstoe

Kvaliteta elika za matice oznauje se samo jednim brojem koji oznauje tzv. naprezanje ispitivanja VL/100 ~ Rm(m)/100



Kvaliteta elika za vijke oznaava se s dva broja:

- Prvi broj oznauje min.vrstou Rm(m)/100

- Drugi broj oznauje

Rp0,2(0,2)/10 : Rm(m)/100

Kvaliteta elika za matice oznauje se samo jednim brojem koji oznauje tzv. naprezanje ispitivanja


Vijci izbor vijaka s glavom


Vijci izbor vijaka standardnih utinih vijaka i svornjaka s navojem


Vijci izbor standardnih zatika s navojem i utinih vijaka


Vijci zavreci vijaka prema DIN 78 (HRN M.B1.012)


Matice - opis

Strojni dijelovi koji imaju unutarnji navoj.

Uz vanjski navoj na vijku omoguuju vijani spoj.

Vanjski oblik matice obino slijedi oblik glave vijka.

Najei oblik matica je esterostrani oblik.

Normalna visina matica m ~ 0,8d


Matice - pregled


Provrti za vijke


Podloke

Podloke su ploice s rupom.

Postavljaju se ispod glave vijka ili ispod matice u sluaju:

-Spajanja mekih materijala

-Spreavanja oteenja podloge

-Hrapave i neravne povrine

-Kose povrine

-Rupa znatno vea od promjera vijka


Podloke

Podloke su standardizirane:

- Srednje po HRN M.B2.011 (DIN 125)

- Grube po HRN M.B2.012 (DIN 126)

- Za cilindrine i poluokrugle vijke HRN M.B2.013 (DIN 1440)


Podloke

Podloke slue za osiguranje vijaka od odvijanja:

-Oblikom

-Silom


Podloke - pregled

Osiguranje vijaka oblikom


Podloke - pregled

Osiguranje vijaka silom (djelo0vanjem sile)


Tok sila, zarezno djelovanje i oblikovanje vijaka

Kod pritezanja vijanog spoja dolazi do rastezanja vijaka.

Tlana naprezanja vijcima spojenih dijelova prisutna su u podruju ispod glave vijka i stoasto (pod 45) do mjesta sastava dijelova.



Deformacija navoja i raspored sila



Nasilno razaranje vijanog spoja



Raspored naprezanja u jezgri vijka zbog djelovanja zareza



Utjecaj zareza moe se ublaiti:

- poveanjem polumjera zaobljenja u korjenu navoja,

- konstrukcijskim oblikovanjem vijaka i matice,

- izborom materijala matice s velikom granicom rastezanja,

- naknadnim valjanjem korjena navoja,

- nitriranjem ili cementiranjem bokova.


Tok sila, zarezno djelovanje i oblikovanje vijaka elastini vijci


Sila prednaprezanja, pritezni moment


vrstoa uzduno optereenih vijaka

PRORAUN STATIKI OPTEREENIH KRUTIH VIJAKA



PRORAUN STATIKI OPTEREENIH ELASTINIH VIJAKA



Amplituda naprezanja svodi se na presjek jezgre

Openito se naprezanje uzima do oko 0,7 od amplitude vrstoe oblika

PRORAUN DINAMIKI OPTEREENIH VIJAKA



Kod elinih konstrukcija ne uzima se u obzir sila prednaprezanja, a za Vlana naprezanja jezgre uzima se pogonska sila sama i usporeuje s Doputenim naprezanjem.


Oblikovanje i proraun popreno optereenih vijaka

Za prijenos poprenih sila upotrebljavaju se uglavnom:

-Dosjedni vijci

-Stezne ljuske

-Elastini tuljci

-Prolazni vijci



Dosjedni vijci, stezne ljuske i elastini tuljci napregnuti su kao zakovice na odrez i naprezanje bokova provrta:


Pokretni vijci

Vijke pomou kojih se okretno gibanje pretvara u uzduno nazivamo vretena. Primjeri pokretnih vijaka su vretena na tokarilicama, tlana vretena na preama, ventilska vretena na zapornim organima...

Vijci za pokretanje najee dobivaju trapezni navoj, a koriste se i plosnati i pilasti navoj.


Pokretni vijci


Pokretni vijci

Bre uzduno gibanje matice vretena moemo postii vievojnim vretenima. Uspon vievojnog vretena Ph = P x n P u mm korak navoja = uspon jednovojnog navoja; n = broj poetaka navoja


Pokretni vijci sile

Vreteno tlai matica optereena pogonskim pritiskom F. Maticu treba okretanjem vretena podignuti, matica se ne okree, ona podie teret koji na nju djeluje silom F.


Pokretni vijci trenje

Normalna sila Fn stvara otpor trenja Fn

Sila Fn rastavlja se u normalnu uzdunu silu

F1 i radijalnu silu Fr.

Sila F1 daje sa Fn rezultantu R

Sile F1 i R zatvaraju meusobno kut trenja .

Rezultanta R rastavlja se na obodnu silu Ft i aksijalnu pogonsku silu F.


Pokretni vijci trenje


Pokretni vijci - trenje



Ako je , onda je tan ( - ) 0, tako da je i s 0 ispunjen je uvjet za samokonost i nijedna, bilo kako velika sila F nije u stanju vreteno okretati natrag.



