9.3 Tengely-agy kötések
9.3.1 Oldható kötések
Az ékkötésnél a kapcsolódó alkatrészek között „közvetítő” elem az ék. A tengely és a fu-rat között az illesztési hézagtól függően excentricitás van. Az éket és hornyot illeszteni kell.
Az éket oldalirányban hézaggal illesztik, mivel ezek nincsenek nyírásra igénybe véve. Az ék működéséből adódik, hogy a tengelyen és az agyon a feszítőfelületek illesztése hántolással vagy finom reszeléssel történjen. Az illesztés akkor megfelelő, ha az ék végig felfekszik a tengelyen és a horonyban. A 98. ábra az ékkötés elvét és jellemzőit szemlélteti.
98. ábra. Ékkötés.
A tengelyt és az agyat az ék feszítő hatásából adódó súrlódás rögzíti. Ennek mértéke:
Összeszerelés során: Fs = p x b x l x tg(α+ρ) - ahol p - felületi nyomás b - ék szélessége l - ék hossza α - ék hajlásszöge ρ - súrlódási szög Szétszerelés esetén: Fs = p x b x l x tg(α-ρ)
Az ékeket rendszerint kis lejtéssel készítik, 1:100. Az ékkötések típusai (99. ábra.) lehet-nek:
Hornyos (a,b ábrák): hajtómű fogaskerekek, szíjtárcsák, lendkere-kek tengelyre szerelése.
Lapos (e ábra): kisebb nyomaték átvitelére alkalmas, imbusz csa-varral rögzítik.
Fészkes (d ábra).
Orros (c ábra): sajtológépek, lemezollók, lendkerekek tengelyre szerelése. Fontos a hozzáférés biztosítása.
Tangenciális (érintő) (f ábra): nagy váltakozó irányú erők felvételére alkalmas.
sabb végéről betolják az éket, majd réztüske közbeiktatásával beütik a helyére. Az ékköté-sek fel- és leszerelésére mutat példát a 100. ábra.
Ha a beszerelt ék vékonyabb végéhez nem lehet hozzáférni, akkor az ékkötés szerelése az agy lehúzásával történik. Ilyen esetekben az orros ék alkalmazása előnyösebb, mert az ékkötés szétszerelése az önzáró kapcsolat miatt általában nehezebb. Az orros ék kiszerelhe-tő, ha az orr és az agy oldalfelülete közé egy megfelelő méretű edzett szerelőéket vernek be.
Az orros ék kiszerelésére használható eszköz - üzemi nevén – az ékűző, amelyet a 100.
ábra jobb oldalán lehet látni.
99. ábra. Ékkötések típusai.
Ennek a módja, hogy az ék fejrészére felcsavarozzák a készüléket majd a szár végütköző-jére a csúszó kalapáccsal ütéseket mérnek.
Az ékkötés hibái:
az ék tengelyének elferdülése a tengely középvonalához képest,
az ék magassága nem megfelelő,
az ék lejtős felülete nem sík,
az ékek elhelyezése nem szimmetrikus.
Az ékkötések képességét csökkentik az excentricitásból és szerelhetőségből adódó prob-lémák. A pontosabb kötésekhez a reteszkötések alkalmazása ajánlott.
A reteszek a tengely és agy alakzáró kapcsolatát biztosítja, és mindig nyírásra vannak igénybe véve. A reteszeket az agy hornyába sugárirányú játékkal – befeszítés nélkül – sze-relik, ezért a nyomaték átvitelére a tengelybe hornyot vagy fészket kell marni. Éles sarkokkal nem szabad hornyokat alkalmazni a kifáradásos törés veszélye miatt, továbbá a retesz sar-kait is le kell törni.
A reteszeket a tengely hornyába kis túlfedéssel kell illeszteni, szokásos illesztése P9/h9.
Az agy hornyának a tűrése szoros illesztéskor P9, akadó illesztés esetén J9 és futó illesztés során H8.
A reteszek típusai a 101.ábrán láthatóak: hornyos (a), fészkes (b), és íves (d) reteszek.
Amennyiben a fészkes reteszt a tengelyhez csavarral rögzítik és az agyhorony futóillesztésű, akkor siklóretesznek (c) nevezik.
101. ábra. Retesztípusok.
Szereléskor mindig a reteszt szerelik először a tengelyre, és utána húzzák fel az agyat a helyére. Ügyelni kell arra, hogy az agyhorony a reteszhez képest azonos szögben álljon.
