deker 2.dio

5/9/2018 deker 2.dio

1/100

104 2. Rasmoliioi spoieciUspon Ph=P'n (61)P u mrn korak navoja

broj navoja. uspon jednovojnog navoja.

Tub li cu 36. Dimen zi je tmm) unpcznog i pilastog navojaI ISO rrapezn: nave] DIN 103. (JUS j ' . " . 1 . B O _ 0 6 0 do 064) Ptlastt navoj DIN 513 do 515 (JUS M,BO.070 do U74)P h, n, R, P h, H, R, ~j hJ n, I R Ir.~ NL RL5 0.9 ?,75 0,]5 14 7 1.74 1.5 I 025 12 10.41 9 1.491.25 0,25 16 8 2,&0 2,25 14 12.15 105 1.741.75 U 0,25 I~ 10 9 4 ! 16 I_US 12 1.992 ,15 0.25 20 II 10 3.75 IS 15,62 13.5 2.24

5 2,75 2,5 0,25 22 I' 11 6 5.21 4,5 20 17J3 ~5 2.4H6 35 0,5 24 13 12 7 6,07 5 .25 22 19 ,09 16.5 2.737 4 3,5 0.5 28 15 14 8 6_94 6 0.99 24 20,83 I~ 2.98X 45 4 0.5 52 17 16 9 7.S1 6.75 1,12 26 11.56 11)5 3,239 5 4.5 0_5 36 19 1& 10 8.68 7.5 1.24 28 lUD " 1.4810 15,5 0.:5 40 21 2O12 6.5 0,5 44 23 22

d "; ,=d -O :5 P . d.1=d-2 f r . \ d]=d-O.682 P. d=d-2h,

mm 35 0 .32 _l28 e-221 815"2 ,~ -0 -H I - I ,~7 _d- I--5 I I4 / IJ J r-- -I2- t 7 - -1, 5 I8 1 01 2 1 62 02 ' 3 2 4 0 52 70 90 120 Z O O 3(}]

2.20

red kojem treood ol i p re dn os l

mm

Silka 115. Kombinaciju zaISO-trapezni navoj DIN 103(J US M.BO.060 clo 064) (vri-jed it ce vjerojatno iza pilast

naval)28 60 B O 100 220

p ro m je r n av oi o r1-_

Slika 116. Jednovojni ili vi-sevojni navoji

a) jednovojni trapezni na-voj; b) peterovojni trapezninavoj


2/100

2.2. Pokretni ui jci 105Dobre uvjete klizanja na bokovima stvaraju matice od bronce [Al-broncaDIN 1714(JUS C.D2.303 j 104),kositrena bronca DIN 1705 i 1716(1US C.02.102i305) te crveni lijev DIN 1705. Vidi tablicu 74 i75 str. 202 i 203] ili sivitijev kod kaljenih celicnih vretena.

2.2.2. Sile, trenje, iskoristivost, samokocnostNa vreteno sa sl ike 117a tlaci matiea opterecena pogonskim pri tiskorn F.Nju treba okretanjem vretena podignuti , tJ . (reba okretat i rucno kolo. Maticase dakle, sarna ne okrece, ona podize npr. teret koji na nju djeluje silom F.

a) had vreteoaI , IFl!t~~smje r---~b) F " t i

A

maticofi l im j a b a kO

~Tmome n t o k re t an ja v r et e nalelaj

c)

Slika 117. Podizanje tereta s vijkorn za pokretanjea) sherna pogona; b) hod vretena; c) sile matice na razvijenu plohu navoja vretenu:

ell t renje na potpornom lezajuNavoj matice t laci svojim bokovima na bokove navoja vretena. Uz pretpos-tavku jednolicnog nosenja svih bokova, zamisljarno da je ukupna sila razdije-ljena na pojedine bokove obuhvacena jednom n or ma /n om silo m Fn, sa hvatisternu jednoj tocki na sredisnjici boka. Prema tome, ta sila stoji okomito na bokvretena. Zbog prikaza odnosa sila, ito djelovanja sile matice na vreteno,isertan je na slici 117b jedan navoj ipredocen u razvijenom stanju na slici117c.


3/100

II106 2. Rastaol ii! spojei

Normalna sila Fn stvara otpor trenja Fo' 11, gdje je 11 koeficijent trenja.Sila Fn rastavlja se u normalnu uzduznu silu FJ iradijalnu silu F, . Sila F,daje sa Fn ' 11 rezultantu R . Sile F 1 i R zatvaraju medusobno kut trenja g'.Rezultanta R rastavlja se sada na obodnu silu F, iaksijalnu pogonsku

silu F. Da bi se s vretenom ta sila F mogla savladati, treba vreteno na bocnornpromjeru d 2 okretati obodnom silom F " tj. samomentom torzije VI'etena T= F,' 1 '2 ( 6 2 )T u Neill moment torzije vretena,F, u N obodua sila na srednjem promjeru vretena,t:U em srednji polumjer cl 2/2.

Iz slike 117c proizlaze slijedeci geornetrijski odnosi:tan a.=l (63) tan g'=_!1_ (64)d2 1l cos /3

sa 11",,0,03 do 0,05 s cisto doradenim idobro podmazanim bokovima./3= IS" kod trapeznog navoja i /3=30 kod pilastog navoja.Obodna sila pr i dizanju F,=F ' tan ( e x + g ' ) ( 6 5 )

Kod jedncg okreta podigne se teret za uspon Ph i time se obavlja korisnaradnja F Ph' Na vretenu je za ovo dizanje potrebna radnja F, . e l2 . n. Odnosovih dviju radnji jeF Ph tan e x

Ft'd2'n tan (O'.+Q')Ako na vreteno ne djeluje okretni moment (rucno kolo slobodno), sila Fpokrenut ce vreteno okretanjem natrag. Buduci da je smjer okretanja promije-njen, promijenit ce se i otpor trenja, u suprotan smJer. Sila F matice djelujestoga na vreteno sa:

iskorisiioost pr i dizanju ( 6 6 )

obodnom silom spustanja F,=F . tan ( e x - g' )Korisni rad je sada F , d2' rt, a potrebni rad F Ph ' Stoga je

F,' e l2' n tan ( e x - Q ' )11,= F . P tan 0'.h

( 67 )

iskoristiuost pri spustanju (68 )Aka je g ' .: ? ; ex , onda je tan (ex-g ') ; ;2 'O, tako da je i '1,


4/100

2.2. Pokretni cijci 107m om en t trenja ieiaja T R = F . 1 1 0 . R" ( 6 9 )T.u NemF LI N)1.,

moment tren ja lezaja,opt erecenje (pogonska uzduzna sil a) ,koeficijent kliznog trenja na povrsini naslanjanja ojacanja vretcna nalczaj, ",0,05 za dobro podmazivanje mascu, ",0,005 ako je osloriacu val jnorn lczaju,s rednji polumjer oslonca , odnosno lezaj a.~r u em

Za podizanje matice opterccene silom F treba na rucnom kolu upotrije-biti:poqonski momen t okretanja Tpr= T + T R = F tan (CI.+ 1 2 ' ' ) 1'2 +F ' f.la R" (70)

Time se znatno pogorsava stupanj koristenja takvog vijcanog pogona. T'ridizanju se 1 1 jednom okretaju obavlja koristan rad F Pip na rucnom kolupotreban je za to pogonski rad F, d2 IT+ F f,l" . D" . IT. Odnos ova dva radavodi nas do ukupne iskoristivosti za vijcani pogon:u k up n a i sk o ri st iv o st (71)tan (a+ I i ' ) +Jla' D" n

tan C I. PhPolozaj vretena (vertikaino, horizontalno iii koso) prakticki uopce nijevazan. Pod dizanjem razumije se u nacelu uzduzno gibanje suprotno srnjeru

sile, a pod spustanjem uzduzno gibanje u smjeru sile. Umjesto rucnog kolamoze, naravno, biti i koji drugi pogon, kao motor iIi prigon.

2.2.3. CvrstocaPresjek jezgre vretena opterecen je uzduznorn pogonskom silom na vlak

iiit lak, a momentom okretan ja na torziju:Vlacno ii i t la cn o n ap re za nj e o=F/Aj (72)TOl'zi0l10 naprezunje T" " Y v rl O ,2 d ~a u Njmm 2 vlacno odnosno t lacno naprezanje 1. 1 vretenu,T u Njmm2 torziono nap rezanje u v retenu,FuN pogonska uzduzna sib,' I ; " u Nmm okretni moment, koji opterecuje vreteno prema jednadzbi (70). Ako je

potporni lezaj na pogonskoj strani (gore), tada prema jednadzbi (62)treba sta vitl Tpr=T,

d; u mm promjer jezgre vretena (tablica 36)

(73)

Oba naprezanja sastavljaju se u :ekvivalentno (reduciral1o) naprezanje 0'00 =~ (74)

Prema iskustvu se 11 normalnom slucaju za d op usten o ek vio ale nin o n ap re-zanje trapeznog navoja moze uzimati: odoo",,0,2 OM pri jednosmjernom pro-mjenljivorn opterecenju, ",,0,13 OM pri izmjenicno prornjenljivorn opterecenju,s vlacnorn cvrstocorn materijala vretena 0M (veciuorn oM=500 do 600 N/mm2).


5/100

10 8 2. Rastaot iioi spojeci

IZbog malog djelovanja zareza kod pilastog navoja (vece zaobljenje korijenanavoja) bit ce (Jq_Ql'",,0,25 (JM pri jednosmjerno promjenljivom opterecenju i~O ,J 6 UM pri izmjcnicno promjenljivom opterecenju,

Na tlak opterecena vretena moraju se kontrolirati jos i na sigurnostprotiv izvijanja. Slika 118 pokazuje u principu dva gotovo redovita slucajaizvijanja, Sigurnost protiv izvijanju ovisi 0 stupnju vitkosti vretena, a za celicnavretena vrijedi ;(;:::90:

Siqurnost protiu izuijanja po Euleru 11 :2 ESK=-;y-;:::2,6 do 6IL U (75)

kod ;90:Sigurnost protu: izuijania po Tetmajeru SK (76)

(J

E u N/mm' modul elast.cnosti materijala vretena za celik '" 200000 N/mm',Ie stupanj vitkost i vret ena, = 81 11aJd 3 za nacin izvijanja 1, =41n 1jd3za nac in izvi janj a 2,o u N/mm' tl acno naprezanje prema jednadzbi (72),(Tou Njmm' idea lna t lacna cvrstoca kcd l=O. Za SI 50, (C . 0545) do St 60 (c. 0645)

je "Q",,350N/mm'k u Njmm' udio izvijanja ",0,6 N/mm' za SI. 50 (c . 0545) do St 60 (c . 0645).

f

I Male vrijednosti za sigurnost izvi-janja uzimaju seu povremenom pogonu,velike u trajnom pogonu. Osim togatreba obaviti izbor trazene tocnostirada (defonnacija za vrijeme pogona).Kod ),


6/100

2.3 . Spojeoi glaoine 1092.3. Spojevi glavine2.3.1. Spojevi uzduznim klinom

U zd uzn i k lin on i smjestcni su pod prednaprezanjem u utor vratila iglavine i to je spoj ostvaren silom i oblikom. Klinovima se spajaju i torzionopovezuju s vratilom remenice, zupcanici, zamasnjaci, koljencasta vratila, poluge,glavne spojke i sl. Uzduzni su klinovi prikladni za manje i srednje brzinevrtnje (pri vecoj brzini vrtnje dolazi do osjetljive neuravnotezcnosti). Zbogtoga sto su neosjetljivi na oneciscenja, upotrebljavaju se uglavnom za poljo-privredne i gradevne strojeve i transportne uredaje.

Standardni uzduzni klinoin. imaju nagib 1: 100, tj. na duzini od 100mmnjihova se visina h srnanjuje za 1mm (slike 119a i c). Na slid 119b prikazanje spoj s uloznim klinom, a na slici 119d spoj s utjernim klinom. Navlacenjernglavine ili zabijanjem klina se trbusnom stranom klina pritiskuje dno utora uvratilu, a hrptom dno utora u glavini (slika 11ge). Ova] radijalni tlak P romogucuje prijenos torzionog momenta pomocu veze silom. Radijalni tlakne mora kod utornih klinova biti dovoljan za ukupni prijenos sile. Nairne;ako torzioni moment prijede moment prianjanja, onda se i bokovi uzduznogklina ukljuce u prijenos torzionog momenta. Torzioni se moment onda prenosiI bokovima u vratilu i glavini povrsinskim tlakorn p ... .'

10100~ c t" '\

Slika 119. Spoj uzduznim klinoma) ulozni klin; b) spoj s uloznim k linom ; c) utjerni klin: d) spoj s utjernim kiinom :

e) radijalni tlak klina P , i bocni tlak pZabijanjem klina rasteze se glavina, a stlaci se vratilo. Zbog toga nisuvise centricni jedno prema drugome ( 5 1 . 120a). Na mjestu uklinjenja se vratilo Iglavina dodiruju posredno preko klina, a na suprotnoj strani dodiruju seneposredno. U tom slucaju to je dod ir u do ije to cke . Stavimo li dva klina

koji su odmaknuti za 120, dobivamo dodtr u crt tocke (sl. 120b), sto jepovoljno za promjcnljivo i udarno opterecenje. Da bi se postigla mala ekcentric-nost izmedu vratila i glavine, prikladan je prilegli dosjed.


