S V E U I L I T E U S P L I T U FAKULTET ELEKTROTEHNIKE, STROJARSTVA I BRODOGRADNJE U

SPLITU

SRAN PODRUG

ELEMENTI STROJEVA

Predavanja za struni studij BRODOGRADNJE za k. god. 2006/2007.

Split, 2006.

1

1 POJAM I PODJELA ELEMENATA STROJEVA Svi strojevi, koliko god na prvi pogled izgledali razliito po obliku, veliini, funkciji i namjeni imaju veliki broj jednakih ili slinih dijelova, podsklopova i sklopova, sa istom funkcijom, koji se u radu podvrgavaju jednakim zakonima. Ovakvi dijelovi, sklopovi, podsklopovi, grupe i podgrupe koji u svrhu funkcije stroja vre razliite osnovne funkcije nazivaju se elementima strojeva. Elementi strojeva se mogu podijeliti na:

1) Elementi strojeva ope primjene 2) Elementi strojeva specijalne primjene

1) Elementi strojeva ope primjene:

a) Elementi spajanja vijani spojevi zavareni spojevi zakovini spojevi lemljeni spojevi nerastavljivi stezni spojevi rastavljivi stezni spojevi spojevi klinovima

b) Elementi za prijenos i pretvorbu sile i gibanja osovine vratila leajevi spojke zupani prijenosnici remenski prijenosnici tarni prijenosnici lanani prijenosnici

c) Opruge i elementi osiguranja d) Elementi za prijenos tekuina i plinova

2) Elementi strojeva specijalne primjene:

a) Elementi motornih vozila b) Elementi stapnih strojeva c) Elementi hidraulinih pogona d) Elementi krunih pogona e) Elementi dizalica i transportnih ureaja f) Elementi alatnih strojeva

U kolegiju Elementi strojeva izuavaju se iskljuivo elementi strojeva ope primjene i to njihova konstrukcija, oblik, dimenzioniranje i izbor materijala ovisno o njihovoj namjeni.

2

2 VRSTOA ELEMENATA STROJEVA Pod vrstoom elementa stroja podrazumijeva se njegova sposobnost da u predvienom roku trajanja ne pretrpi nedozvoljena oteenja. Radna naprezanja moraju biti manja od graninih gr koja mogu uzrokovati nedozvoljena oteenja.

< = >

grgr 1S

gdje je: S stupanj sigurnosti, koji pokazuje koliko su puta stvarna naprezanja manja od

graninih. gr - granina naprezanja su mjerodavne karakteristike vrstoe materijala, koje se

oznaavaju sa R. To znai da ih treba odabrati prema onoj (karakteristinoj) vrijednosti vrstoe, koja se ne smije dostii. Ako su naprezanja npr. statika (mirna), a vano je npr. samo da ne doe do loma, mjerodavna karakteristika vrstoe e biti statika vrstoa materijala Rm. Ako pri statikim naprezanjima nisu doputene plastine deformacije, mjerodavna karakteristika vrstoe e biti granica teenja Re. Ako su naprezanja vremenski promjenjiva (dinamika), mjerodavna karakteristika vrstoe e biti dinamika vrstoa RD (granica zamora materijala). U sluaju dugotrajnih statikih optereenja, posebno pri povienim temperaturama, mjerodavna karakteristika vrstoe e biti granica puzanja ili dugotrajna statika vrstoa, itd. Jasno je da su vrijednosti ovih graninih naprezanja razliite za razliite vrste optereenja (vlak, tlak, savijanje, smik, torzija).

Stupanj sigurnosti mora biti vei ili jednak potrebnom stupnju sigurnosti:

potrS S gdje je: Spotr potrebni stupanj sigurnosti, uzima se iskustveno, a granice su mu odreene

procjenom visine tete, koja bi nastala nedoputenim oteenjem (gornja granica), te to manjim utrokom materijala, tj. cijenom proizvoda (donja granica). Vrijednost mu naroito raste, ako bi oteenjem bili ugroeni ljudski ivoti.

Prethodni izrazi se mogu saeti u izraz prema kojem stvarna naprezanja u presjeku strojnog dijela moraju biti:

gr doppotr

S

To je uvjet vrstoe elemenata strojeva, a dop je doputeno naprezanje:

= grdop

potrS

3

2.1 Naprezanje Pod djelovanjem vanjskih sila na neko vrsto tijelo javljaju se u svakom presjeku tijela unutarnje sile, od kojih ne zavisi ravnotea tijela (promatranog u cjelini) sve dok njihov iznos ne pree neku granicu. Prekoraenjem ove granice, koja je vezana uz pojam vrstoe materijala, dolazi do loma tijela u tom presjeku. Djelovanje unutarnjih sila prestaje, a vanjske sile vie ne ispunjavaju uvjete ravnotee.