Pri okretanju mora se savladati i trenje F a. Pogonu treba dodati daljnji moment okretanja:


Pokretni vijci - vrstoa

Jezgra vretena pokretnog vijka optereena je uzdunom pogonskom silom na vlak ili tlak i momentom okretanja na torziju

Za trapezni navoj dop ~ 0,2 Rm za jednosmjerno promjenjivo optereenje dop ~ 0,13 Rm za izmjenino promjenjivo optereenje Za pilasti navoj dop ~ 0,25 Rm


Pokretni vijci - izvijanje

Na tlak optereena vretena moraju se kontrolirati i na sigurnost protiv izvijanja


Pokretni vijci - vrstoa

Uobiajena izvijanja kod vijanih vretena


Zadatak primjer prorauna



Potrebno je izraunati:

Sila za upreavanje epa koja optereuje vijke Fup = 24 429 N


SPOJEVI GLAVINE

- Spojevi uzdunim klinom

- Spojevi perima (klinovi bez nagiba)

- Spojevi s klinastim vratilima

- Spojevi s poligonim profilnim vratilima

- Konini spojevi

- Spojevi sa steznim glavinama

- Spojevi steznimelementima

- Spojevi eonim ozubljenjem


Spojevi uzdunim klinom

Uzduni klinovi smjeteni su pod prednaprezanjem u utor vratila i ostvaruju spoj silom i oblikom.

Standardni uzduni klinovi imaju nagib 1 : 100

Zabijanjem klina rastee se glavina, a tlai vratilo



Materijali za klinove:

- 0545.5 (St 50 -1K)

- 0645.5 (St 60 2K), za visine klina preko h = 25 mm.



Dimenzije klinova

m


Spojevi uzdunim klinom Dimenzije klinova


Spojevi uzdunim klinom Proraun klinova, rauna se s bonim tlakom p.


Spojevi perima

Pera su elementi strojeva za prijenos okretnog gibanja bez klinastog nagiba.

Bokovi u utoru moraju vrsto prilijegati.

Izmeu pera i donje plohe utora glavine obino ostaje zranost.

Pera prenose samo pomou veze oblikom.


Spojevi perima


Spojevi perima Dimenzije pera


Spojevi perima


Spojevi perima

Dimenzije segmentnih pera


Spojevi klinastim (oljebljenim) vratilima

Klinasta vratila imaju po obodu paran broj

klinova, koje treba shvatiti kao pera.

Klinasta vratila su izmjenljiva i vrlo tono centriraju glavine na vratila.

Centriranje glavine na vratilo izvodi se kao:

-Unutranje centriranje

-Bono centriranje


Spojevi klinastim vratilima



Centriranje klinastih profila: a) unutarnje centriranje, b) centriranje bokova


Spojevi klinastim vratilima Dimenzije profila klinastih vratila



Proraun klinastih vratila rauna se na boni tlak


Spojevi zupastim vratilima

Umjesto klinova profili mogu biti i zubi.

Profil zuba moe biti:

- Trokutasti zupasti profil HRN M.C1.511 (DIN 5481)

- Evolventni zupasti profil HRN M.C1.511 (DIN 5480)

Uobiajeno je centriranje na bokovima.


Spojevi s poligonim profilnim vratilima

Prenosivost kod poligonih profila raste kontinuirano. Kvaliteta dosjeda 6 osigurava tono centriranje.

Koriste se dvije vrste profila:

- Profil P3 za nalegli i vrsti dosjed

- Profil PC 4 za klizni i vrsti dosjed


Konini spojevi

Konusi sami od sebe centriraju glavine koje na njima sjede.

Prema DIN 254 konus 1 : x = D : k.

Kut zove se kut konusa.

Pod nagibom konusa razumijeva se nagib 1:2x izvodnice konusa.

Kut /2 je kut nagiba konusa


Konini spojevi


Spojevi sa steznim glavinama

Kod stezne glavine tlak se p na povrinama prijeklopa postie stezanjem glavine na vratilo pritezanjem vijka.

Prikladni su za kontinuirano uzduno i popreno podeavanje glavine.

Upotrebljavaju se kod relativno malih i jednolinih okretnih momenata.



Proraun razrezane glavine


Spojevi steznim elementima

Prstenaste opruge kao stezni elementi za spajanje bez zranosti vratila i glavine pomou veze silom imaju dva stoasta prstena, koji ulaze jedan u drugi.

Izrauju se od elika za poboljavanje.

Aksijalnim tlakom vijka prsteni se radijalno ire, a povrinski tlak p koji time nastaje prenosi okretni moment.



Zbog raspodjele tlaka ne isplati se ugraivati vie od etiri elementa.


Spojevi steznim elementima Stezni elemenat u obliku zvjezdasto prstenaste ploe


Spoj eonim ozubljenjem

Spoj eonim ozubljenjem poznat je i pod imenom Hirth-ozubljenje (po tvornici koja ga proizvodi).

Koristi se za prijenos promjenljivih i udarnih optereenja.


Spoj eonim ozubljenjem Naprezanje eonih zubi


PITANJA ?

.


HVALA NA PANJI

.

Documents

El Pr Meh 3 Predavanje i Vj