7/100

L L O

I I

2. Rastauljioi spojei i

Slika 120. Ekscentricno sjedanje glavine i vratil a uakon uklinjenja: a) dodir u dvije tocke ;b l dodir II t ri tocke

Da bi se smanjilo djelovanje zareza, treba u vratilu i glavini zaoblitibridove korijena utora. Zbog toga su i sa klina skin uti bridovi. Materijal zaklinooe je St 50-1K, C . 0545.5, a kod visine klina preko h=5mm je St 60-2KC.0645,5.Na sIici 121 prikazani su spojevi sa standardnim uzduznim klinovima:I

Slika 121. Uzduzni klinovi0) ulozni klin A DIN 6886 (JUS MCl.020 i 021): b) utjerni klin B DlN 6886(JUS M.C2.021); c) klin s nosorn DIN 6887 (JUS M.C2.030, 031); e l) obao udubljenklin DIN 6881 (JUS M.C2022); e) obao udubljen klin s nosom DIN 6889 (JUSM.C2.032); fl plosnat klin DIN 6883 (JUS M.C2.021J; g) plosnat klin s nosoru

DIN 6884 (JUS rvLC2.031); h) segmentno pero DIN 6888 ( JUS M.C2.050)


8/100

2.3. Spojeui g lavine III1 . Ulozn i k iln DIN 6886 (JUS M.C2.021) koji ima okrugle ceone plohe,buduci da je utor u vratilu izraden glodanjem prstastim glodalom (slika 121a).Naziva se klin A. Dimenzije vidi u tablici 37.2 . U tje rn i kun DIN 6886 (JUS M.C2.021), s ravnim celima (slika 121b). Zove seklin B. Dimenzije vidi u tablici 37.3. Klin S l1osom DIN 6887 (JUS M.C2.031) ima nos za zabijanje, koji ujedno

sluz i iza njegovo izv lacen je (sl. 121c)4. Obli udubljeni klin DIN 6881 (JUS M.C2.022). Njegov je trbuh prilagodenobliku vratila, tako da vratilo nema utora. Glavina se moze nakliniti na bilokojem mjestu vratila (sl. 121d). Obli klinovi prenose torzioni momentsarno pritiskom silc ,5. Ob ii udub ljen i k lin s nosom DIN 6889 (JUS M.C2.032) (sl. 121c). Za njegavrijedi sve sto je receno pod 3 i 4.6 . P lo snati k lin DIN 6883 (JUS M.C2.021) za koji vratilo treba da budezaravnano (slika 121f). I plosnati klinovi prenose pretezno pomocu vezesilorn, ali oni prenose yeti moment torzije nego obli udubljeni klinovi,7. Plasnati klin 5 nosom DIN 6884 (JUS M.C2.031) (sl. 121g). Za njega vrijedisve sto je receno pod 3 i 6.8. Segmentniklin dan u stan-dardu DIN 6888 (JUSM. C2.050) sam se pode-sava prerna nagibu utoraglavine (51. 121h).Iznimno mjesto zauzimaju tangen-cijalni klinovi DIN 271 i 268 (JUSM.C2.040 i 041) ( 5 1 . 122). Dva za 1200(iznimno za 180) zaokrenuta para kli-nova (nagib I: 60 do I: 100) ostvarujuvezu zabijanjem stela. Obodnu silu preuzima uvijek sarno po jedan par tangen-cijalnih klinova bez obzira na vezu silom izmedu vratila iglavine, tako dasvaki par klinova nosi sarno ujednom smjeru imanjuje optcrcccnje drugog para.

l ab li ca 3 7. Dil 11Enzi je ( !T Im)z a l Il Je rt li k li n; u lo z[ )i k li n i kiin s nos-om pr ema DIN 6886 i6887, ( JUS M.C 2.01 0, 02l i03l) (vidi 12i)vise do hxhod

10 12 4x 412 17 5x 517 22 6x 622 )0 8, 730 38 lOx 838 44 L2x 844 50 14x 950 58 16x 1058 65 18 x II65 75 20x 1275 85 22x 14

2.5+0.1

7,0+0,27,5+0,29,0+0,2

Sl ika 122. SpO] stangencijalnimklinom

I, vise do bxh I,od!IS 95 25 x 14 9,0+0,2 4,4+0,295 110 2g x If) 10,0+0,2 I 5,4-\-0,2110 130 32 x 18 11,0+0) 6,4+0,2130 150 36x 20 12,0+0,3 7,1+0,315 0 170 40x22 13,0+0,3 8.1 +0.3170 20 0 45 x 25 15.0+0,1 9J+O.3200 230 : SO x 2 8 1/,0+0,3 10,1+0,3230 26 Q 56x 32 20,0+0,3 IU+O.J26 0 290 63 x 32 20,0+0,3 [1,1+0,3290 330 70xJ6 22,0+0,3 1:".1+Q.3330 380 80x 40 25,0+0.3 14,J+0.3380 44() 90 x 4S 28,0+0,3 16,1 +0,3440 SO D IC IOxSO 31,0+0,3 18,1+0.3


9/100

112 2. Rastuol ji vi spojeciZbog cvrstoce klinovi se stavljaju na najdeblja smjesta glavine, ako jepotrebno ispod paoka, a u dijeljenim glavinama pored naleznih povrsina,Buduci da zbog povremenih neodredeno visokih opterecenja iizradnih odstu-panja nije moguce provesti to can proracun cvrstoce, racuna se s bocn imtlakom p, zanemaruje se prednaprezanje 1 usporcduje s dopustenim iskustve--nim vrijednostima. Stoga vrijedi za:

utjerne j uloine klinooe F, (7S): ; : : ; ; 0 ,5 ' h -i;p locas t e klinone F, (79)I p:;::;;-/t2tanqencijalne klinoce F e (SO);o;:;-[ ' 1 ,

Flo bl e u du blje ne i p io sn aie k li no ve p;o;:; (81)0,1 b It' ip u N/mm2 bocni tlak klina, odn. utora giavine ; kod oblih udubljenih i plosnatih

klinova radijaini tl akp, (vid i sl . 119) ,F, u N obodna sila na vratilu ~ Ttr; gdje je T okretni moment koji Sc

prenosi, a r=d/2 polumjer vratila,It u mrn visina klina,~(II mrn nosiva duljina,broj klinova na obodu,t 2 U mm dubina utora glavine,I u mm duljina segmenlnih klinova,t u mm dubina utora za tangencijalne klinove.b u mm sirina ohlog ili plosnarog k lina.

Iskustveni podaci za dopustene bocne tlakove prema tablici 38.Tab lica 38 Iskustv en i pocbci 0 dopuuen ir pov rsin ckn tlakovima (N/mm2) za spojev e s k linom ispojeve s perom

pri lekim udarima pn udarimajednosuano izmjenicno jcdnostrano izmjenicnc

D~elovi spoja glavina od cdC I SL C SL C I ( SLutnrjji kIln, pero 10 0 I 60 70 45 80 40 I 35 20tangencijalan klin I 140 80 - I - I 90 60z ao bl jc n k li n 65 i 40 33 20 50 I 25 I 33 20plcsnat k lin 85 I 50 43 25 70 I 35 I 4J 25

2.3.2. Spojevi perima (klinovi bez nagiba)I_i

Ako se ne moze dopustiti ekscentricnost koja nastaje kod spoja s uzduznirnklinovima izmedu glavine i vratila, kao npr. u zupcanim prijenosnicima, ondaupotrebljavamo pera bez klinastog nagiba s paralelnim trbusnim ihrptenimplohama. Bokovi pera rnoraju u utoru cvrsto prilijegati da ne bi prigodornvrtnje bili deformirani, Izmedu pera idonje plohe utora glavine ostaje obicnozracnost ( 8 1 . 123a i b). Pera prenose same pomocu veze oblikom.. .


10/100

2.3. Spojei glaoine 1 1 3Pera na kojima se za vrijeme pogona moraju glavine pomicati, kao na

pr. pomicni zupcanici, dobivaju lagan bocni dosjed iucvrscuju se u vratilucilindricnim vijcima DIN 84 (JUS M.B1.100 do 105) (sl. l23c).bJ

Slika 123. Spojevi s perom: a) rernenica s vrati lom; b) vcdeca rernenica ; c) aksi ja lno pornicanzupcanik s vrati lom

oblik 8 o bt ! Dblik A I W I+-@-+-t:=3- +.- +oblik E oblik F~ ~I- 9 b t - < t } - t J b t ~ ' f + 10J+-@j: : f+I -Ef-ft

oblik HU IJoblik 5

Slika 124. Oblici pera prerna DIN 6885 (JUS M.C2.060 do 062)oblik A S okruglirn celom bez vijka ; oblik B s ravnim celom bez vijka ; obliic CS okruglim celom za pritezni vijak ; obhk D s ravnirn celom za pritezni vijak ;oblik E S okruglim celom za dva pritezna vijka i jedan iii dva vijka za vadenjepera ad 12 x 8 daljc ; o blile F s ravnim celom za dva ucvrsna vijka ijedan iii dvavijka za vadenje pera ; oblik G s ravrum celom, kosinom i priteznim vijkorn ;oblik H s ravnirn celom, kosinom idva pritezna vijka ; oblik J s ravnim celom,

kosinorn i steznirn tuljcom8 Elemcnr i strojeva


11/100

114 Rostor(jilJl spojeriStandardna pera, po DIN 6885 (JUS MC2060 do 062) U obliku A do Jprikazana su i sredena na slici 124. Oblici E i F irnaju provrte s navojem zavijke za istiskivanje, oblici G i]irnaju s trbusne strane kosine za alate zavadcnje pera. Oblik J osiguran je od pornicanja naponskim zatikom, Dimenzijcpera vidi u tablici 39. Proraeun sc vrsi kao kod utornih klinova na bocnitlak prema jednadzbi (78), a dopusteni bocni tlakovi prema tablici 38. U

pogonu s prekidima mogu se uzeti 1,5 puta vece vrijednosti. Kod vecegbroja pera po obodu uputno je vrijednosti mnoziti sa 0,8 zato sto jednakoopterecenje svih pera nije vjerojatno.

,I~I, II II

T ab ilC ;;l 3 9. D im en zij e (m m) p era prcm a D IN ('8 gS \.I US M.C2.060 d o 0 62 )

Za vraulc !I/lxh 1 - / ,ise do

od I2x 2 63x3 8 104+4 10 125x5 12 176X D 17 , 228% 7 22 30lO x 8 30 38l1x 8 38 4414x9 44 50l ox 1 {) 50 58tk x 11 5.3 65lOx 12 65 7522x 14 75 852 5 :: < 1 4 85 952 8: :< 1 6 95 11 03 2:x 18 IIG 13 03 6 ;- ; : 2 0 13 040x 22 15 045x25 170S Ox 2 8 20 056 x 3 2 23 063x 32 26 070x 3680x4090x451 00 x 5 0

5x3 12 IJ6%4 17 223x5 22 30IOx6 30 3812:


12/100

2.3 . Spojexi g taci ne Il5U gradnji alatnih strojeva i motornih vozila prevladava jeftino seqnienino

pero DIN 6888 JUS M_C2_050) [sl. 125, tablica 40), Proracun pornocu jednadzbe(79) ia blice 3 9_

Slika 1 2 5 , Spojevi segmentnim perom prerna DIN 6888( JU S M_C2 _0 50 )T ab Hc .\ 4 0 D im en zi je ( 1 1 1 \ 1 1 ) s eg me nrn og p en ! DIN 688~. [.IUS M.C2.050J (sl 125)

SpregaI, I,

hx/j 2 : < 1 prQmJcr vr.uila ci l d~+O.5 Re d Rodvise od do v is e o d do A A

I x 1.4 8 3.82 +0.1 1 +0.1 O,hO,1 0.6+0.1l,5x 1,6 10 6.76 +0.1 +0.1 0,$+0,1 0.8+0.1,2 x 2,6 I 8 10 12 7 6.76 1.8+0.1 1.8+0.1 I +0,1 I +U.I2 x 3,7 1 10 " 10 9_66 2.9+0.1 2.9+0.1 I +0,1 1 +0 13 x 3.7 10 12 17 10 9_66 2.5+0,1 2,8+0,1 1,4+0,1 1,1+O,t3 x j 10 12 17 13 11,65 3,8+0.1 4.1 +0,1 ~A+O, I 1;1+0.11 x 6,5 12 17 '6 15,72 5,3+0,1 5 _ 6+0_ 1 1.4+0,] 1 .1+0 , 14 x .\ 10 12 I 17 22 13 12..65 ) ,5+0,1 i 4,1 +0,[ 1 .7+0 ,1 1.I+O_!x 6,5 10 ,2

I,7 22 16 15.72 5 +0.1 5,6+0.1 1.7+0,1 1,1+0.1x 7.5 17 22 19 IS .57 6 +0-1 I 6.6+D.1 1,7+0.1 I U+O,Ix 6,5 12 17 12 10 16 15,72 4.5+0,1

I5.4+0,1 2.2+0.1 1,3+0.1

x 7,5 1.2 17 22 30 19 18.57 5,5+0,1 6_4+0,1 2.2+0.1 U+O.!5 x 9 22 31 1 22 2 1 _ 6 3 7 +0.2 1 7.9+0.2 2,2+0.1 1,3+0,1j--6 x 7.5 17 22 30 38 19 18,57 5 1 + O _ '_ l 6 + 0 ,3 2.6+0,1 1,1+0.1 : 9 17 22

~

38 12 21,63 6.6,0.1 7.5+0.1 2.6+0.1 1.7+0,1x " 10 18 28 27,35 8,6+0.2 9.5+0.2 2.6+0.1 1.7+0,1x 9 22 30 1,&- 22 21,63

6.2+0_ 2 17.5+0.2 3 +0,1 1.7+0.1

xII 21 30 I 38 - 28 27.35 8,2+0,2 9,5+0,2 ) +0.1 1.7+0.18 xU 18 - . t 1 : 31.43 10.2+0,2 11.5+0.2 " +0.1 1.7+0J1 8 l ~ --+ --10 xII I 30 38 28 27.35 7.8+0.2 9.1 +0.2 3,4+0,2 2,1+0.110 xU 30 " 13 - 3 31,43 9,8+0,2 11.1 +0,2 3,4+0.2 2:,1+0.110 x 16 I - - I 3~ 45 41.08 12.8+0,2 I 14.1+0.2 3.4+0.2 2)+0.1iI I ' IU.edi kada scgmcntno perc kao ~o,sjcdni "kli l1 moment ok retanja

Sprcg.i.1 I I vr ijcdi k,~J


13/100

1 1 6 2. Raslm:Uivi spojeoi

2.3.3. Spojevi s klinastim vratilimaK lin ast a o ra tiia imaju po opsegu parni broj visokih .klinova", kojetreba shvatiti kao pera (slika 126). Laka izvedba klinastih vratila obuhvacenaje standardom DIN 5462 (JUS M.CI.420), srednja izvedba DIN 5463, (.JUSIvI.Cl.421), a teska izvedba DIN 5464. Klinasta vratila za alatne strojeveDIN 5471 (JUS M.C1.440) za 4 klina iDIN 5472 (JUS M.C1.44J) za 6klinova. Ime klinastovratilo ostalo je iz nekadasnje oznake "klinovi beznagiba" za pent. Za razliku od pera, simetricni presjek klinastog vratilaonemogucava jednostrano pritezanje glavine. Klinasta vratila su izmjenljivai vrlo tocno centriraju glavine na vratila. Razne visokoucinske tehnologijcizrade odrzavaju troskove proizvodnje na srazmjerno niskoj razini, Slika 127pok azuje k ao primjer vratilo prijenosnika tegljaca na kojem su smjestenipomicni zupcanici.

Slika 126. Profil klinastog vra tila iklinaste glavina

Slik a 127. Klinasto vratilo kao vratilo prijenosnika

Centr iranje glavine na vratilu izvodi se najcescc na slijedcci nacin:1. Unutrasnje centriron]e (slika 128a) je najtocnije. Dolazi iskljucivo u obzirza alatne strojeve.2. Bocno centriranje (slika 128b), sa zracnoscu izmedu promjera provrta ivratila.Ova] nacin centriranja tde se izvodi nego unutrasnje centriranjc. Zbog tocnognalijeganja bokova narocito je prikladan za udarna izmjenicna opterecenju.