Zamislimo li tijelo prerezano nekom ravninom, ostat e prerezani dio u ravnotei samo pod pretpostavkom da na povrini presjeka umjesto drugog dijela djeluje odgovarajui sustav unutarnjih sila (slika 2.1). Tada na konanu povrinu A presjeka djeluje dio unutranjih sila, ija se rezultanta moe predoiti vektorom GF . Da bi se uvela veliina kojom e se opisati djelovanje unutranjih sila definiran je vektor naprezanja.

= GJG

0limA

Fp

A

Vektor GF pa prema tome ni vektor Gp u opem sluaju se ne poklapa s pravcem normale na povrinu presjeka. Tako da se vektor

Gp moe prikazati pomou tri

skalarne komponente , 1, 2 = + + n 1 1 2 2

JG JG JGGp e e e

gdje su n 1 2, , JG JG JGe e e tri meusobno okomita jedinina

vektora koji definiraju pravac normale n i pravce dviju tangenti t1 i t2 na povrinu presjeka. se tada naziva normalna, a 1 i 2 tangencijalne komponente naprezanja. Ovakva vektorska predodba odgovara dok se promatranja vezuju uz odreenu povrinu. Usporeuju li se naprezanja ili njihove komponente s razliito orjentiranih povrina u istoj toki, gube ove veliine odlike vektora, te po svojstvima odgovaraju komponentama tenzora. 2.2 Ekvivalentno naprezanje Ukoliko u presjeku strojnog dijela djeluju normalna i tangencijalna naprezanja, potrebno je odrediti ekvivalentno naprezanje, koje na razliite naine ukljuuje utjecaj tangencijalnih naprezanja na stanje naprezanja. Ekvivalentno naprezanje se odreuje pomou razliitih hipoteza vrstoe: Hipoteza najveih normalnih naprezanja (za krte materijale):

= + + 2 2e 0,5 0,5 4 Hipoteza najveeg deformacijskog rada (energetska hipoteza po von Misesu) (esto kod

vijaka, te za rastezljive materijale): = + 2 2e 3

Hipoteza najveih tangencijalnih naprezanja (za rastezljive materijale): = + 2 2e 4

Niti jedna od hipoteza vrstoe ne slae se u potpunosti s rezultatima eksperimenata, pogotovo ne za sve vrste materijala i za svaki vremenski karakter optereenja. Zbog toga je za izraun

Slika 2.1

4

ekvivalentnog naprezanja u poprenom presjeku tapa predloen iskustveni izraz, koji uzima u obzir i mehanika svojstva materijala:

( ) = + =2 gr2e o doppotS

gdje je: =

gro

gr

- odnos mjerodavnih karakteristika vrstoe pri normalnom i tangencijalnom

naprezanju 2.3 Mjerodavne karakteristike vrstoe 2.3.1 vrstoa u sluaju statikih naprezanja Kada su strojni elementi izloeni statikim, vremenski nepromjenjivim optereenjima, naprezanja u njihovim najnapregnutijim tokama ne smiju prei mjerodavnu karakteristiku statike vrstoe. Osnovne karakteristike statike vrstoe dobivaju se iz tzv. dijagrama rastezanja koji predstavljaju vezu izmeu naprezanja i deformacija za odreeni materijal. Ovisnost naprezanja i uzdune relativne deformacije je ovisna o vrsti materijala. Za razliite vrste materijala ta veza se odreuje jednostavnim statikim testiranjima standardnih epruveta. Pri odreivanju statike vrstoe materijala epruvete se optereuju mirnim optereenjem, koje se poveava sve dok ne doe do njihovog loma. Na slici 2.2 je prikazan karakter meusobne ovisnosti naprezanja i deformacija za razliite materijale.

Pri manjim deformacijama postoji proporcionalnost izmeu naprezanja i deformacija, to se izraava Hookeovim, zakonom:

= E E - Young-ov modul elastinosti je isti ili zanemarivo razliit za sve elike i iznosi 210 GPa. Re granica elastinosti za naprezanja do granice elastinosti nema trajnih (plastinih) deformacija. Rt granica teenja materijal nema dovoljno energije da se vrati u prvobitni poloaj, te se produljuje i bez poveanja sile Rm statika (vlana) vrstoa

Za materijale koji nemaju izraenu granicu teenja uvodi se tehnika granica teenja odnosno naprezanje pri kojem je plastina deformacija 0,2% originalne duljine. (slika 2.3)

Slika 2.2

Slika 2.3

5

2.3.2 vrstoa u sluaju promjenjivih naprezanja Strojni dio koji je dulje vremena podvrgnut naprezanjima promjenjivim u vremenu, lomi se pri naprezanjima koja su znatno manja od statike vrstoe i granice teenja. Ovo je posljedica tzv. zamora materijala. Proces zamaranja uvijek poinje zaeem inicijalne pukotine, koja se ne da vidjeti golim okom, ali predstavlja mikrokoncentraciju naprezanja. Izvori mikrokoncentracije naprezanja su najee na povrini napregnutog elementa, i to pri dnu udubina povrinskih neravnina, u okolini oksida koji djeluju kao strano tijelo (ukljuina), te na mjestima svih ostalih nehomogenosti izazvanih okoliem i obradom (npr. gubitak ugljika pri kovanju ili ukljuine pri ljevanju). Takva koncentracija naprezanja pogoduje klizanju kristala te irenju pukotine. Proces irenja pukotine traje sve dok se ostatak presjeka ne smanji toliko da naprezanja u njemu dostignu vrijednost statike vrstoe materijala, pa se on odjednom nasilno prelomi. Tako povrina loma uslijed zamora materijala ima dvije jasno izraene zone: zonu irenja pukotine, koja je glatka, i zonu statikog loma vrlo grube i nepravilne povrine, karakteristine za statiki lom (slika 2.4).