Szétszereléskor az agyat készülékkel húzzák le, és a reteszt lapos vágóval megütve emelik ki a fészkéből. A retesz és a hornyok illesztését – az ékekhez hasonlóan – hántolással vagy finom reszeléssel végzik.
korlatban. A szerelés a kúp és a kúpos furatellenőrzésével kezdődik. Ennek során megvizs-gálják az alkatrész kúpját és az illeszkedés pontosságát az alkotó mentén (pl. festékpróba, a játék ellenőrzése). A kötéshez szükséges erőt behúzással vagy besajtolással állítják elő. Az Fax behúzó erő, és a kúp palástjára ható (Fn) erő között az alábbi kapcsolat áll fenn (102. mutat példákat a 103. ábra. Kúpkötést általában szíjtárcsák, fogaskerekek tengelyvégre sze-relésénél és vasúti kerék tengelyre szesze-relésénél használnak.
102. ábra. Kúpkötés. 103. ábra. Kúpos kötés hibái.
A bordástengely kapcsolat az agy és a tengely között mozgó kapcsolatot tesz lehetővé a 104.ábrán látható példa alapján. A mozgó kapcsolat mellett nagy nyomaték átvitel jellemzi, ezért szerszámgépek főhajtóművében és sebességváltókban alkalmazzák. A bordák száma és mérete szabványos. Az átvihető nyomaték nagysága (Niemann) szerint a következő:
75
c – a sarkítás és lekerekítés okozta csökkentési tényező, értéke:0,03……..0,05 mm.
Az evolvens kapcsolat (105. ábra) dinamikus, és váltakozó irányú terhelésre alkalmas tengelykötés. Általában csúszó vezetékeknél használatos.
105. ábra. Evolvens kapcsolat.
A poligon kapcsolatot más néven „K” profilnak is szokták nevezni (106. ábra). A „K” profil köszörű fejlesztésével került bevezetésre ez a megoldás. A köszörűt 1936-1943 között a bécsi Ernst Krause & Co. cég fejlesztette ki és a fejlesztés 1946-ban – a háború után - feje-ződött be. Nagy nyomatékok átvitelére alkalmas és jó csúszási tulajdonságokkal rendelkezik.
Általában a szerszámgépekben és nehéz gépeknél alkalmazott kötéstípus. Hengeres és kú-pos tengelyvégen is alkalmazzák. A DIN 32711 és DIN 32712 szabvány szerinti poligon pro-filok egy általános trochoid (cikloidális vonalú) speciális formái.
106. ábra. Poligon kapcsolat.
A profilok lehetnek:
diszharmonikus (107.a. ábra)profilalakú kapcsolat, amely a tengely-agy kapcso-latban az elmozgathatóságot (tolhatóságot) biztosítja a tengelyen,
harmonikus (107.b. ábra) profilalakú kapcsolat, amely nem tesz lehetővé elmoz-dítást a tengelyen.
107.a. ábra. Diszharmonikus kapcsolat. 107.b. ábra. Harmonikus kapcsolat.
Az ETP szorítóhüvelyek hidraulikus elven működő gépelemek (108. ábra). Például az ETP-EXPRESS konstrukciójára jellemző, hogy edzett, kettősfalú, nyomófolyadékkal töltött acél persely. A karimáján csavar és dugattyú szolgál a nyomás létrehozására. A működésére jellemző, hogy a nyomócsavar meghúzásával a persely a tengely és az agy között kitágul és szilárd kötést eredményez. Oldásnál az expanzió megszűnik és visszanyeri eredeti alakját és méretét. A szorítás beállításával biztosítható az előírt nyomaték átvitel a kapcsolatban. A működését (ETP-T) a 109. ábra szemlélteti. Ez utóbbi megoldás különösen megfelelő a köz-pontos szorításra. A D= 15 -100 mm átmérőtartományban gyártják, és az alkalmazott tűrés-értékek tengelyre h8, agyra H7. Üzemi hőmérséklet: -30-tól +85 Cº.
108. ábra. Szorítóhüvelyek. 109. ábra. Szorítóhüvely működése.
A szorítóhüvelyek előnyei:
gyors össze- és szétszerelhetőség, a nyomócsavarhoz jó a hozzáférés,
könnyű és pontos kezelhetőség és beszabályozhatóság jellemzi,
jó körfutási pontosság, például az ETP – EXPRESS - nél 0,03 mm.
Alkalmazásuk a megmunkáló központoknál, a robotoknál, a munkagépeknél, és a textilgé-peknél egyaránt elterjedt.
A szabványos típus szerelésére a 110. ábra mutat példát. A hidraulikus típus (ETP-HYLOC) fel- és leszerelését szemlélteti a 111. ábra. Ennél a típusnál dugattyú közvetítésé-vel történik az expanzió. Ezt a típust nagy átmérőkhöz alkalmazzák.
110. ábra. Szabványos típus szerelése.