14/100

}.3. S p oj eo i g la o in e 1 1 7Iz tablice 41 vidljive su dimenzije, a iz

tablice 42 dosjedi za spojeve s klinastim vra-tilima.

Slika 128. Centr iranje klinastih pro f il aa) unutarnje centriranje: b) cent-iranje bokova

Tablica 41. Dimcnaije (mm] profila klinastih vratila l gtavine (st. !26)Lagan red DIN 5462, Srcdnji red DIN 54(53, Tezak red DIN 5464odn. JUS M.C1.420 odn JUS'rvLCI,421

Ozoaka') I b I Ceutriranje Gznaka'} b I Ceutriranje OZIlak(1) 6 I Ccotriran]eI6x23x26

I I Unutaruje(j x 11 x 14 H lO x 1 6 ;- ;2 0 I 2, 56x26x1Q cemnranjc 6x 13x 16 lOx 18x23 U nv rt ar nj e i Ii(ix 28 x 32 6x 16x20 IOx2] x26 bocnoI 6;


15/100

118 2. Rastavliioi spoteoi

Bocni tlak ( 82 )bocni tl ak klinova, odnosno utora glavine,faktor nosenja ~ l,35 kod unutarnjeg centriranja, ~ 1,15 kod bOCIlOgcentriranja,obodna s ila na vratilu = gdje je T okr etni moment) koji se prenosi ,a r 1=d ,/2 polurnjernosiva vis ina klina =0,5 (ii, -


16/100

2.3. Spojeoi glacine 1 1 9zuba moguce je i unutarnje i vanjsko centriranje. Kao primjer upotrebe slika 130pokazuje pneumatsku Iarnelnu tarnu spojku kod koje unutarnje larnele azahvataju u zupcasto vratilo, a vanjske lamele b u zupcastu glavinu s evol-ventn im profilom.Tab li ca 4 3. Dimczni ic {mrn] rrokutastog zopcustog pro[ib

Trokutastl zupcastt profil DIN 5481 (JUS ;Vl.e1.'11)~~ ,-- I I I t


17/100

tlak na bokove zubi,laktor nos i vos ti ~ 2 kod nokutastog ozubljenja . ~ 1 ,35kod evoi veninogozub'jeoja,obodna sib na vratilu =Trj odn. = 'firo' gdje jc T prenosivi okr etnimoment. a r, ,=1I~/2 odn. 1 " 0 = 1 1 ( / 2 .nosiva vism,; zubu =0.5 ( ' ~ s m m(, :-I--D-~-I-'- -12-i--35---t--'-6--j1--s-s-t-,-,-,-i--S-S-+I--16-' -[ 100i-.~ ~ r ~~ ~ ~ ~ ~ : ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ : ~ : ~ ~ ; ~9 10 22 16 40 I 18 70 22 100 18 190 1110 11 25 18 42 20 75 24 105 20 200 2~12 13 28 21 45 21 80 I 2:. lID14 16 30 22 47 22 85 27 120IS 17 )2 24 48 22 I 90 28 13016 18 35 26 50 24 95 30 14017 20 37 28 55 26 100 32 150I~ 21 lS 29 60 28 105 34 16020 23 40 30 65 31 110 35 17012 26 4? I' 32 70 34 120 38 18025 30 45 34 75 36 130 41 19028 34 4i 36 80 38 140 45 20030 36 48 I 37 1.50 48 21032 38 i 50 38 220

240250260

IIId, = nnz ivni p rom je r u m m, m = mcdu l u mm

Primjer oznacavanja ozubljeuja s d]=120mm I m=]: Zupcast a g lavina 110x3 DIN 5480

280 54

I

212224262830)2343638 -4042464850

21 022024 025 02 6 1 1280lO O32034036038 04004204404504604S0500

Dopusteni tlakovi na bokove prerna tablici 38, Proracun presjeka vratilana savijanje itorziju vidi u 4.3.2. i4,3.3,2.3.5. Spoj s poligonim profilnim vratilima

Dok se kod kJinastih i zupcastih spojeva vratila prenosivost okretnogmomenta postize preko izbocina na vratilu (klinovi, zubi), kod poligonihprofila (sl. 131) raste prenosivost kontinuirano. Profili se mogu iznutra iizvanaizradivati u kvaliteti dosjeda 6, tako da je osigurano tocno centriranje. Buducida se na povrsini ne nalaze nikakve izbocine, jedva da moze doci do zareznihnaprezanja. Tablica 45 sadrzi izmjere prof i! P3 za naleq li i c ur st i d os je d.te izmjere pro ti! PC 4 za k lizn i i cUI' .ni dos j ed , prema podacima tvorniceII

(83)

25262.3031J4363841

5)> 65861


18/100

2.3. Spoici. i gtocine 121Fortuna-Werke, Stuttgart. Sitka 132 kao primjer prikazuje lopatice duhaljkepovezane poligonim profilima.

Slika J3L Poligoni profil: (]) 1'3 za nalcgli i cvrsti dosjcd; b) PC4 za klizni i cvrst: dosjed

Tublica 45 Dimenzij ..~ (mm) i dosjedi za poligonc profile (prcma Fortuna-Werke, Stuugan - Bad Cannstadt)

Dosjedprilegf

D e I D, D"t----- I2 6 45 4055 6 50 4360 55 4S65 60 5 ~1,J2 70 6086 s o 7096 90 80106 10 0 9U

I cvrsfr H 6. H 1m 6. p6. s6

ProfllP 3 Profit "Pc 4I I - = - ~ '_ _ I ' : _ L _ _ ' _ D, 0" ~ D. D--f-- 4_,8 i3 1J.9 12.1 ~ I : 1 37,2 14.214 14.88 U.12

[ ' " ' I 41,8 1716 0.5 17,0 15,0 53_6 46,4 1918 0,56 19,12 16,88 55 2,0 59.0 51.0 2320 .0,63 2!.26 18.74 65 2A5 (i9,9 60,1 222 0.7 2JA 20.9 72 2,8 11.6 66.4 3125 0.8 26.6 23.4 80 I ~A 86 . 8 - 73.2 3428 0.9 29,S. 26.2 90 I 4.0 193" I 82 ,0 1532 1.12 34.24 29.76 100 4.5 109 91,U 40)6 1,15 3g,5 D,5 47

kl izniprovrt I H 6. H 7vratilc -r----I r z. g 6. J 6

I I . : _ ~ "2 ! ! ~ ! ~~2 1 8 1 1 53 20 173 22 IS

25 1128 2430 2535 .3040 35

H 6, H 7

h 6 , k riPnmWI" oznacavanjo profile P 3 o dn PC 4 sa D.,=)O mm Ie= I .S mmvrnti!o iii glavina poligonog profile P 3 5 0 x 1,8 odn. PC 4 5 0 x 1,8.

Slik a J 32. Poligonim profilima P3 povezane lopauce duhaljke

Okretnim mornentom tlace vratilo glavina jedno na drugo :F,najveci povrsinski tlak P"" ' ( I . 0 I D ) IK'e'n+, "I (84)


19/100

12 2 2. Rastact jiri spojec iP u N/mm'F, II N najveci povrsinski t lakobodna sila na vratilu =TJi'n gdje je T prij enosni torz ioni momenti r ~ ; , r=D:-)2 srednji promjer vrati la.

koeficijent prof In =1.5 kod profila P3, =2 kod profilu PC4,ckscen tr icnosi profila prerna tablici 45 .srednji prornjer profila prema tablici 45.nosiva duljina pro fila.

ell 111mDsr u mm{ l 11 mm

Kao orijentacija za izbor dopustenin povrsinskih tlakova moze se uzetiPdop"",0,8 vT za celicne glavine, "",0,8VM za sivi lijev. Proracun presjeka vratilana savijanje i torziju vidi u 4.3.2. i4.3.3.

II'i2.3.6. Konicni spojevi

Konusi sami od sebe centriraju glavine koje na njima sjede (slika 133) .Mogu se spajati bez zracnosti ako unutarnji i vanjski konus vrlo tocnonalijezu jedan na drugoga. Prema DIN 254 konus l:x=D:k oznacuje opadanjepromjera konusa na duzini X za I mm (sl, 134). Taj odnos daje kod krnjegstozca (D -d): I=1 . x. Kut r : t . zove se kut konusa. Pod naqibom konusa razumijevase nagib 1: 2x izvodnice konusa, a a/2 je kut nagiba konusa (stosca).,I

I t---lj I I '---x-~~-

Slika 133. Konusni spoj Slika l34. Korncnos tKonicni zavrseci vratila s konusom 1: 10 za pricvrscavanje zupcanika jspojki obuhvaceni su standardom DIN 749 i750 za pomocne strojeve DIN 73031,a za purnpe za podrnazivanje sa DIN 746. Za drzace alata upotrebljava semetricki konus 1:20 iii Morseov konus 1: 19,002 do I: 20,047 (DIN 228, JUSK.DO.Oll iDIN 233)Ako pritegnemo spoj silom F p s na primjer pr i tezanjem vijcanog spojaprema slici 133, onda na dodirnim plohama (plast u stosca) nastaje veza silom,

s tlakom naleznih povrsina p. S tom vezom pomocu sile moze se prenijeti


20/100

J.3 . Spojer i g tooine 12 3okretni moment. Segmentno pero prema slici 133 sluzi jedino za osiguranjepolozaja gJavine U obodnom smjeru. Sto je manji nagib konusa, to je vecidodirni tlak na nalezuim povrsinama. Ako uzmemo u obzir otpor trenjana plastu konusa koji se suprotstavlja pritezanju spoJa u nJegovu uzduznornsrnjeru, onda je:

tlak naleznih povrsina Fpp . " ' " - - - - - " - , - - - - - - ., - -1f'DFIFtan(Q+~)

tl ak naleznih povrsina konusa,sila prednaprezanja pri osjetljivom pr itezanju vijcanog spoja premajednadzbi (47) , st rana 97,srednji prornjer unleznih povrsina =0,5 (D + e l J ,aksijalna duljina naleznih povrsina (nosive povrsine),kut trenja ",6" kod obradenih naleznih povrsina, tj. tan Q=," "'0.1,

o. D-dkut konusa, tan 2=~'

(85)

puN/mm'FpuNDr . u m111t, u mmQ

S tJakom p na naleznirn povrsinama spoj se moze racunati kao presanistezni spoj (vidi 1.6, izrazi (37) do (43), strane 78 do 80). Ako nam je poznatokretni moment koji treba prenijeti, mozemo izracunati obodnu siJu Ft= T jR F,sa Rr=DF /2 . lz obodne sile slijedi potreban tlak naleznih povrsinap= F,' S H , gdjeje S H ~ 1,3 sigurnost steznog spoja , a v koeficijent prianjanjav'n Drlfsteznog spoja (tablica 28; strana 80). Iz jednadzbe (85) moze se izracunati silaprednaprezanja Fp vijcanog spoja.Samoko cno s t nastaje kada je 0 : : 2g iii tan 0 : : Lu pa se prema tome kodpopustanja vijcanog spoja konicni spoj ne bi sam od sebe rastavio ispoj biostao cvrsto stegnut. Za rastavljanje trebala bi dak le JOs jedna sila F L suprotnasili prednaprezanja t;2.3.7. Spojevi sa steznim glavinama

Za razliku od steznih spojeva, kod stezne glavine se tlak p na povrsinamanalijeganja ne postizava prijekloporn, nego stezanjem glavine na vratilo pri-tezanjcm vijka, Slika 135 prikazuje s te zn e s po je ue , od kojih je jedan s podijelje-nom, a drug; s razrezanom glavinom. Ti su spojevi prikladni za kontinuiranouzduzno i poprecno podesavanje glavine. Buduci da je velicina tlaka povrsinanalijeganja dosta nesigurna, razrezani stezni spojevi upotrebljavaju se sarnokod relativno malih ijednolicnih okretnih momenata.Prema slici I 3 S je:

eS tlak naleznih povrsina kod dijeljene glavine (86)

al.u

puN/mm'F, 1I N

t lak naleznih povrsina,sila prcdnaprezanja jednog vijka,broj vijaka,promjer vrati la,stegnuta duljina.

d U )1111 1I u mm


21/100

1 24 2. Rastaoljii spojeiDodirni tlak kod razrezanih glavina (sl. 135b) moze se sarno pribliznoizracunati, jer je elasticnost glavine ovisna posebno a njezinom obliku (krutaizvedba nepovoljna je I). Korijen ureza maze se zamisliti kao zglob (s1. 135c),a stezne celjusti kao jednokrake poluge.

IStika 135. SpO] sa steznom glavinom

a) s dijeljenom glavinom; b) sa zarezanom glavinom; c) skica za proracun zarezanestezne glavine

Prema tome bit cetlak povrsina nalijeganja rarrezane glavinep, fo i, d, i vidi legendu uz izraz (86),Il' 12, u mm poluge prema slici 135c.

(87)

S tlakom povrsina nalijeganja mogu se spojevi proracunati kao navuiieni[vidi 1.6, jednadzba (37) do (43), strana 78 do SO], aka stavimo DF=d.Zbog nesigurnosti proracuna preporucuje se s iqurno s: s te zn oq sp oja SH~ 1,8.Da bi se priIikom pritezanja vijka sprijecilo predsavijanje dijelova glavineprije dodira s vratilom, treba za vratilo iglavinu predvidjeti n ale qti d os je d.Sarno uz tu pretpostavku vrijede jednadzbe (86) i (S7). Uobicajeni m ate rija li z aqlavinu su: celik, celicni lijev, temper lijev, lijevano zeljezo. Treba provjeritin ap re za nje n a sa vija nje u opasnom presjeku.

2.3.8. Spojevl steznim elementimaP rs te na ste o pru ae (sl. 136) kao stezni elementi za spajanje bez zracnostivratila iglavine pomocu veze silom, imaju dva stozasta prstena, koji ulaze jedan udrugi, izradena od poboljsanog specijalncg celika, Aksijalnim tlakom yijka prsteni-I


22/100

1 25se radijalno sire, a povrsinski tlak p koji time nastaje izaziva, kao kodsteznog spoja (vidi 1.6.) otpor trenja prianjanja, koji prenosi okreini moment.Na taj se nacin mogu sigumo protiv okretanja ucvrstiti zupcanici, zamasnjaci,rernenice, lancanici, kocione ploce, grebeni za pokretanje i upravljauje, glavine,spojke isl. (sl. 137).

_ _ _- c ; , .- r'"I Sl ika 1 .37. Spojevi prstenas tun s teznirn elernentimau) s jednirn s tezrum vijkorn: hi sa vise vijak a

Slika 136 Prstenaste opruge kao stczni element! IRUlqSpUl117 KG, Bad Homburg)

,.