mjesto zaea pukotine

glatka i sjajna povrina

nepravilna i hrapava povrina statikog loma

Slika 2.4

Mjerodavna karakteristika vrstoe pri promjenjivim naprezanjima strojnih dijelova jest dinamika vrstoa strojnog dijela, koja se dobije ispitivanjem na zamor samog strojnog dijela, ili ee, izrauna se na temelju ispitivanja na zamor probne epruvete, izraene od materijala jednakog materijalu strojnog dijela. Epruvete su izloene periodino promjenjivim optereenjima odreenog intenziteta (slika 2.5), sve do pojave loma. Ispitivanja se provode za odreeni koeficijent asimetrije ciklusa naprezanja:

= min

max

r

gdje je: r - koeficijent asimetrije ciklusa naprezanja min - minimalno naprezanje ciklusa naprezanja max - maksimalno naprezanje ciklusa naprezanja

Slika 2.5

6

Najee je r = -1 i r = 0, ali za nekoliko razliitih nivoa maksimalnih naprezanja. Za svaki od ovih nivoa naprezanja biljei se broj ciklusa naprezanja N, nakon kojeg je dolo do loma epruvete. Rezultati ispitivanja unose se u N dijagram (slika 2.6), a dobivena krivulja odgovara eksponencijalnoj krivulji poznatoj pod imenom Whlerova krivulja (po njemakom inenjeru, koji je prvi izveo opisane eksperimente).

Slika 2.6

Whlerova krivulja se asimptotski pribliava pravcu = Rr, pri emu se Rr naziva trajnom dinamikom vrstoom materijala izloenog cikliki promjenjivim naprezanjima s koeficijentom asimetrije ciklusa r. Oito, trajna dinamika vrstoa materijala je ono maksimalno naprezanje ciklusa asimetrije r pri kojem epruveta doivi beskonano mnogo ciklusa, tj. neogranienu trajnost. Whlerova krivulja se obino crta u logaritamskim koordinatama (slika 2.7), gdje postaje karakteristini pravac s "koljenom" u toki Ngr.

Slika 2.7

2.3.2.1 Smithov dijagram Kao to je i ranije reeno ispitivanja dinamike vrstoe redovito se izvode za probne epruvete ili strojne dijelove izloene ciklikim promjenjivim naprezanjima na vlak, tlak, savijanje i torziju s koeficijentima asimetrije ciklusa r = -1 i r = 0, a samo iznimno sa r 0. Budui da strojni dijelovi u svom radu mogu biti izloeni ciklusima naprezanja s koeficijentima asimetrije ciklusa u rasponu od -1 r < 1, potrebno je na osnovi poznavanja obino dviju mehanikih karakteristika vrstoe (jedne dinamike i jedne statike), odrediti dinamiku vrstou materijala (ili strojnog dijela) za proizvoljni r, odnosno proizvoljno srednje naprezanje. Za tu svrhu slui Smithov dijagram.

7

Smithov dijagram se dobiva unoenjem u njegove koordinate (max , sr) vrijednosti maksimalnog max i minimalnog naprezanja min na nivou trajne dinamike vrstoe za pripadajuu srednju vrijednost naprezanja sr, za nekoliko ciklusa razliitih asimetrija r (slika 2.8).

Slika 2.8

Simetrala dijagrama ucrtava se pod kutem od 450 i predstavlja pravac, ije su ordinate jednake apcisama tj. srednjim naprezanjima ciklusa. Oito je da konture Smithovog dijagrama omeuju polje trajne dinamike vrstoe. Prijelaz maksimalnog ili minimalnog naprezanja izvan konture dijagrama znai zamorni lom. Gornja krivulja (maksimalnih naprezanja ciklusa) Smithovog dijagrama predstavlja liniju trajne dinamike vrstoe, i najee se crta samo ta linija. Na taj nain se Smithov dijagram moe aproksimirati kao linija koja povezuje obino samo jednu (najee R-1) karakteristiku dinamike vrstoe i jednu karakteristiku statike vrstoe (Rm). Kod rastezljivih materijala se ova linija trajne dinamike vrstoe obino ograniava granicom teenja Re, jer plastine deformacije najee nisu doputene (slika 2.9).