Za priiezanje spoja moze se, vee prema izboru, predvidjeti jedan iii visesteznih vijaka ( 5 1 . 137). Polje tolerancijc provrta glavine treba birati H7 doD=44 mm, preko toga H 8, polje tolerancije vratila h 6 do d = 38 mm, iznadtoga h8.U nepritcgnutcm stanju izrnedu provrta iprstena, te izmedu prstena ivratila, postoji zracnosi. uqradbena zmcnost. Uzduzna stezna sila F 0 siri vanjskiprstcn, a suzuje unutarnji i uklanja najprije ugradbenu zracnost. Tek nakonpovecanja uzduzne sile na Fo +F; stvara se povrsinski tlak p, tj. F; jeefek tivna zatezna sila.

Ako jedan stezni element nije dovoljan, mogu se ugraditi vise elemenatajedan iza drugoga, tako da se uzduzna sila prenosi na ostale elemente. Naosnovi zakona trenja, od element a do elementa smanjuju se uzduzna zatezna silaa time i povrsinski tlak p (slika 138). Ne isplati se stoga ugradivanie 1'/"(['o d tri do c etiri elelnenta!


23/100

II

[ 2 6 2. Rastooljii spojei

U tablici 46 je, osim dimenzija steznih elernenata, navedeno jos i slijedece: potrebna uzduina sila F 0 za prevladavanje ugradbene zracnosti, korisni dio zare zn e s ile F " za stvaranje pritiska od 1Nrmrn ' na dodirnimpovrsinama izmedu prvog unutarnjeg prstena i vratila, dio otpora Fh, tj. otpor trenja prvog steznog elementa u uzduznom smjeruuz dodirni tiak od 1 Njmm", koji ce pri djelovanju uzduzne pogonskesite sprijeciti klizanje u uzduznom smjeru, dio o kr etn oq m om en ta 7; " tj. okretni moment trenja prvog steznog elernentauz povrsinski tlak od I N/mm', koji ce pri djelovanju pogonskog okret-nog momenta sprijeciti klizanje u obodnom smjeru.Da bi se na prvom elemcntu dobio povrsinski tlak p potrebna je za to

pritezna sila vijka F [= 0+ F w P ( 8 8 )FJ 1I N ukupna sila pr itezanja svih steznih vijaka zajedno, neovisnoo broju el emenata smjestenih j edan za drugim,Fw 1I __ N_=mm2 korisni dio zatezne sile (tablica 46),Njmm'p u N/mrn' pozeljni, odnosno potrebni tlak povrsina nalijcganja uspoju na prvorn e lementu

Prema tome ce za spoj biti:p re no siv i o kr et ni momen t T '= k . I;,. paksijalna sila koja se moze prenijeti Fa =k . F ; . P

(89)( 90 )

najveci okrctni moment spoja koji se moze preniieti.najveca aksijalna sila spoja ko ju mozerno prenijeti,faktor smanjenja prema broju jednog iza drugog ugrade-nih elemenata. Za 11 = I Je k = 1, za 11 = 2 jc k ~ 1,55 , za11 = 3 je k ~ 1,86, za 11 = 4 je k =2 (1 1 = broj e lemenata spoja ),

u Nm =m mm?r . . Njmm' dio okretnog momenta ( tabl iea 46) ,NF u--_=mm

h Njmm' dio otpora (rablica 46).

S tlakom povrsina nalijeganja p u spoju treba postupati kao s navucenimspojem (vidi 1.6, jednadzbe (41) do (43), strana 80), tj. treba racunski ispitatida li su normalna naprezanja u gJavini (vanjski dio) i u vratilu (unutarnji dio)ostala ispod granice elasticnosti materijala. Mozemo se, medutim, priblizitina 0,8 granice tecenja. 1 za vanjski dio preporucuje se racunanje s tlakompovrsina nalijeganja p unutamjeg dijela, premda je na vanjskom dijelu tajtlak nesto manji,Proizvodaci tvrde da se izracunati okretni moment T sigurno prenosii kod.prornjenljivog opterecenja. Potrebno Je medutim ipak predvidjeti stanovuusigurnost, tj, najveci pogonsk iokretni moment povisit . za 10'; ' : ' .


24/100

23. Spojei glaoine

Tab li ca 4 6_ Tel tn ic ki p od ac i (J prstenasnro s re zni m e leme nti ma ( pr ema RingspaJ!ll KG, Bad Homburg)dxD L F, 7;,

.A kN m mm-6x9 4,5 3_ 7 0,0227 x to 4,5 3.1 0,0298 x 11 4j 3.1 0,0389 x 12 4.5 J.,7 7,6 0,057lOx 4,5 3,7 14.0 0,07U12x 15 4,5 3.7 16.1 0,1013 x 16 4,5 J,1 0,1214x 18 6.1 5) 11,2 12 6 0,2015 x J9 6) 5, 3 lO,7 13 5 0,1216x20 6,3 5, 3 10,1 144 0,2517 x 21 6.1 5 .3 9,5 !53 34 .0 0,291 8x 2 2 6,3 5_ 3 !62 36.0 0,3219x 24 GJ 5,3 171 0,3620x 25 6,3 5,J IS O O . 4 ( )22x 26 6,3 5. 3 In U.4824x 28 oj 5 , 3 - 216 0,582 5> < 3 0 G.J 5,3 22 5 U.6228x 32 6,3 5,3 252 0.7830x 35 6,3 53 270 0.9032x 36 6.3 5. 3 28 8 1.035x40 1 6 35 6 1.436 )(42 , 6 366 1,53 8> : 4 4 6 38 7 ~6,0 1.640x45 6,6 450 99.5 2 ,042x48 6,6 470 104 2,245x52 10 8,6 660 146 3_J4 8 x _5 5 10 8.6 700 156 3)SOx57 10 3.6 730 16 2 4,055x62 10 8,6 gO O 178 4,956x64 12 10,4 29,4 990 220 6,160) ( 68 12 10,4 27 ,4 1060 23 5 ',06lx 71 12 ID,4 2 6 , 3 - 1110 24 & 1.&65x73 12 10,4 25.4 1150 25 6 8.370x79 14 12,2 3LO 1450 : 3 1 0 11.271x80 14 12,2 1470 316 11,675x84 14 12,1 1550 344 12 ,980x 91 11 15 2030 45085x96 17 15 2160 ' " 090x 101 17 15 2290 51095x 106 11 15 2420 540lUOxl14 21 3170 700llO x 1 24 21 J 490 770120x 134 zr 3 S O U 840130x 14S 2~ 5580 1240140 : 158 28 D 0 00 13401 50 x 1 6S 23 6430 1430J60x 178 28 6860 1515 Innox 191 33 30 8650 192(1 163J8 0x 201 D 30 iu.; 9160 2040 183190x 211 J3 30 105.0 9660 2140 204200x224 38 34 ,g II. 800 2620 26221.071234 38 34,8 11 390 2750 289220 : 244 :1 8 34,8 122,0 12980 2880 317230 x 257 43 39,5 165,0 15400 3420 3, .240x267 43 39,) 157 ,5 16100 3580 430250x.nO 48 44 1':11),0 1'8700 4150 5 2 f . 1~iox 290 48 . : J 4 182.0 1') SI)O 4_~50 5(1)2i()x 300 -ii': 44 177.0 20 )00 4500 (lli!2KOx :'\13 5 3 49 :116.0 2)_1.()Ci 5200 72 529 0 ; , 1 1 _ 1 , 40 1~~J) ~4 100 5:;50 77_~3\1071 :;:;3 53 49 21~.D 249GI l 5550 11_ ' .11

127


25/100

I

128 2. Rastaoljiri spojeviTreba li, obrnuto, SPO] dimenzionirati iz zadanog pogonskog okretnogmomenta, tada se potrebni tlak povrsina nalijeganja p racuna pomocujednadzbe (89), a iz tlaka p racuna se potrebna zatezna sila vijka F, . Ako sepredvidi vise ad jcdnog vijka, treba F, odgovarajuce podijeliti, tj. kod j vijakaza svaki je vijak:

sUa p rednap r ezal 1j aZa to potrebni pritezni moment dobiva se iz izraza (48), str. 97. Zateznevijke trebalo bi uvijek pritezati momentnim kljucern.Z uje zd as io -p rs te na ste p la ce (slika 139) su place blago stozasta oblika, odzakaljena celika za opruge, s kojima se, slicno kao kod prstenastih opruga.omogucuje spoj bez zracnosti za trajni prijenos okretnog momenta. Zvjezdaste

Sl ika 139. Zvjezdasta elasti cna ploca Slika 140.SpO] zvjezdastim plocarna

Tab li ca 4 7. Tehni ck i p cd ac i Lazv je zd as te p lo ce (prema R i ng s pa l1 l 1 K G , Bad Homburg)

dI

DI

,I

1 'i ,1 ' ; I P, d D I S TF~ I F,mm mm mm Nom N mm mm 111m Nc m NJ 14 I 0,5

I4,5 60 28 52

I1 ,15 IlnO 2620 I14 14 0 30 22 0 29405 24 190 32 2570 3220

6 r - - - - - - - ; ; ; - 28 19 0 35 ~ JI40 J6207 43 25 0 38 62 3500 37008 61 JIO 40 4000 40009 22 I 0 . 6 : - : . 96 430 42 4500 4JOO10 126 51 0 45 5300 4700II I 16 2 590 48 5800 485050 ~ 6450 520012 21 I 20 1 67 0 55 8800 640013 24 4 75014 ! 29 0 83 0 60 ~ 9800 660015 I 340 910 65 12 000 740016 37 0,9 475 1190 70 0 IJ 800 790017 I 56 0 132{1 75

~

16300 S60{)18 650 1441) 80 18500 s z o o20 g3 0 1&60 gS 21000 9900:n 42 93 0 1 7 U O 90 2 j 8 0u 1I06UO24 1150 1920 10 0 ) )0000 1~n : I J25 1270 1040

(91)


26/100

2.3 . Spojevi g laoine 129su ploce izmjenicno s vanjskog iunutarnjeg ruba radijalno urezane, pa suzbog toga narocito elasticne, U tablici 47 dane su njihove dimenzije, okretnimoment TpR, koji moze prenijeti svaka ploca, te uzduzna stezna sila F za svakuplocu, Ako je F , manji od vrijednosti u tablici, onda pada Tp R u istoj mjeri.Slika 140 pokazuje prrmjer spoja sa zvjezdastim plocama.Ploce imaju prijeklop prema provrtu glavine iu provrt se ugraduju sprednaprezanjem. lzmedu ploca i vratila ostaje zracnost, koja kod zatezanjavijka postepeno nestaje i prelazi u radijalno stezanje. To radijalno stezanjestvara tlak povrsina nalijeganja, tako da se okretni moment moze prenijetipomocu veze silom. Polje tolerancije provrta mora biti H7, H8, H9, F7, F8iii 07, a vratila h6 do b9, k6 do k8, f6 do r s , n6, n7, m6, m7, j6, j7, g6 iIi e6.Kao materijal za vratila treba predviditi St 60 (C.0645) iii St 70 (C. 0745).

Siqurnost prianjanja SH= a TpR /T~ 1,3 (92)TpR u Ncm prenos ivi okretni moment po jednoj zvjezdasto j ploci, prema tablic: 47,a bra j zvjezdastih plata : 10,T u Nem okretni moment koji treba prenijeti pri udarima koji odgovaraju

vrsnorn momentu.

Broj vijaka i=a'FIiFp (93)aF, uNPpu N

broj zvjezdastih ploca,uzduzna za tezna sila jedne ploce, prema tablici 47,si la prcdnaprezanja jcdnog vi jka po potrcbi prerna jednadzbi (47) s trana 97.Aka se pr iteze momentnim kljucem, moze se staviti upr:::.;:O,8aT kojiodgova ra materijalu vijka,

2.3.9. Spoj eeonim ozubljenjemZa uzduzne spojeve koji prenose okretne mornente upotrebljava se i

ceono ozubljenje, poznato pod imenom Hirtn-ozubtjenje, po tvornici koja gaproizvodi. To je robustno izdrzljivo ozubljenje za prijenos promjenljivih iudar-nih opterecenja, Dijelovi u spoju su s ceone strane radijalno ozubljeni trokutas-tim zubima, koji ulaze jedan u drugi. Na taj nacin zubi centriraju spojenedijelove jedan prema drugome. Slika 141a prikazuje stoznik povezan ceonima)

Slika 141. Ceono ozub.jenje: a) sroznik spojcn s vra tilorn: h) oblik mba na vanjsk om obodu9 Elementi strojeva


27/100

13 0 2. Rastauliioi spojeviozubljenjern s vratilom i pritegnut vijkorn. I koljencasta vratila nekad se sastav-Jjaju od vise ceono ozubljenih dijelova. Postoje i ceono ozubljene ukljucnespojke.ObJik zubi prikazuje slika 1 41 b, a dimenzije tablica 48 . Uzduzna zateznasila F, (najcesce vijcana zatezna sila) stlaci bokove zubi obaju dijelova jedne nadruge i opterecuje presjek podnozja zuba na tlak. Okretni moment T djelujesa srednjom obodnom silom F r , koja povisuje bocni tlak u smjeru okreta-nja i opterecuje presjek korijena zuba na savijanje (sl. 142 ) , Tlak isavijanjedaju zajedno

rezultirajuce naprezanie: FI M(J rc z= t J,+ (J r ="A+ W ( 94 )G"B'~u N/rnm2 ekvivalentno naprezanje u presjeku korijena zuba,F, u N uzduzna zatezna sila,A u mm' rtpresjck korijena svih zubi ""2(D;-D~)-r(D.-D,)z gdje je z broj

zubi,Iv J u' Nmm Tmoment savijanja zubi ""F,' h/2 s obodnom silom F ~-' T jel R~ r

najveci okretni moment koji so javlja, R,,=O,25 (D.+D,) ]e srednjipclumjer ozubljenja, a h~H-(S+2r) je visina zuba,

W u mm ' moment otpora savijanja svih zubi ",O,0835z(D,-D,) (2R" "-2,.)'Z I

Slika 142, Naprezanje ccouih zubi

Tablica 48. Dimenzije ceonog ozubljenja (prema Albert Hmlv AG Stungarr-ZuffenhausenllJ,mm

I , : m5 H

1D.mm

I Ir S Iiod I do mm I " . co I do z m mm '"10

11090.3 0,41 I 25 0,3 0,4II 12 0.6 0.6 0,22600.. 12~44' 4) 224 48 0.6 0,6 O.05661J , 6 27''6 0.9 0.9 64 0,9 0,9

I- ~

20'219 I 24 0,) 0.4 50 0,3 0,422 0,6 0.6 O.1l32 D,. 12"44 64 245 72 0,6 0,6 0,0378D, 4 19'32 0,9 0,9 96 0,9 0.9

20 I 0,3 0,4

I50 0.) 0.4

32 11 7 . 36 0.6 0.6 I 0075 D, 8< ;35' 86 449 96 0.6 0.6 I 0 ,0283 D,. 3c 14'48 I 0.9 0.9 12 8 0.9 I 0,9 I


28/100

2.4. Veze zaticima i soornjacima 1 3 1Buduci da zbog izradnih odstupanja svi zubi ne nose, dakle pojedini suzubi vise optereceni nego sto je iznosio proracun, dopustena naprezanja uzimajuse cdgovarajuce nize. Kao pribliznu vrijednost moze se uzeti o, e z ; d o p , , = , 0 , 3 UTkod jednosmjernog okretnog momenta, a , , = , 0 , 2 UT kod okretnih momenataprornjenljiva srnjera, gdje je UT manja vrijednost gran ice tecenja materijaladijelova u spoju. Uobicajeni materijali su C , C L. CrNi- i CrMo-celici.Obodna sila F, nastoji odvojiti zube spojenih dijelova. Da bi se tosprijecilo, mora uzd uin a sU a pritezanja biti F , >F , . tan ( f312-Q),,=,0,4 F t , Pri tomeje Q kut trenja "= ' 8 .

2.4. Veze sa zaticima svornjacima2.4.1. Zatici

e : : . : : : . _ l

Zatici sluze za spajanje, ucvrscenje, potezanje, drzanje, centriranje, fiksira-nje, osiguranje, zatvaranje i sl. strojnih dijelova. Po obliku 1I osnovi razlikujernociiindl'icne zaiike (51. 143), konicne zatike (sl. 144) i zasjecne zatike (sl. 145).Zabijanjern 1I provrte strojnih dijelova zatici dobivaju odredeno prednapreza-nje. Zasjecni zatici imaju tri upresana zasjeka, cija ispupcenja pri zabijanjuvelikim tlakom nalegnu na stijene provrta i elasticno ih prosiruju (51. 146).Naponski zatici u obliku cahure ( 5 1 . 143e) ispiralni naponski zatici (sl. 143f)od okruglo savijena, odn. spiralno namotana lima od pernog celika Ck 67JU S C . 1735 ( O ' M " = ' 1 4 0 0 N zmm '),prilijezu elasticno na stijene pro-vrta (vidi2.1.9, str. 101).

25 87977 7978

d m6 d hB dM1 dm6 d

77979 7 979

6125 1 4 f J 17]1,6Slika 143.Cilindricni zatici (donje brojke oznacujubrojeve DIN-a, a brojke sa strane brojeve JUS-a)

a) cilindrican zatik m6; b) cil indrican za-tik h8: c) cilindrican zat ik h 11; d ) zakaljencilindrican zatik m S; e) naponski zatik ;,I i spiralni naponski zat ikSlika 144. Konicni zatic: s ko-nusom I: 50 (brojke oznacuju

brojeve DIN-a)

C il in dr ic ni za tic i m6 upotrcbljavaju se pretezno kao dosjedni zatici zaosiguranje polozaja dvaju sastavljenih dijelova ( 5 1 . 147a). U jedan od dijelovatreba ih ugraditi cvrstirn dosjedom, a u drugi kliznim, da bi se omoguciloodvajanje. Cilindricni zatici h 8 sluze kao zatici za spajanje iii ucvrscenje9'


29/100

13 2 2. Rastaoljici spojeci(sl. 147b). U provrt dijelova koji se sastavljaju utisnu se, uz prekornjeru.Zatici m6 i h8 zahtijevaju provrte razvrtane na mjeru. Cilindricni zatici hllmogu se upotrijebiti kao zakovicni zatici (vidi i 1.5.4.) ili kao zglobni zatici skliznirn dosjedom, npr. 011/h11.

Naponski zat ici sluze za prihvacanje poprecnih sila (s1. 112b) i kao zaticiza osiguranje iii dosjedni zatici (sl. 147c). Zbog svoje prilagodljivosti potrebnisu samo buseni provrti.

1171 1172 I97J 1171!PU So 57 59 SII SIZ 521 7169 S8 0Slika 145. Zasjecni zatici (brojke oznacuju brojeve DIN-a; zatiei S6 do S80 su kornercijalne

izvedbe Kerb-Konus-Gmbll , Schnaiuenbacn)DIN 1471 (JUS MC2.l0S) kcnican zasjecni zatik.DIN 1472 dosjedni zasjecni zatik,DIN 1473 (JUS M.C2.201 do 203) cilindrican zasjecni zatik,DIN 1474 uticni zasjecni zatik, ,DIN 1470 (JUS M.C2.201 do 203) cilindrican zasjecni zatikS 6 dosjedan zasjecni zatik s vratornS 7 uticni zasjecni z atik s vra to mDIN .1475 zasjecni zatik,S9 konican zasjecni zatik s vratorn,S 10 zasjecni zauk s dva vrata,S 11 dvostruk zasjecni zatik,S 12 dvostruk zasjecni zatik.S24 dosjedan zasjecni zatik,DIN 1469 dosjedan zasjecni zatik

s vratom,S . 80 zasjecan zatik St ika 146. Presjek zas jecnog zat ika : a) prijezabijanja; b) nakon zabijanja

Konicni zatici fiksiraju dijelove koje (reba spojiti izvanredno dobro. Buducida se rupe moraju razvrtati taj je nacin spajanja skup, pa se stoga po moguc-nosti izbjegava. Konicni zatici nisu potpuno sigurni protiv vibracija ikod pro-mjenljivog opterecenja preporucuje se osiguranje. Medutim, nasuprot cilindric-nim zaticima imaju tu prednost da se mogu neograniceno spajati i razdvajati.Slika 147d pokazuje ucvrscenje stoznika, Konicni zatici s navojem prikladnisu za slijepe uvrte iz kojih se mogu izvuci pornocu matice za izvlacenje,Zasjecni zat ici usteduju skupo razvrtavanje provrta za cilindricne zatike,Za elasticna ispupcenja zareza dovoljni su buseni provrti, Ispupcenja zarezaomogucuju zabijanje i vadenje zatika oko 25 puta i osiguravaju dosjed protivvibracija, Medutim, zarezi izazivaju vrsna naprezanja (zarezna djelovanja),zbog kojih zarezni zatici nisu toliko izdrzljivi kao glatki. Zarezni zatici s vratomsluze za ucvrscenje opruga, za navlacenje uskocnika ili sigurnosnih ploca iliza izvlacenje iz slijepih rupa. Pri zabijanju svaki se zatik uvodi u provrt onim

- - - - - - - - - - - - - ~ -


30/100

2.4 . Ve-:-e zaticima i snomjacima l33krajem na kojem zarezi daze (sl. 145). Zarezn i cavli DIN 1476 i1477 sluzeza ucvrscenje natpisa, limova, sarnira, obujmica, il,na metalne dijelove. Primjerisu na sl. 148.

Sl ika 147. Upotreba cilindr icnih ikonicnih zatika(l J cil indrican za ti k m6 kao dosjedan zank ; b) cilindrican zatik h8 kao vezni zatik ;c) naponsk izatik kao zatik za osiguranje ; d) k.onican zatik kao zatik za ucvrscene

j vezivanje

b:::lI....:=

Silk" 148. Upotreba zasjecnih zatika I caval atI) cilindrican zasjecni za iik DIN 1470 kao okrugao klin; h) zas jecan zat ik s jednimla~jckGm 1I s rcdini DlN 1475 za ucvrscenjc vijk a ; c) dvostruk: zasjecni zauci S12kuo osovinice za kotace , d) dos_jedni zasjecni zatici s vratom S6 kao drzaci za opr uge ;c) zasjecan zatik s jednim aasjek om u srcdini idva vrata S 10 kao zglobni zatiku laicu: f) upusten zusjecni cavan DIN 1477 kao pricvrsni zatik y) poluucr ugao

f,L'ijd'ni cavao DIN 1476 k ao 'ucvrsni zutik za natpis rplocu s natpisorn)


31/100

134 2. Rastavljivi spojeviZatik treba da bude izraden od tvrdeg materijala nego sto su dijelovi ukoje se zabija, da se pri zabijanju ne deform ira i pri izbijanju ne sabije.

Razlikom u tvrdoci izbjegava se i zaribavanje u provrtu, Uobicajeni materijalisu: DIN St 50K , 9 S 20 K, St 60, 6.8.,C 35,45 S20 K, Ms 60 Pb, A1CuMgPbF 38.Standardne promjere d iduljine I zatika vidi u tablici 49.Tahlica 49. Standardns promjcri d i duljine , zatika isvornjaka u mm

d I: 8 I J 12 25 45 75 1 I 9 10 4() 170 100 130 I 170 230 1904 14 28 50 80 J 10 12 45 I : : 105 I~5 IS O 240 3001.2 5 16 JO 55 90 4 12 25 50 110 141l1

'90 250 JID; 5 1 6 18 32 60 100 5 14 28 55 85 lIS 145 200 260 J208 2U 35 65 6 16 30 60 90 120 150 ~IO n o2.5 10 22 40 70 g 18 35 65 95 125 16 0 n o 280i

2.4.2. SvnrnjaciSvornjacima se dobivaju zglobni spojevi s kliznim dosjedom u strojnirndijelovima. Standardne svornjake sa glavom i bez nje sa rupama za rascjepkei bez njih, prikazuje slika 149, a primjere za spojeve sa svornjacirna slika 150.Klizni dosjed iziskuje osiguranje protiv ispadanja. U tu svrhu upotrebljavaju seprvenstveno rascjepke DIN 94, (JUS M.B2.300 i 301), uskocnici DIN 471

(JUS M.C2.401) sigurnosne plocice DIN 6799 i elasticni prsteni DIN 7993 i 5417.Za rascjepke treba u svornjaku izbusiti poprecne provrte, a za uskocnike isigurnosne plocice utokariti utore,a) b J c) d ) e ) r)

I'd] 1m l4Jlt,l't35 I~J6 1.)8 14J9Slika 149. Standardni svornjaci (brojke odozdo 5U brojevi DIN-a, a brojke po st rani Sll brojevi JUS-a)

a) bez glave; b) bez glave S rupama za rascjepke ; c) s malom glavom,d) s velikom glavom i r uporn za rascjepku; e) s navojem ; f) upusteni svornjak

s nos omSvornjaci bez glave S obzirom na cijenu imaju prednost. Svornjaci s glavomupotrebljavaju se ako to trazi montaza (pristupacnost) , Svornjaci koji ne srnijunigdje izvirivati, na primjer svornjaci na klipovima, dobivaju s obiju stranauskocnike DIN 472 (slika lSI). U tablici 50 dane su dirnenzijc uskocnika.Scorniac i se najcesce izraduju u podrueju tolerancije h11, pl'ovrt i veeprerna dopustenoj zracnosti D9, DIl, Cll, B12 ili AlL Standardne promJere

d i duljine I vidi u tablici 49.-'


32/100

2.4. Veze zaticima i scomjaclma 135..1

:r:

~_ON~_ON ~~ON~_O' D' Of '- .r -- r- -t "- co x> o oo co o, O' oo -o

:r:NNN ~ ~ ~~~~~

~M~~ ~~~~~~ ~~~~~ ~~~~~

3 ~.r-:-

+- I '12~~~;qg~~~-~-------

.~zC i

-:

~L_ ~ I


33/100

1 36 2. Rastaotjii spojevi

Slika 150, Spojevi sa svornjakorna) Svornjak DIN 1433 (JUS M.C3.040) s rascjepkama; b) svornjak DIN 1433(JUS M,C3,040) sa s igurnosnim plocicama; c) svornjak DIN 1433 (JUS M,C3,040)s uskocnicirna : di svornjak DIN 1433 (JUS MC3,040) s clasticnim prstenima odokrugle iii cetvrtaste z ice ; e) svornjak s glavom DIN 1436 (JUS M.C3.021) sarascjepk om ;f ) upusten svornjak DIN 1439 (JUS M.C3.030) s uskocnikorn ;g) svornjaks vijcanim nastavk om na zavrsetku DIN 1438 (JUS M.C3.060) I sestorostranom

maucorn

Slika 151. S uskocnicima DIN 472 (JUS M.C2.400) osiguransvornjak kl ipa

2.4.3. CvrstoeaU proracunu cvrstoce zaticnog spoja nailazimo na teskoce, buduci da

1 zatici, a idijelovi u spoju, dobivaju prednaprezanje pri zabijanju s preko-mjerorn. Prednaprezanje nije moguce racunski obuhvatiti , jer Je osim 0 toleran-cijama izrade, ovisno i 0 obliku dijelova u spoju. Zbog toga prednaprezanjene uzimamo u obzir iusporedujemo osiala naprezanja s dopusrenim iskustvenimnaprezan jima.I Zqlobni zatici iii soornjaci (s], 152 ) , Pogonska sila F opterecuje nalezncpovrsine na povrsinski tlak, a opasni presjek A zatika na dijelu klizllllgdosjeda na savijanje iodrez .


34/100

l.4. Ve:e zaticimo iscornjacinia

Slika 152. Zglobni zaiik iiisvornjuk

Tlakovi FP"=20 ' d

FPU=H0,5 F 0,5 a

0,1 d 3aprezunie 110 savijanje

p u N /m m'O r L l N /m m2

naprezan je na odrez

r 1I Nd l!mrnA u mm20, b u rnm

137

( 9 5 )

(96)

(97)

(98)povrsinski t lak na zat iku i dijelovima u spoju,naprezanje na savijanje u presjeku zatika ili svor-njaka,naprezanje na odrez u presjeku zatika iii svor-njaka,pogonska si la ,promjer zatika ili svornjaka,prcsjek zatik a i li svornjaka,sir ina dijelova u spoju.

2 . S ln .ljl1 i U llic ; optereceni 11(1 saoijanie (sl. 153). Kako sila F ne djeluje usredini povrsine nalijeganja zatika, povrsinski tlak u provrtu preuzirnadJO savojnog naprezanja. Opasni presjek A opterecen je na savijanje.

Tlak

n ap re zan je n a s ao ijan jeI'llN/mm'(JrU N /m m2F II NL. I II mrns u mmd 1I 111m

Slika 153. Stojn i zat ik opterecen nasavijanje

p=_!_ ( 1 + 6 ~ )d s sF /

(J r= 0,1 ([3povrsinsk: t lak zatika idijela u spoju,savojno naprczanje u opasnom presjeku A zatika,pogonska sila,krak sile F,duljina nalijeganja zatika.prornjer zatika

a) zatik S ovjesenorn vlacnorn oprugom,b) povrsinski t lak na st rojni d io ;c) naprezanje zatika na savijanje

12) b)

( 9 9 )

( 100 )

c)


35/100

13 8 2" Rastavljioi spojeoi

3. Poprdni zatici optereceni okretnim momentom (sl. 154). Zbog obodne sile F,stijene provrta u vratilu iglavini optercccnc su na povrsinski tlak, azatik na odrez,

Slika 154. Poprecni zatik opterecen okre tnim rnomentom: a) povrsinski tlak navrati lo i g lavinu; b) odrez zat ika

Tlakovi 3F t ( 101 ) F ,Pu=Du' d P. (Dv-Du)dodrezno naprezanje F t!=-a 2A

(102)

(103)I p uN/mm'lJ U Nymrn 'F, u N povrsinski t lak zatika idijelova u spoju,odrezno naprezanje u presjek u zatika,obodna sila ua vratilu ~ TIRe' gdje je T okretni moment, a Re ~DJ2polumjer vratila,vanjski promjer glavine,unutarnj i prornjer glavine = promjer vrati la,promjer zatika,povrsina presjeka zat ika.