Slika 2.9

Najpreciznije se shematizacija Smithovog dijagrama provodi uz poznavanje 3 karakteristike materijala trajne dinamike vrstoe za koeficijente asimetrije ciklusa r = -1 i r = 0 (R0 i R-1) te granice teenja Re, to je prikazano na slici 2.10. Svaki pravac povuen kroz ishodite je geometrijsko mjesto maksimalnih naprezanja razliitih ciklusa jednakog koeficijenta asimetrije r. Naime, koeficijent smjera k tog pravca je

= = =+ +

max max

max min

2 21m

kr

8

Odatle slijedi da svaka toka pravca predstavlja ciklus naprezanja jednakog koeficijenta asimetrije. Zato se taj pravac oznauje s r = const. i naziva pravcem optereenja. Granino naprezanje tj. dinamika vrstoa za taj r se nalazi na tom pravcu. Kako se ona nalazi i na gornjoj konturi Smithovog dijagrama, oito je da se trajna dinamika vrstoa za odreeni koeficijent asimetrije ciklusa naprezanja odreuje kao presjecite pravca optereenja r = const i linije trajne dinamike vrstoe Rr = f(m).

Slika 2.10

Smithovi dijagrami su razliiti za razliite vrste naprezanja. Najveu povrinu zauzima Smithov dijagram za savijanje, a najmanju za torziju. To znai da su dinamike vrstoe na savijanje najvee, a na torziju najmanje. 2.3.2.2 Dinamika vrstoa strojnog dijela Dinamika vrstoa strojnog dijela manja je od dinamike vrstoe materijala (tj. standardne probne epruvete od istog materijala) zbog itavog niza utjecaja, od kojih su najvaniji oblik strojnog dijela, njegove apsolutne dimenzije i kvaliteta njegove povrinske obrade. Utjecaj oblika (koncentracija naprezanja) Utjecaj oblika strojnog dijela na njegovu dinamiku vrstou posljedica je neravnomjernosti raspodjele naprezanja po presjeku strojnog dijela. Naime, presjeci strojnih dijelova se mijenjaju, ponekad i vrlo naglo. U takvim sluajevima, na mjestima prijelaza, u blizini otvora ili na mjestu djelovanja koncentriranih sila veliina naprezanja i njihova raspodjela po presjeku bitno se razlikuju od onih za tijelo konstantnog presjeka (slika 2.11).

9

Slika 2.11

Dijagram rasporeda naprezanja po presjeku pokazuje nagli porast naprezanja na mjestu prijelaza, utoliko izrazitiji, ukoliko je prijelaz nagliji. Ovakva pojava naglih skokova naprezanja na mjestima promjene oblika, naziva se koncentracija naprezanja. Razlikuje se teoretski i efektivni faktor koncentracije naprezanja. Faktor koji pokazuje koliko puta je maksimalno naprezanje u odreenoj toki tijela iz idealnog (elastinog, izotropnog i homogenog) materijala, vee od nominalnog naprezanja u toj toki, naziva se teoretski (geometrijski) faktor koncentracije naprezanja i definira se kao:

max 1 = k n Dok efektivni faktor koncentracije naprezanja pokazuje koliko puta je efektivno (stvarno) maksimalno naprezanje u kritinoj toki presjeka strojnog dijela vee od nominalnog naprezanja u toj toki:

=ef

kn

Stvarno maksimalno naprezanje razlikuje se od maksimalnog za idealni materijal jer stvarni materijali su razliito osjetljivi na koncentraciju naprezanja. Pri statikom optereenju, dostizanjem granice teenja ponitava se efekt koncentracije naprezanja, dok kod dinamikog optereenja takoer dolazi do lokalne plastine deformacije ime se ponitava efekt koncentracije naprezanja i to tim vie to je promatrani materijal razvlaiviji. Utjecaj veliine S poveanjem dimenzija strojnih dijelova njihova vrstoa se smanjuje. Uzrok tome jest to je u veem volumenu vea vjerojatnost nehomogenosti, te greaka u materijalu i obradi, a time je i vea vjerojatnost nastanka i irenja pukotine. Ovo se naroito odnosi na dinamika optereenja, kod kojih se negativan utjecaj poveanih dimenzija na vrstou strojnog dijela procjenjuje faktorom dimenzija b1. Utjecaj kvalitete povrine Utjecaj stanja povrine strojnog dijela na njegovu dinamiku vrstou vrlo je znaajan, jer inicijalna pukotina redovito nastaje na povrini. Smanjenje dinamike vrstoe strojnih dijelova zbog injenice to je kvaliteta povrine strojnog dijela razliita od kvalitete povrine polirane probne epruvete obuhvaeno je faktorom kvalitete povrine strojnog dijela b2, Sve utjecaje na dinamiku vrstou mogue je obuhvatiti zbirnim faktorom:

= 1 2

Dk

b bb

10

3 ZAVARENI SPOJEVI Zavareni spojevi spadaju meu nerastavljive veze i upotrebljavaju se prije svega za spajanje noseih strojnih dijelova i konstrukcija. Zavarivanje je spajanje dvaju ili vie elemenata dovedenom toplinom rastopljenih ili razmekanih dijelova uz dodavanje ili bez dodavanja materijala. Zavari i dijelovi koji se zavaruju predstavljaju zavareni spoj. Prednosti zavarenih spojeva su:

u usporedbi s ostalim spojevima, nosivost zavarenih spojeva moe biti priblino jednaka nosivosti osnovnog materijala

visoka nosivost se postie pravilnim odabirom dodatnog materijala i parametara zavarivanja, te dobivanjem zavarenog spoja bez znaajnijih pogreaka ,

u odnosu na lijevane, kovane i zakovine konstrukcije, zavarene konstrukcije imaju tanje stjenke i do 30 % manju teinu,

za manji broj proizvoda, zavareni spojevi su najekonominiji Nedostaci zavarenih spojeva su:

zavarivanjem se bez problema spajaju samo materijali koji imaju jednaku ili priblinu kvalitetu i sastav i koji su dobro zavarljivi,

na mjestu spajanja dolazi do lokalnog zagrijavanja i neravnomjernog rastezanja i skupljanja, to prilikom hlaenja uzrokuje zaostala naprezanja.

zavareni spojevi imaju manju sposobnost priguenja vibracija, te manju otpornost prema koroziji,

zavareni spojevi su zbog svoje cijene neprimjereni za velikoserijsku proizvodnju. 3.1 Postupci zavarivanja Danas je poznato oko 200 razliitih postupaka zavarivanja. Oni se dijele s obzirom na vrstu energije kojom se zagrijava mjesto zavara (mehanika, kemijska, elektrina, snop elektrona), vrstu osnovnog materijala (metali, umjetni materijali), nain zavarivanja (zavarivanje, navarivanje) i nivo mehanizacije zavarivanja (runo, poluautomatsko, automatsko). Ovdje se navode samo najraireniji postupci zavarivanja metala, svrstani u tri skupine:

zavarivanje taljenjem, otporno zavarivanje i zavarivanje mehanikom energijom.

U opem strojarstvu se prvenstveno primjenjuje zavarivanje taljenjem (najee plamenom i elektroluno) za spajanje debljih ploa i drugih dijelova. Tanke ploe i dijelovi zavaruju se taljenjem s elektrinim lukom (postupak TIG) ili plazmom, te postupcima otpornog zavarivanja (najee tokasto i avno), ili s mehanikom energijom. 3.2 Zavarljivost materijala Zavarljivost je svojstvo materijala da se spajanjem zavarivanjem njegovih dijelova dobije upotrebljiv spoj. Materijal je dobro zavarljiv ako je standardnom opremom i procedurom zavarivanja mogue ostvariti upotrebljiv spoj, pri emu je ponovljivost postupka vrlo visoka. Zavarljivi su elici s manje od 0,3% ugljika i manje zatezne vrstoe, od legirajuih elemenata Mn, Si, P, S loe utjeu na zavarivost, dok Cr, Mo, Ni, Cu, V ne tete zavarivosti. Zavarljivi su konstrukcijski ugljini elici (0345 0545), elici za poboljavanje (1330, 1331 uz

11

predgrijavanje), elici za cementiranje (4320, 5420 u necementiranom stanju), elici za preane cijevi, elici za topovske limove. Zavarljivi su obojeni metali bakar, aluminij, mesing, bronca, cink, zatim plastini materijali (naroito PVC), lijevano eljezo, bijeli kovkasti lijev (prethodno razugljien), lijevano eljezo 3.3 Vrste zavarenih spojeva i zavara Zavareni spojevi dijele se obzirom na meusobni poloaj dijelova koji se zavaruju. Osnovni oblici zavarenih spojeva prikazani su u tabeli 2.3. Zavari se openito dijele na:

sueone zavare, slika 3.1a i b. kutne zavare, slika 3.1c i d. posebne zavare, slika 3.1e i f.

a)

b)

d )c) e) f )

Slika 3.1 Opa podjela zavara s obzirom na poloaj dijelova koji se zavaruju

a) sueoni V-zavar b) sueoni X-zavar c) kutni zavar d) dvojni kutni zavar e) sueoni K-zavar kutnog T-spoja f) polovini Y-zavar s kutnim zavarom u korijenu

Ovisno o debljini dijelova koji se zavaruju, postupku zavarivanja, nainu zavarivanja, zahtjeva i mogunosti, taljenjem se zavaruju:

bez lijeba (bez pripreme ruba) sueoni spojevi tankih limova i dijelova, manja optereenja, slika 3.1a,

u prirodnom lijebu s meusobnim nalijeganjem dijelova (bez posebne obrade rubova) obini kutni zavar, slika 3.1c i d, te

u posebno oblikovanom lijebu (posebno obraeni rubovi prije zavarivanja)- debeli dijelovi odnosno zavari s posebnim zahtjevima, vea optereenja, slika 3.1b,e,f .