D" u mmD ; u mmd u mmAu mm/

Ako na zatik dodatno djeluje i uzduina sila, treba je S obodnom silomsastaviti geornetrijski u rezultirajucu silu,

Slika 155. Uzduzni zatik (okrugao klin) opterecen okretnim momentoma) povrsinski tlak na vratilo i glavinu; b) odrez zatika


36/100

].4. JI('~e zaticima i suornjarima 1394. Uzduini zatici optereceni okretnim momentom (st. 155). Zabijeni zatik vrsifunkciju uzduznog klina. Zbog svog oblika naziva se iokruqao klin. Vratilo. glavina optereceni su na povrsinski tlak, a zatik na odrez.

F,P~O,5 d ./

F,Ta=~

Tlak (104)naprezanje lla odrez ( 105 )p u N/mmltil II Nmurr'F, u N

povrsinski t lak glavine ivratila,naprezanje na odrez u uzduznorn presjek u z.uik a,obodna sib na vratilu ~ TjR, gdje je T okrctnipolumjer vrati la,prornjer zat ika,nosiva dul jina za tika.

moment, a Rd u rnmI u mm

T ablicn 51. Dopustcna naprczouj e (Nl mm2) 1.:1 s po je vc s a zmi kc rn i svornjn korn (iskus tvcni poouciu

Napre-zau]cI

Optereccn]c

Imm o jednosrojemo i zmicn icnopromjcnljivo promjcnfjivc

-- ~~4 26 35 2, 17

Dosjed Strojn i dio od5 1 3 7 1 s . . ..O l G S I G G s r 37 I S t 50 G S~ C t : : 4 ' 1 ~ ~ C~:6t (I~~j C6~69~ 7~ 58 I 48 52 7{t 4'~ m ~ ~ U U U

GGS Lst cz ni g la tk ih z at ik a~----------l

: ; < 1 zarcznir zatikom52

SI37 S'lO GS I GGC.0161 (.054' CL. SLJ6 I 5-;;--31- 26-

[__ --kli2! li glatk ih svornjaka 32 1 2 1 2 16

Dosjcd INnpre- Zauk iii sv cr ni ak o d c ef ikn c vrs to cc a" II Nmm-I zanjc _400 500 600 800 ~o 500 600 ~OO -1-00 500 600 800f- - - - - - r - - - - - - - - - - , - - - - - - - - -r--:.-----+-stezr glatkih zatikn Or S3 105 ~28 ISO 56 :50 96 112 28 40 48 5654 72 87 101 40 52 64 74 20 26 31 37

70---r--s7 ---t~ 1 m - 48 6S 80 92 24 ~ ~ 46-ti @ n U ~ ~ ~ W- - - - - - - - 1 ~ ---t- -100 125 15j ISO 66 96 114 IJ4

8.7 102 40 52 64 I 74

--~t"~sa a areznim z atikom o{'.54

17 n~'}6 30--. ~H 48 57 6720 26 32 37

r-- ---klizn i ghukih svurnjuku


37/100

140

3. OPRUGE3.1. Osnove3.1.1. Karakteristike, rad opruge, vibracije opruge.

Opruqe sluze npr. za pogon bubnjeva za namatanje, za vracanje ventilnihopruga iii upravljackog poluzja, prigusenja udara, za ogranicenje sile, za mjercnjesile u vagama i sl. Po obliku razlikujemo lisnate opruge, zavojne, tanjuraste,rayne torzione opruge itd., a prema deformaciji ia cn e, t la in e, s avo jn e i t orz ioneopruqe . a 1 i i bJ c)F c. ~ 4~I Jr-r, J C - J : "

I t t t. . . . . ' " . . . . .f- 1---Slika 156. Karakteristike opruga

iI) progresivna gurnene opruge ; b) ravna c ilindricne zavojne opruge ; c) degresivnatanjuraste opruge

Svojstva opruga ocjenjujemo prema njihovoj karakier is t ic i . Karakteristikaprikazuje ovisnost puta .f 0 sili F opruge. Karakteristike prikazane na slici 156su: proqres i ima (rastuca zakrivljena), ravna ideqres iona (opadajuce zakrivljcna).Opruge koje rade bez trenja (izuzete su gumene opruge) imaju ravnu karakte-ristiku, Sila potrebna za napinjanje (deforrnaciju) opruge za I mm iii okretnimoment za napinjanje (kruznu deforrnaciju) za 1 rad oznacuje se kao spec i f icnas ila , k ru to st , s pe ci fi cn i p ro gi h iii kod rayne karakteristike kao k on st an ta o pr uq e:

sp ec ific na s ila vla cn ih , t ia cn ii: i savo jn ih op ruqa c= F /! (106)sp ec ific na sila to rzio nih o pruqa c= T /a (107)c u Nzmrn, N/mmjrad specificna sila opruge,FuN sila opruge, opterecenje opruge,r u mm progib opruge uz silu F,T u Nmm okretni moment,"- u cad kut uvijanja pod okretnim momentom T.

II


38/100

3.1. Osnooe 1 41Opruge sa zakrivljenom karakteristikom imaju p ro mje nljio u s pe cific nu

silu. Pri napinjanju opruge obavlja se radnja koju opruga prigodom otpustanjaopet vraca, ne uzimajuci pri tom u obzir gubitke zbog unutrasnjih ili vanjskihotpora. Buduci da je rad jednak produktu sile iputa, okomito srafiranapovrsina na sJici 156 oznacuje narn Tad opruge. Kod rayne karakteristike je:fad kod olo c nih , t lac nin i s avo jn ih o pr uq a FW=-f2TW=-tJ.2

(I08a)rad to rzion ih o pruqa (108b)W u Nmrn fad a pru ge,F , . / ; T, vidi legendu uz jednadzbe (106) i(107).

Ako masu gibljivo spojenu S oprugom izlozimo trenutacnom djelovanjusile, ona ce poceti vibrirati vlastitim prigusenim titrajima (s1. 157). testa seod vibracionog sustava trazi odredena vlastita frekvencija, kao npr. kodvibracionih sita, njihajucih transportera, vibracionih stolova, vibratora, vagon-skih opruga, opruga motornih vozila islicno,I,' i ~ - ~ h r O t v ~ - ' _ ~ - - - - - -a) " , r u . vrijeme+r-Stika 157. Titrajni sustavi opruga: (I) s tlacnorn oprugom ; b) sa savojnom oprugom. c) s torzionorn

oprugom

V ia sti ta fr ek ue nc ija vl ac ni h,t lacnit : i s avo jn ih o pruq a (109a)vla stita [ re ko en cija to rzio nih o pr uq a (109b)v U 1 /5= Hz vlastita lrekvencija titrajnog susrava.c u Nym, Nm/rad specificna sila opruge,m u kg rnasa t ije la izlozena ti tran ju ,] u kg m? moment tromosti mase tijela izlozena rotacionom titranju prema

osi vrtnje.


39/100

142 3.0pnt,1!.'3.1.2. Materijali, naprezanje, cvrstoca

Uobicajeni maierijati za opruqe su: kaljivi ugljicni celici, hom celici,silicijski celici, silicijmangancelic i, kromvanadij ce lici inerdajuci celici, K tomedolaze obojeni metali: mjed, fosforna bronca, silicijska bronca, novo srebro,nikelin idrugi.Tah li cn 52. Kva fi tc ta i p rimj er i u p ot rc be t op lo o bl ik cv ar uh cel iku za opruge prCT1l;1 DIN 17221 (JUS CI30.551) [Celici 38 Si 6.

46Si 7 i 51 Si 7. (c . 2130. C. 2131 i C. 2132~ La ku lj en je u \ 'OOi . 11 o-aali za kal ienje u ul ju)

>-'10 I 2351 1'00 L ' 3 5 0 I 6 ~i~~~ep.~~~~~~; ravn. tomonc opruge-+--+-_--'.- ----.------ -----1350 1500 6 Poscbno visoko oprerecene zavcjne opruge

i r ,I "I 1' ;: t or zr onc oprugc najvccih p romjer u

U I _G_ Itvrdoca IHB 30

Stanjc obrade')!-I+A---._

GT UM 1)5N/mm~ N)I11m~ ".~

P rimjer i upoucbcrSL ce!ika

DIN 38 Si 6JUS C . 2130

~ OlN46Si7iU S C. 2131DIN 51 5i 7"= , JUst.2IE1 DIN 55Si 7I JUS C. 2133' ;!:BI :~ DIN 65 Si 7JUS C. 2331., C. 233],; ; DIN 60 Si Mn 5Just. 23].0= DIN 66 Si 7~ JUS c . 21J4~ DIN 67 SiCr j.JUS C. 42100;

DlN 50 C rY 4g JUS C . 4830:B~ DIN 58CrV 4,< Just. 4831

n o

1050 1200

I I1100 I 13001100 ~

Eiast icni p rs teni i place za osiguranjcvijaka. ranjurastc opruge, opruge za kulti-varore

240 1171

255 S tozast e oprug e. l isn ut e o pr ug c z a v oz il an..! c ra cn ic ar ue . t an ju ra st e o pr ug e

270 I 210 I Lisnate opruge zn vozila IlU uacnicama,narocito one koje su strojno zakaljeneI--

I Lis na tc opruge 2 ..1 voz ila do 7 mm debcl c,290 235 1tQO 1300 zavojnc oprugc , listovi lisnurih Dprllg~i,t an ju ra st e oprugc- - ---r----r---- --- -L isn ate opru ge z a voz ila viS !! od 7111 111310 240 1100 1300 . ~ ~ ~ ; l C .avojne opruge, tanjuru stc op-110 I 2 4 0 ' - = 1 - - = - Lisnarc cpruge ZCi v oz il a v is e c d 7111mdebele. zavojne oprugc. tanjuraste opruge.

prstenaste oprugc

>310 I 240 1100 l.isn;ne oprugc. zavcine opruge. ruvnctor zione oprugc :ii!25 mrn promjcra>310 2 4 0 1350 1500 Zavojnc opmge, prvenstveno optercccncudarno. ravne torzionc oprugc ~40 rnm

p romj er u , v en ti ls ke o pr ug cPoscbno \ i soko oprercccnc opruge zavozi la z avojne opruge, e lastic ni prstc ru,

>310 235

I) U'e stanjc valjanja, G=meko zareno. H+A=kaljeno ipopusteno (Navedene S\J same mimmalne tvrdoce i cvrstoce)Metalne opruge opterecene SU na vlak, savijanje iorziju. Njihova specificna

sila ovisna je kod vlaka isavijanja 0 modulu eiasticnosti E, a kod uvijanjao modulu klizanja G (vidi tablicu 58, strana 145).

Izvanredno velika cvrsioca materijala za opruge ornogucuje odgovarajucevisoka naprezanja, tako da opruge mogu biti razmjerno malih dirnenzija.Opcenito rnozemo uzeti slijedeca d op us te na n ap re za nja : O"dop=dop;;: 0,4 do0,7 O"M pri konstantnoj sili, ;;:0,3 do 0,4 0"01 pri jednosmjerno prorn jen ljivo jsili ;;:0,2 do 0,25 O"M pri naizmjenicno promjenljivoj sili. Dopustena naprezanja


40/100

1.1. OSi1ope

su medutim ovisna i 0 obliku opruga, 0 tocnosti poznavanja njihovih rneha-nickih svojstava i 0 opasnosti koju nosi 10m opruge.Visoku evrstocu dobivaju celici za opruge kaljenjern, a ako je potrebno,naknadnim posebnim postupcima. Tanke zice pokazuju visoku granicu tecenjaako se samo nisko popuste. Visoke temperature popustanja i ponovno gasenjepovisuje dinamicku izdrzljivost. Do povecanja dinamicke izdrzljivosti dolazi iprebrusavanjem nakon kaljenja, jer prebrusavanjern skidamo razugljicenupovrsinu, koja djeluje zarezno. Sacmarenjern pornocu kuglica ccvrscava sepovrsinski sloj ipovecava dinamicka izdrzljivost. Poliranje povrsine ublazujezarezno djelovanje. Kod visokoopterecenih opruga treba vrsiti ispitivanjadinarnicke izdrzljivosti, iii se treba informirati kod proizvodaca 0 mehanickimsvojstvima materijala, Dinamicka izdrzljivost opruga pada s porastom debljine,kao i kod svakog drugog strojnog dijela, U tablicama 52 do 58 navedeni sustandardni celici za opruge s vrijednostima vlacne cvrstoce i uputarna 0upotrebi.Tablica 53 Htadnc valja.ne (rake za ooruge prcma DIN 17222. (JUS C .B3. 722) z a rcz an je , s ta oc an je , u ti $k iv


41/100

144 3. 0plug


42/100

3.2. Lisnate kao sauojne opruge 14 5Tublicu 57. vut rootporn i cclici Zi1 cpruge prcma DIN 17225

vrst cclika1----------6 7 S iC I 5

C.423050CrV 4t . 4 R 3 045 CrMoV 6 730WCrV 17 965WMo43SX IICrNi 177hladno v;llj~lnh ladno vuce

Granic" puzanja u N mrrr' pri'CGran ica te cen ja u N mm- pri

'C20 0 I0 1001 400 1 450 S O O f00 .L 400

1100 11100 II O DD 1000

900 I900

1500 1000I

1350 1000

1050 I 1050 I 9.50 8.50 700 500 3201100 1100 1000 1 900 750 55 0 4101100 I 1100 1000 '00 ~


43/100

146 3. Oprugetrapeznih listova razlicite duzinc, koji se slazu jedan na drugi ( 5 1 . 160). Listoviopruge izraduju se od valjanog plosnatog celika za opruge DIN 4620 (JUSCB3.025) iii DIN 1570 (JUS C.B3.031). Uobicajene oblike presjeka vidi nasl. 161. standardne zavrsetkc listova opruga za vozila na tracnicama DIN 5542,te sedlaste ploce za vjesanje opruga DIN 5543.

Slika 158. Jeduostavna lisnate opruge0) jednokraka pravokutna ; b) jednokraka trokutna: c) jednokraka trapezna ;

d) dvokraka pravokutna; e) dvokraka trokulna :j) dvokraka trapezna

iI ,

-f++f"ii i i j i : !+tSlika 159 Lisnate opruge u slojua) drzac sa stremenom ; b) drzac sasvornjakom u sredini, prema DIN11747 {li snate opruge za teska kola

s gumenim kotacima)

Slika 160. Nastajanje sloja lisnate oprugeiii t eoretski oblik ; h) praktick ioblik


44/100

3,2, Lisnate kao sacojne opruge 14 7Slika 161. Presjeci lisnate opruge

a) pravok utuik DIN 1544(JUS C.B3.5301; b) S rebrornu sredini DIN 1570 (JUSC.B3.031): c) Krupp-profil

Gianni list, kao najgornji najduzi list, savijen Je na krajevima oko svornjakalezista. Protiv poprecnog pornaka osiguran je profilom samog presjeka(sl. 161b i c) iii s t remenOI1 l (sl. 162). Svezanj listova mora se u sredini povezati,da bi se opterecenje sigurno prenijelo na sve listove, Nekoliko clrzaca soeinjol is tova pokazuje 5 1 . 163.

b)

ob lik A

a)

--C) --Slika 162. Spone za opruge prerna DIN 4621

Slik a 163. Drzaci sveznja listovaa) sa svornjak om u sredini: b) sastrcmenima: c) s klinom iizboci-

nom u srcdini list a

lednadzbe z a p r o r a c u n :Naprezanje n a s av ij an je

Proqib

(Jr=F' l jW

f=k~ 3E ./

(110)(Ill)

Or U N yrn rn 'FuN/ u mrnI u mmW u mm 'J u rum?E u N/mm'k

savojno naprezanje u presjeku 1ista,sila koja djeluje na oprugu,progib pri opterecenju silorn F,krak sile p re rn a o pa sn or n p re sj ck u ,moment otpora li sta opruge =b , !J 1J 6,moment inercije l ista opruge =b h'112,modul elast icnos ti materi ja la opruge ( tabl ica 58, st r. 145),proracunski faktor prema tabl ici 59.


45/100

148 3 . O p I' ug eTablica 59. Proracunski faktcn k za Iisnate opruge

3.3. Zavojna fleksiona opruga kao opruga za okretanjeZavojne fleksione opruge su namotane u obliku zavojnice, a opterecene

8 11 11 (1 saoijanje (sL J 64). Najcesce se upotrebljavaju za povratni hod poluga.Jedan kraj opruge mora biti ovjesen na poluzi, a drugi kraj 11a lezaj oprugekoji miruje. U pocetnom polozaju opruga je predopterecena i pritiskuje poluguna granicnik (naslon). DIN 2088 (Proracun ikonstrukcija zavojnih fleksionihopruga), medu ostalirn kaze: Ako je zavojna l1eksiona opruga vodena najednom svornjaku (svornjak iii glavina kao na s1. 164), treba paziti da izmeduopruge i vodilice ostane dovoljno zracnosti (da se opruga pri okretanju nestisne na vodilicu), Kao pribliznu vrijednost za promjer trna moze se uzetiD'm=O,8 do 0,9 Du a za tuljak D lU lj = 1,1 do 1,2 o;

Slika l 6 4. Zavojna fleksijska opruga kaoopruga za povratni hod poluge

U interesu ekonomicne proizvodnje treba teziti za S10 jednostavnijomkonstrukcijom krakova, tj. tangencijalno oblikovanim krakovirna (sl . 165a).S obzirom na mogucnost dovoljno tocnog proracunavanja treba teziti zacvrstim upijanjem krakova (sl. 165 b do' d). Kao cvrsto upinjanje vrijedisvako upinjanje koje unosi par sila. Najmanji unutarnji polumjer savijanja rna krakovimu ne treba da bude manji od promjera zice d (sl. 165b).Treba nastojati da odnos namatanja bude w=D,,/d=4 do 15, u iznimnimslucajevima w=3. Da bi se izbjegle sile trenja, ne smiju ni kod ogranicenihugradbenih duljina navoji nalijegati stegnuto jedan uz drugi ..Ako iz konstrukcio-nih razloga treba ispuniti veci ugradbeni prostor, onda se to ne ostvarujepornocu velikog uspona navoja; bolje je smanjenjem srednjeg promjera D"iodgovarajucim povecanjem broja navoja i


46/100

3.3. Zavojne [leksione opruge 1 4 < )

Zavojne opruge treba uvijek opterecivati u smjeru zavojnice opruge, tako daje vanjska strana navoja opterecena na vJak. Kod obratnog, otvarajuceg okreta-nja, postoji zbog vlastitih naprezanja opruge sklonost popustanju elasticnihsvojstava iiipuzanju.

Slika 165. Izvedba krak ova i drzaca zavojnih [leksijsk ih opruga prerna DIN 2088(I ) 5 tangencijalnim krakovima, bez upinjanja (nepovoljno) ; b) cvrsio upeti krakovi(povoljno); c) mirujuci krak cvrsto upet, pornican krak nije upet (nepovoljno,

bolje obratno): d ) u svornjaku iii t rnu cvrsto upet krak (povoljno)Opruge do 12mm debljine zice namataju se hladno, a preko 12mmtoplo, zbog prevelikih sila za namatanje.Opterecenje opruge je momentom M =F . R koji izaziva savojna napre-zanja. Ako oprugu opterecujemo u smjeru namatanja (normalan slucaj), trebaracunati

idealno saoojno naprezanje (112)Ako pak oprugu opterecujerno suprotno smjeru namatanja, onda treba uzetiu obzir povisenje naprezanja zbog zakrivljenosti zice racuna se:

najvece vlacno naprezanje od savijanja (113)"; u N/mm'M u NmmW u rnmOq u N/mm2

idealno savojno nuprczanje u presjeku z.ce,moment savijanja u presjeku zice ~ moment opruge F R,moment otpora presjeka zice ~1Td3/32~O,1 dl,vlacno naprezanje od savijanja na unutarnjoj si rani presjeka nastalosavijanjern lice![aktor koji obuhvata povisenje naprezanja zbog savijanja zice, premast. J66.q


47/100

IS O 3. OprugeU nacelu, ni u kojem slucaju ne bi trebalo prekoraeiti 0, 7 vrijednostvlacne cvrstoce zice ; stoga treba uzeti ()dop=O,7 17M (UM vidi tablice 54 do 56,str. 143i 144). Za titrajno opterecene opruge upotrebljava se prvenstveno paten-tirano vucena zica za opruge C, prema tabliei 55, str. 144. Kod takvog

titrajnoq opterecenja za prakticki neogranicen vijek trajanja, ne smije razlikanaprezan ja proizasla iz h oda opruqe


48/100

3.4. Ravne sipkaste opruge 1 5 1Ullurarnji , odnosilo valljs l< i prem ier o pterec ene o pruqe

if ~DU" v"""'D,,--~+d, a.ir)-_7rGornji plus iii minus znakovi vrijede za DUC don ji za D ..;_o

(119)

Dane jednadzbe za pro rae un vrijede iskljucivo samo za opruge s ucvrscenim,kruzno vodenim krakovima opruge bez trenja. Ako krakovi nisu dobro ucvrs-ceni, opruga se mora voditi na svornjaku il i u tuljku. U jednadzbi (115)zanemaren je ionaj dio kuta okretanja, koji dodatno nastaje zbog savijanjakrakova. Ked zavojnih savojnih opruga s malim brojem navoja idugimkrakovima mora se uzeti u obzir i savijanje krakova. Za ove vrijedi jednadzba(III) jednokrake lisnate opruge sa k= 1, I"", 0,05 d4 iI kao duljina odgovara-juceg kraka opruge.DIN 2088, osim kontrole savojnog naprezanja u navojima S opruznimdjelovanjern, predvida ikontrolu naprezanja u savijenim krakovima opruge.3.4. Ravna sipkasta (okrugla) kao torziona opruga

Raone torzione opruge (sl. 167) upotrebljavaju se kao prigusivaci torzionihvibracija (npr. zglobna vratila na motornim vozilima), za mjerenje sila prite-zanja kod momentnih kljuceva, elasticnih spojki i slicno. One djeluju opruznozakretanjem stanjenog struka opruge (vidi 3.3.). Razna ucvrscenja krajevaprikazuje 5 1 . 167. Kod krajeva sa trokutastim ozubljenjem moguce je premjesta-nje od zuba do zuba (trokutasto ozubljenje vidi u 2.3.4.).Q ) i iE8.E.E8+EE*

) c) rt) e)Slika 167. Ravna torziona opruga s razuim zavrsccirna za upinjanje

a) ekscenta r ; b) plosnati dio ; c) sest erokut : iI) cetverokut ; e) trokutast profit

Tablk'


49/100

15 2 3. OprugeZbog zareznog djelovanja na mjestima ucvrscenja krajevi opruge supojacani, a pr i jelaz na struk pazljivo je zaobljen, Naknadno valjanje struka'(sacmarenje pomocu kugJica) iii fino bruscnje povisuje dinarnicku izdrzljivost,Materijal je najcescc S O CrY 4 (C. 4830), sa (iM::::O 1500 Nzmm ' Standardnepromjere sipkastik opruga vidi u tablici 56, str. 144, a dopustena naprezan javidi u tablici 60 str. 151).Proracun prema DIN 2091:

Torz io l1o naprezanje T=T/I t ;T!a=--1\ G

(120)k il t e las tic no q uv ija nja (121)

1: U N/mm'TuN mmv t; u mrn 'e x u ra dI u mm1~u mm"Gu N/mm2

iorziono naprezanje u presjeku stapa :;; 7 00 N/mm',okretni moment opruge,moment alp ora presjcka stapa pr i uvijanju ,",0,2 dO ,kut elast icnog uvijanja (opruzenja),duljina struka opruge,moment inercije pri uvijanju ~O,l dt..,modul klizanja materijala opruge ( tabl icu 58, s tr . 145) .

3.5. Tanjuraste opruge kao tlaene oprugeTanjuraste opruqe su prstenaste ploce stozasta oblika ( 5 1 . 168), koje seslozene u stupove najcesce povezu kroz sredinu svornjakorn. Njihova upotrebaprotezc se od steznih elemenata za valjne lezajeve, do elasticnog opruzenjastrojeva i temelja. Tanjuraste opruge osobito su prikladne za velike sile imale progibe.

a) c)

Slik",. 168. Tanjuraste opruge(1 ) pojedinacan tanjur grupe 1 i 2, b) pojedinacan tanjur s plosnatirn naleznimpovrsinama ireduciranorn debljinorn grupe 3: c) SIUP tanjura II s talku reznog alata


50/100

3.j Tanjuras te kao t lacne 153Pcgodan je 6=4 do 7" , 8/D ,=0 ,03 do 0,06, f;: '0 ,7 5 h . Materi jal tanjura

najcesce je Ck 67 (C 1735), 67 SiCr 5 (C . 4230) ili 50 CrV4 (C . 4830) U tab-Iici 61 navedene su dimenzije mekanih i tvrdih tanjura prema DIN 2093,te sile tanjura F kod progiba f= 0,75 h.

Tanjuraste opruge dijelimo u tri grupe:G ru J1 a 1 : Debljina tanjura s < 1 mrn, hladno oblikovano.Grupa 2: Debljina tanjura s;:= ;;1mm i manje od 4mrn hladno oblikovano.

Unutarnji i vanjski promjcr obradcni 5U skidanjem cestica, a naunutarnjem promjeru bridovi su zaobljeni.

G nrpa 3 : Debljine tanj u ru .\=~ du 1- +nun. ioplo oblikovan, opruga je sasvih slrana obrudena odvajanjem cestica. Bridovi su 1121unutarnjemi vanjskom promjeru zaobljeni. Tanjuri imaju nalezne povrsine i timereduciranu debljinus'.

Pri opterecenju se tanjur izvana rasteze, a iznutra steze (stlacujc), 5 1 . 16821.Buduci da naprezanja na rubu ne slijede proporcionalno velicinu progiba,tanjuraste opruge imaju zakrivljene karakteristike (sl. 169). U omjeru F/Fhna sl. 169 F predocuje odgovarajucu silu tanjura, a F I) silu tanjura pri f= h.Sila se uvodi na mjestima 1 i3 (sl. 168a). Na rnjestima 2 i 3 nastajunajveca naprezanja. Prerna DIN 2092 jednadzbe za pojedini tanjur grupe

1 i2 glase:Sila opruqe7, 4

1,2

10t 0, 8t.t'4: ! J . 6

fI"flZ

0 . 2 5 1 1 Mil(_Stika 169. Teoret ske karakteristikepojedinacmh t anjura prerna DIN 2092

s pe cific na s ila

N or ma /n o n ap re za nje

(J=k ~f [-fJ ( ~ - l _ ) + l ' J (123)t a. . D~ s 2sN ormalno naprezanje

(J2=k a SD;f{-fJNormalno naprezanje

( ~ _ L ) + 1 ' JS 28 (124)0 . 7 5 1 1

-, s f [. ( h f ) JJ3-k --2 - (2 y-fJ ) - - - +1'a . Ir; 6 S 25 (125)5 3 [ ( h ) 2 It f 3 ( / ) 2 J=k-- - -3--+-- +1a : D ; s s s 2 s (126)


51/100

I '

154 3. OprugeFuN0 " 1 1 (J'1' U3 u N/mm2

opruzna sila ujednorn tanjur u,normaJna naprezanja na rubu tanjura na mjesiima 1~ 2 i3Vlacna su naprezanja pozitivna, tlacna negativna ,debljina tanjura,progib pojedinog tanjura do izravnanja u ravninu,progib pojedinog tanjura,faktori prema tablici 62,odnos prornjera,Iaktor elasti cncs ti prerna jednadzbi (127) . Za cel ik sa E ~ 210000N/mm' je k~923000 N/mm2

s u mm1-1 u mmJ u mma, {3 , y u Njmm2ii~DjDllk u N/mm'

faktor elasticnosti (127)E u Nzrnm 2 modul elasticnosti materijala opruge (tablica 58, str. 142),j.L Poissonov broj , materi ja la opruge = -0,3 za zilave met ale.

Za tanjure grupe 3 standardi upucuju na odgovarajucu literaturu.Tablica 61. Tanjurastc opTuge od pemcg celik a sa =110000 N/mml p rema DIN 2093

Red A' Red B Red A : Red B:tvrde opruge mekc opruge tvrdc oprLlgc mekc op-ruge

D. D, .' h F s h F D. D, s /, F .. h Fmm mm mm mm N m11 mm N moo mm mm Olm N mm mm N8 4,2 0.4 02 21 0 0,3 0,25 120 56 ' ~85 3 1,3 1 1 5 0 0 2 1.6 460010 5,2 0.5 0,25 34 0 0.4 0,:- 21 0 63 3,5 1.4 15500 2,5 1,75 740012,5 62 0,7 0,3 66 0 0.5 0_35 30 0 71 36 4 1.6 21000 2.5 2 6900I' 1,2 O ,R 03 80 0 0,5 290 80 41 5 I,J 35000 3 2,3 1100016 8,2 0,9 0,35 I05{1 0.6 420 90 4


52/100

3.5. Tanjuraste kao tlacne IS S

Pri konstantnom i I i rijetko promjenljivom opterecenju opruga se smijedeform irati (stlaciti) do f =0,75 h. Pri tome nastaju naprezanja 0' 1= 2000 do 2400Nymm '. Ako se ta granica prekoraci, postoji opasnost da opruga sjedne.Kod promjenljivog opterecenja mjerodavna su naprezanja 0'2 i 0'3 nadonjoj strani tanjura, jer se na tim mjestima javlja prskotina zbog umornosti.