Po poloaju zavarivanja razlikuju se etiri osnovna poloaja:

horizontalni, horizontalni na zidu, vertikalni, nad glavom,

Svi drugi poloaji su kosi. Tablica 3.1 daje neke vrste i oblike taljenih zavara, te potrebne oznake na radionikim crteima. Po kontinuitetu zavari mogu biti neprekinuti i prekinuti.

12

Tablica 3.1

Naziv Oznaka Izvedba Naziv Oznaka Izvedba

Sueoni spojevi

I zavar II X - zavar X

V-zavar V Dvostruki U - zavar

Y - zavar Y Dvostruki Y - zavar

U - zavar U K zavar K

Kutni spojevi

Kutni zavar

Dvostruki kutni zavar

Zavar na uglu

Rubni spojevi

Rubni plosnati zavar

Kvaliteta zavara ovisi o tipu i koliini greaka koje u njemu nastaju pri zavarivanju. Zavareni spojevi se razvrstavaju u etiri razreda kvalitete:

1. razred kvalitete U tom razredu moraju sve vrste sueonih zavara imati provareni korijen, a kutni i krini zavari provarene presjeke. Upotrebljeni osnovni i dodatni materijal moraju imati atest. Zavari moraju biti bez greaka, izvodi se 100% kontrola (radiografska, ultrazvuna). Zavar izvode samo struno osposobljeni zavarivai s atestom za taj razred kvalitete. 2. razred kvalitete U drugom razredu kvalitete su sve vrste spojeva i zavara. Materijali su atestirani, manje su greke doputene, ali u zavaru ne smije biti pukotina. Obavezna je 50% kontrola. Zavaruju zavarivai s atestom za postupke i poloaje zavarivanja, koji su mogui na konstrukciji. 3. razred kvalitete Sueone zavare tog razreda moraju izraditi atestirani zavarivai. Zahtjeva se 10% - na kontrola zavara s ultrazvukom, te 100% - na vizualna i dimenzijska kontrola.

13

4. razred kvalitete Nema posebnih zahtjeva, vrijedi samo za jednostavne konstrukcije. 3.4 Oblikovanje zavarenih spojeva Treba izbjegavati vlana naprezanja u korijenu zavara, jer zbog uinka zareza dolazi do koncentracije naprezanja i smanjenja nosivosti zavara (slika 3.2).

pravilno nepravilnoF F

A

Slika 3.2

Treba izbjegavati preveliku zranost izmeu zavarivanih komada, jer takoer dolazi do uinka zareza i smanjenja nosivosti zavara (slika 3.3).

Slika 3.3

Treba izbjegavati promjenu toka silnica u zavaru, jer dolazi do koncentracije naprezanja u korijenu (slika 3.4).

a) b)

F

F F

F

vlak

vlak

tlak

Slika 3.4

Zbog toga je statika, a prije svega dinamika nosivost sueonih zavara je vea nego nosivost kutnih zavara Zato se pri oblikovanju zavarenih spojeva uvijek prednost daje sueonom zavaru, (slika 3.5).

14

pravilno

nepravilno

Slika 3.5

Nosivi kutni zavari se po mogunosti izrauju s ravnim ili konkavnim licem zavara (potrebna naknadna obrada nakon zavarivanja). Tako se postie povoljniji tok silnica i prije svega vea dinamika nosivost, slika 3.6.

a) b) c)

Slika 3.6

Treba izbjegavati gomilanje zavara, da bi se smanjila zaostala naprezanja koja bi nastala zbog pregrijavanja, slika 3.7.

gomilanje zavara

pravilno nepravilno

Slika 3.7 3.5 Proraun zavarenih spojeva Provodi se kao da su sami zavari zasebni elementi, pri emu se odreuju naprezanja u pojedinim kritinim presjecima. Kod prorauna je najvanije pravilno odreivanje ukupne nosive povrine zavara:

( )zv zvA a l= gdje je a raunska debljina, a lzv nosiva duina pojedinog zavara u zavarenom spoju.

15

3.5.1 Sueoni zavari

Kod sueonih spojeva kritini presjek je okomiti presjek zavara uzdu njegove osi, pa je raunska debljina zavara jednaka debljini dijelova koji se spajaju (slika 3.8).

Slika 3.8

Kod spajanja limova razliite debljine, mjerodavna je debljina tanjeg lima. 3.5.2 Kutni zavari

Slika 3.9

Kod kutnih spojeva povrina koja prenosi optereenje nalazi se u ravnini spajanja. Raunska debljina zavara je visina istokranog trokuta upisanog u presjek zavara, koja se zatim zakree u ravninu spajanja.