Ova naprezanja moraju sa stanovitom sigurnoscu ostati ispod dinamicke izdrz-ljivosti tanjura, tj. razlika izmedu gornjeg i donjeg naprezanja O'b2 =O'g2 - O'dZodnosno O'h3 ='g3 - O'd3 ne smije za prakticki neogranicenu izdrzljivost preko-raciti dopusteno naprezanje prema jednadzbi (128). Pri tome je 0'" odn. 0'1najvece a O'd odn. 0'2 najmanje naprezanje koje nastaje [jednadzbe (123)odn. (124)J unutar jednog titraja. Osim toga mora i gornje naprezanje O'gl odn.0' g2 ostati ispod granice tecenja materijala.

Prema tome ce biti:dopusteno naprezanje hoda opruqe (dopustena razlika izmedu gornjegi donjeg naprezanja)

(128)(129)opusteno qornje naprezanje O'gdop= O'T/S

"H U Nzrnm? cvrstoca boda opruge za jednosmjerno prornjenljivo naprezanjeuz O " d = O ."H=740 Nrrnrn? za opruge grupe 1,

=710 Njrnrn2 za opruge grupe 2,= 630 N/mrn2 za opruge grupe 3.

f aktor opadanja cvr stoce had a opruge za jednosmjerno promjen-ljivo naprezanje.a=0,25 za opruge grupe I,=,33 za opruge grupe 2,=0,50 za opruge grupe 3.granica tecenja rnaterijala opruge."T= 1300 Nzmm ' za opruge grupe I,

= 1250 Njmm 1za opruge grupe 2,=1200 N/mrn' za opruge grupe 3.

faktor sigurnosti 1,3 do 1,5 u normalnim prilikama

a

"T U N/mrn'

sKod promjenljivo opterecenih tanjurastih opruga preporucuje se ocvrsci-vanje povrsine npr. sacmarenjem odn. mlazom celicnih kuglica. Na taj nacinopterecene opruge treba ugradivati s prednaprezanjem koje daje deformaciju

Tablica 63. Sile u stupovima F ". i progib J;. u srupovima tanjurastih oprugaStup prema SI 170a 51. 170b I SI. l7il


53/100

156 J. Opruge.i J =0,15 do 0,20 h, kako bi se sprijecilo nastajanje prskotina zbog umornostirnaterijala na mjestu 1 ( 5 1 . 168a), izazvanih preostalim vlacnim naprezanjima uopruzi.

e)

Slika 170. Slaganje tanjura u stupovea) jcdnaki tanjuri izrnjcnicno: b) jednak i tanjuri u istorn smislu; c) jednaki tanjuriizrnjenicno u paket ima; eI ) razl ic ite deblji ne i anjura i zrnjeni cno ; e ) razl ic iie deblji ne

tanjura izrnjenicno II paketimaMogucnost kombinacije stupca tanjurastih opruqa pokazuje slika 170,a s ite s tup ca Fu iproqibe f~za razne nacine sastavljanja daje tablica 63.U stupcirna s tanjurima razlicite debJjine najtanji tanjuri postizu najprije svojmaksirnalni progib. Sila F" ne smije stoga spljostiti najtanje tanjure, Ako se

to ipak dogodi, tada se za tako slozene opruge U stupac dobiva lomljenakarakteristika, jer tanjuri vise nisu elasticni,Tablicn 64_Dopustena odstupanja tan jurust ih opmgo prema DIN 2093

I : . ", : I ;.75 I ~.70lo~s+h odn./a:: : : 'J '+hmm

F kedf~0.75hZracnos t i zr ncdu s vo rn jaka zavodenje i. unulamjeg prcmjeru 0"

o; -I Zraenos!+0,075-(),02j

+0.10-0.05

+0,]5-0.05

O.20

- -


54/100

3.6. Cil indr iine t lacne i olocne 157Pri slaganju opruga u stupce dolaze do izrazaja odstupanja mjera (tole-rancije) pojedinih tanjura, pa se one moraju uzeti u obzir u konstrukciji. Tovrijedi i za tolerancije sila opruga. U tablici 64 navedena su dopustena odstupanjaprerna DIN 2093 te potrebna zracnost izmedu svornjaka za vodenje i provrtatanjura,

3.6. Cllindricne tlacne ivlacne opruge3.6.1. Hladno oblikovane tlacne opruge od okrugle lice

Najcesce sejavljaju cilindricne tlacne opruge ad okrugle iice. One se upotreb-ljavaju npr, kao tlacne ipovratne opruge, ventilske opruge za mjerenje sile,za ogranicenje sile islicno, Slika 171 pokazuje izvedbu prerna DIN 2095.Do 10 mm promjera z ice opruge se oblikuju hladno, izmedu 10 i 17mmhladno itoplo, vee prema materijalu, tehnolcgiji izrade i velicini opterecenja(hladno ili toplo oblikovanje treba ugovoriti s proizvodacern I) . Standardnepremiere iice d vidi u tablici 55, str. 144.DIN 2095 navodi: .Krajcve opruge koji sluze za prenosenje sile na prik-ljucna tijela treba tako oblikovati, da se koliko je rnoguce izbjegnu jedno-strana opterecenja s ceone strane dijcla opruge s opruznim djelovanjem.To se opcenito postize smanjenjem uspona na krajnjem izlaznom navoju zice,Da bi se dobile dovoljne nalezne plohe okomito na os opruge, odbruse sekrajevi zice do d / 4 . Ispod d =O ,S mm krajnji navoji u pravilu se ne bruse,

c)

Slika 171. Hladno oblikovane tlacne oprugeII) krajnj i navoj i pril egnuu i bruseni: h) krajnji navoji pri legnuu: c) odstupanjaoblika: d) si!e I duljine oprugu


55/100

15 8 3. OprugKod tlacnih opruga, narocito onih koje su izlozene cestim promjenamaopterecenja, treba nastojati da zavrseci izlaznih navoja leze medusobno zaokre-nuti za 180, te da uvijek ima ukupno 4t 5~, 6~ itd. navoja. Buduci dazavrsni krajevi nisu elasticni, treba razlikovati ukupan bro j navo ja iuk odbroja navoja S o p ru zn im d je io o an jem if . U pomenutom DIN 2095 (slika 171)je i , _ , k = i f+2.Ako svi navoji leze jedan na drugom (dodiruju se), onda tlacna oprugaima stisnutu d uljin u b lo ka LBI:

k o d n as lo n je n il i i bruseniii k ra jn in n au oja LIlt=u l< . d (130)kod sam o naslon jen ih krajnin navo ja LOI = (iuk+ 1 ,5)d (131)Ln, u rnm duljina stisnute opruge bloka,iuk ukupan broj navoja,d u mm prornjer zice.

U jednadzbe (130) i (131) ukljucene su izradne tolerancije +0,5 d.U nacelu treba da kod ispitne sile Fn ostane jos minimalan razmak izmedunavo ja S o p ru in im d je lo ua nj em , prema tablici 65.D o pu st en a o ds tu pa nja za opruge obuhvataju prornjer navoja D,n duljinunestlacene opruge La , silu opruge F , cdstupanje osi opruge od okomice el,odstupanje e2 u paralelnosti cecnih ploha (sl. 171c) ito u kvalitetama qrubo ,sredn je iin o (tablica 66). Da bi proizvodac mogao odrzati zadane sile, trebamu ostaviti mjere slobodne za mogucu korekturu pri izradi opruge. Za to morabit i slobodno:

kod jedne zadane sile na opruzi ipro pisane duljine Lo : if iedna velicina dIio,odn. o;kod dvije zadane sile na opruzi: Lo, if i d iliD; odn. Du'

Tablica 65 Zbroj Sa najma njih razmaka mcdu navojima pre rna DIN 2095xu mm " pri odno su nama ta n ia IV=D . . [d

S, prcko 6 preko 84 do 6 do 8 do 12 preko 12

0.07 do 0.5 O,5d+xd2ir 0,50 0,75 1.00 1,50prcko 0,5 O.4d+,..-d Lir O,2{) 0,40 0,60 1,00do 1.0preko 1.0

do 1,6 OJd+xd2ir 0,05 0,15 0,25 0.40preko 1,6 O,M + xd ' if 0.035 0.10 0,20 0,30

do 2,5pr ek c 2, 5 1 mm+xd1ir 0.02 0,04 0,06 0,10do 4,0

preko 4.0 Imm+xd:ii 0.0]5 om 0.045 0,06do 6,3prekc 6,J I m m +x d " if 0,01 0.02 0,030 0,04

do 10preko 10 I mm+xd\ 0.005 0,01 0.018 O.O~2

do 17


56/100

3.6 . Ci lindricnc t lacne iolacne 15 9Prednost treba dati standardnim velicinama prema DIN 2098 (srandardom suobuhvacene dimenzije t.; 4,., In , C i d).

3.6.2. Tlacne opruge od okruglih sipkiNa sl. 172 prikazane su (uglavnom toplo oblikovane) tlacne opruge odokruglih sipki prema DIN 2096. Od 10 do 14 mm promjera sipke d krajevi sebruse iz punog materijala (sl. 172 a), a preko te mjere do d =60 ITIm kuju se lbruse ravno (sl. 172b). Opruge se nakon toplog oblikovanja poboljsavaju,

Tnblica 66. Dopustena cdstupanja za hlad.no oblikovane tlacne opruge prema DIN 2095 i aa vlacne oprugc D[N 2{)96

D..

2 .5 d opreko 4 do 6,3preko 6.3 do 10preko 10 do 16oreko 16 do 25prcko 25 do 4()prcko 40 do 03preko 63dQ 100oreko [00 do 16 0

1.11

do 44 do 6,36 .3 do 10

preko to do 16preko l6 do 25preko 25 do 4Dpreko 40 do 63preko 63 do 100preko IOU do 160P[E i;.Q 160 do 250preko 250 do 400preko 400 do 63-0

DOpU51ena odstupama od D" u mmgrubo I srednje i finoP" cdnosu namatanja 11=[)" 'd

I8 preko 8

4 de) 8 4 do 8 do 15 0 3 O . I to,]0,4 0,2 0.25 O.l O.IS0,5 O,25 0.3 0.15 0.15 0 , 6 0,7 0.3 0..;5 0,15O,7 0,9 O,35 OA5 02 1.0 O.6 O.251.5 1.0 OA2.3 :;.O U 1.5 0,63,5 4.6 1.8 2,) 0,9

Dopustcno odstupanjc c o Lo u mmgrubo I finopri odnosu

4 do 12 preko 12 4 do 120,5 0,6 0.3O.6 0,7 0.3to,? 0.8 0,4to,S 1,0 0.4 O.S OJI ,O I,J to,S 0,7 OAU l.S 0.7 0,9 0,5L9 2,5 ],O 1.3 O.72.5 3.5 1.3 I.K O.94.0 5.5 2.0 :2.,s UJ I 146,4 85 3,2 4.3 1,6 1.21 O 13 5.0 6,5 2.5 3.5 15 20 7.5 l() 4.0 5.0

Dopusteuo od F 0 0 1 ,

prekc 0.5 do Iprcko 1 do 1.6p re k o 1 ,6 - do 1,5prcko 2,5 do 4,0preko 4.0 do (,Jprckc 6.J do 10preko 10 do 17

gruboPLj broju ImYQJ~ i,

Ireko 4 1 2 do 4 I preko 4 12 do 4 do 10 prekc 10 do I prck o 1030 24 19 I 16 13

I11

I24 20 16 14 12 1021 17 i4 ]3IS IS 11 1 216 IJ 10 1114 II 9 I O12 IO 8 9

kv.rlitctu grubo

fino

2 do 4 1 [041 p re ko 1 0])109

IO 8 9 7 7 6 6 5 6 5 5 4 5 4f ino

0.02 L r . . 1(1 . 15)0,015 D,

0.08L" +-----,.,-----+----O(4-U(-~ ~,-- -0,03 D~---+-------


57/100

16 0 3. OprugeKrajevi opruga koji ostaju neobradeni (sl. 172c) moraju se prihvatiti posebnimtanjurom (s urezanim usponom opruge]. Za broj navoja vrijedi one sto je u3.6.1. receno za hladno oblikovane tlacne opruge, ali je iuk=ir+l,5.

Duljin a op ruge stisnut.e do dod ira navoja iduijina blaka) iznosi:Kod opruga od valjanih okruglih sipki (slike 172a i b)

LBl~(iuk-0,3) d (132)kod opruga od brusenih okruglih sipki (sl. 172a ib)

LBl~(iuk-0,4)d (133)kod opruga s neobradenirn krajevima (sl. l72c)

LDl~(iuk+l)d (134)duljina stisnute opruge (bloka) kada navoji Ieze jedan na drugom,ukupni broj navoja,najveci moguci promjer s ipke, I j. ukljucivo plus tolerancije ( tabl ica 56,SIr. 144 iablica 67).d u rnm

Zbroj najmunjih udaljenosti medu naoojimaS.=xd'ir (135)

braj navoja s opruznim djclovanjem,laktor u zavisnosti od odnosa namatanja \V ~ D,,/d. Faktor je prilV~ 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14x~0,09 0,09 0.10 0,11 0,13 0,14 0,16 0,18 0,21 0,23 0,26 0,28

e, mbj I I !. I I

+~Jfl,W

Slika 172. Tlacne opruge od okruglih sipkia) krajevi opruge prilegnuti i bruseni iz punog ;b) krajevi opruge prilegnuti, kovani i bruseni:

c ) krajevi opruge neobradeni

Dopustena odstupanja za opruge vidi u tablici 67, a za promjere valjanihsipki DIN 2077 u tablici 56 na strani 144. Za proizvodaca moraju zbogmogucnosti postizauanja zadanih uelicina ostati slobodne: duljina La id iii i


58/100

1 6 1Tnblica 61. 00P-LlS lC IW cdstupanja ZCl uacnc opmge cd okrug_lih $ipki prcma DIN 10%

F J . r u i k : T 1 t ; sipkc d mm

D, 0" D"preku

Ide 11'~8

I : lQ OJ3

5-0 63 I63 u Ll>[1 O~ 1.5100 1.7125 60 21(,0 20 0 2,2200 2S n L6250 30 0 J.I

.> 1 0 2 0~IJ.OS >20OJO

1. 21,51.72

Dop l \SLC: 1 l < 1 ods r u p nn j u D,. IJ~ o00

si pki pr i11'>8 11";28

L2 0.6I.S O.71.8 U.81.3 I1.6 l.l3 IJ3J+:'.94,6

O,~

" il [l F pr i z ada noj

deker 2.dio

Documents

Transcript of deker 2.dio