16

3.5.3 Mjerodavna (nosiva) povrina zavara a) Vlak, Tlak

=v,t Fal

b) Smik

= = = +

1 2s1 s2

2 2s s1 s2

; F Fal al

c) Savijanje

= = = =

=

1 1 1 1s1 3 2

xx

max

2s2 2

;

12 6

2

6

M M M MI al alWy

l

M

la

d) Torzija (uvijanje)

= =

= + = +

t maxp p

3 3

p x y 12 12

T T

W I

al laI I I

17

Primjeri: a) Vlak

=v Fal ( ) = + vF

a d a

b) Smik

( ) = +s 1 22F

l l a = =

os 2

2F Td a d a

Smik, a ne torzija jer promatramo zavar na vratilu, pa je onda moment torzije paralelan s ravninom spajanja

c) Torzija

( )

( )

=

+ = = +

= + +

tp

4 4

pp

max

43

p

;

232 32

22

2 116 2

T

W

d a dI

Wd a

dW d a

d a

Torzija jer smo sada mjerodavnim uzeli presjek zavara na glavini, pa je tada moment torzije okomit na mjerodavnu povrinu zavara.

18

d) Savijanje

= =ss 2 26

6

M FL

al al

( )

( )

s maxx

32

x i T Ti

i Ti

Ti

s

2 2e dop

12

Smik:

1 42

i i

i

i

FLy

I

bhI A y y

A yy

A

F

al

=

= +

=

=

= + +

3.6 Dozvoljena naprezanja zavarenih spojeva 3.6.1 Statiki optereeni zavari

= dop 2 s m dopb b b2 faktor kvalitete zavara bs faktor slabljenja (smanjenja vrstoe zavara u odnosu na nezavaren spoj m dop dozvoljeno naprezanje osnovnog materijala, =m dop t potrR S 3.6.2 Dinamiki optereeni zavari

Dpotr

max

1, 4.....2,5Rs s= = stupanj sigurnosti dinamiki optereenog zavarenog spoja RD dinamika vrstoa zavarenog spoja smax maksimalno naprezanje zavarenog spoja

( )D 1D 2

2 1b R

Rk r

= + bD zbirni faktor dinamikih utjecaja

19

= 1 2 3

Dk

b b bb

b1 faktor dimenzija b2 faktor kvalitete zavara b3 faktor materijala k efektivni faktor koncentracije naprezanja zavarenog spoja R-1 dinamika vrstoa osnovnog materijala pri simetrinom ciklusu optereenja (r = -1) k nagib linije trajne dinamike vrstoe u Smithovom dijagramu r koeficijent asimetrije ciklusa

20

4 VIJANI SPOJEVI Vijani spoj je sprega dvaju elemenata ostvarena posredstvom navoja. Osnovni element navoja je zavojnica: prostorna krivulja koju opisuje toka gibajui se po platu cilindra. Produkt je dva jednolika gibanja: pravocrtnog i krunog.

P korak zavojnice kut uspona zavojnice = 2

arctan Pd

Vijke dijelimo: - prema smjeru uspona na lijevovojne i desnovojne. - prema broju poetaka navoja na jednovojne, dvovojne i vievojne te prema primjeni: za privrivanje, za zatvaranje, za podeavanje, za mjerenje, za pretvorbu sile, za prijenos gibanja, za diferencijalne mehanizme, za stezanje. 4.1 Teoretski profil navoja

Postoji est parametara navoja dj promjer jezgre vijka d2 srednji promjer vijka d vanjski (nazivni) promjer P korak navoja boni kut r radijus zaobljenja korijena navoja

21

4.2 Standardni oblici navoja za vijke Metarski ISO navoj trokutni profil, boni kut 60o, primjer oznake: normalni M16; fini

M20x1,5. Withworthov navoj trokutni profil, boni kut 55o, nema zranosti izmeu matice i vijka,

primjer oznake 122 " , fini 1 12 42 " Trapezni navoj trokutni profil, boni kut 30o, primjer Tr 20x2 Kosi (pilasti) navoj primjer S30x6 Obli navoj polukruni profil, primjer Rd 120 x 14

4.3 Oblikovanje vijanog spoja Vijani spoj sainjavaju: vijak matica dijelovi koji se spajaju podlone ploice osigurai protiv odvrtanja

Vijci

Podlone ploice se postavljaju ako nalene povrine matice ili glave vijka nisu obraene-ravne, ako rupa za vijak ima vei promjer, ako je povrina mekana (Al-legure, plastine mase, itd.) ili ako se esto vri pritezanje i otputanje. Osiguranje od odvrtanja Do odvrtanja moe doi zbog: promjene optereenja trenje temperaturnih razlika poputanja podloge korozije

a sprjeava se: stezanjem (pomou elastine podloke, maticom i protumaticom, elastinom stop

maticom, dubo-osiguraem) oblikom zavarivanjem ili lijepljenjem

22

4.4 Moment kljua, moment vijka, moment podloge

Pritezanjem matice ostvaruje se pritisak izmeu matice i podloge, te pritisak izmeu vijka i matice na navojima. Rezultanta pritiska matice na navoj vijka daje aksijalnu silu Fv koja djeluje u osi vijka i vlano ga optereuje.

Moment kljua Tk, tj. moment kojim se pritee matica, osim to stvara pritisak na navoju, mora i savladati otpore trenja i to izmeu navoja vijka i matice i izmeu vijka i podloge. Dio momenta kljua koji stvara aksijalnu silu u vijku i svladava otpore trenja na navoju naziva se moment vijka Tv, a dio koji svladava otpore trenja izmeu matice i podloge naziva se moment trenja podloge Tp. 4.4.1 Moment vijka Moment na navoju vijka pravokutnog presjeka

Pritezanje

( )2 v tanF F= + ( )2 2v 2 v tan2 2

d dT F F= = +

23

Otputanje (samokoan vijak) ( < )

( )2o v tanF F= ( )2 2v 2 v tan2 2

d dT F F= =

Otputanje (nesamokoan vijak) ( > )

( )2o v tanF F=

Reducirani faktor trenja zbog trokutastog profila navoja

' N

N

'NT N N

' '

cos 2

cos 2

tancos 2

FF

FF F F

= = = =

= =

Moment trenja podloge

hp o sr p v 4

s dT F r F

+= = Moment kljua:

( )k v p

2 hk v p vtan2 4

T T T

d s dT F F

= ++= + +

24

4.5 Proraun vijanih spojeva 4.5.1 Vijci optereeni na vlak bez prednapona

= = v dop2j j4F F

A d

= dopn

Fp p

iA

gdje je:

i broj navoja, = miP

(m visina matice)

An aktivna povrina navoja = n 2 1A d H (H1-aktivna dubina noenja) Uvrtavanjem u izraz za izraunavanje pritiska na navoju dobiva se potrebna visina matice:

2 1 dopFP

md H p

4.5.2 Vijci koji se priteu pod optereenjem

= =v vv tj o

, F TA W

gdje je Tv moment uvijanja na navoju vijka:

( )= + 2v v tan '2d

T F

' reducirani kut trenja na navoju, = = ' arctan ' arctan cos2

Wo polarni moment otpora poprenog presjeka jezgre vijka =

3j

o 16d

W

= + 2 2e v t v dop3 1,32

25

4.5.3 Vijci ugraeni s prednaponom

''

' '

Fpr

Fmin=Fb

FmaxFmin=Fb

Fpr

Fpr

p = 0Fpr = 0

p = 0Fpr = 0

p = 0Fpr = 0

a) b) c) Na slici a) prikazan je vijak, koji spaja poklopac s posudom pod pritiskom, prije pritezanja i prije djelovanja pritiska, odnosno radne sile.

Na slici b) prikazano je stanje nakon pritezanja vijka, a prije djelovanja radne sile. Uslijed pritezanja vijak se produlji za , a podloga se stlai za . Promjene duljina vijka i podloge u

26

ovisnosti o sili koja na njih djeluje mogu se pratiti u dijagramu sila-produljenje koji je prikazan na slici. Izduenje vijka odvija se po pravcu iji je koeficijent smjera jednak arctan Cv (Cv je koeficijent krutosti vijka i ovisi o duljini, promjeru i materijalu vijka). Stlaenje podloge odvija se po pravcu iji je faktor smjera ( - arctanCp) (Cp je koeficijent krutosti podloge). Na slici c) prikazano je stanje nakon djelovanja radne sile. Sila u vijku se poveava samo za dio narinute radne sile, a drugi dio se troi na smanjenje sile u podlozi. Uslijed toga vijak se dodatno produljuje, a podloga se otputa. esto se kod ovakvih vijaka provodi njihovo strukiranje (smanjivanje promjera) jer u tom sluaju manji dio radne sile dodatno optereuje vijak pa je maksimalna sila u vijku manja to je vijak elastiniji. Dimenzioniranje: Za statiko optereenje (Fr = konst.)

= + =2e max t dop t3 0,8R ( ) = = = + max v 2max t v pr

j o

tan 'W 2

F T dT F

A

Za dinamiko optereenje (pulsirajui ciklus r = 0) a) kontroliramo najvee ekvivalentno naprezanje (kada radna sila ima maksimum)

2 De max t dop

potr

3 RS

= + =

( ) = = = + max v 2max t v prj o

tan 'W 2

F T dT F

A

b) kontroliramo amplitudu naprezanja =a a dop A0,7R

gdje je A amplituda dinamike vrstoe Potrebno je u oba sluaja provjeriti i sigurnost protiv razdvajanja spojenih dijelova:

= pr

bpr r

2,5F

sF F

4.5.4 Popreno optereeni vijci vijci s dosjedom dosjedaju u rupi nema zranosti izmeu tijela vijka i rupe. Vijak ne

moramo pritegnuti poprena sila se prenosi oblikom dosjedi: H7/h6, H7/m6, H7/n6 (neizvjesni) Dimenzioniranje se vri prema sminom naprezanju:

= s dopFA

27

vijci sa zranou vijak priteemo toliko da sila trenja koju tako stvorimo bude vea od poprene sile, tada poprena sila ne djeluje na vijak, ve je on optereen samo onoliko koliko smo ga pritegnuli.

> =trtr kFF F sF gdje je sk stupanj sigurnosti protiv proklizavanja

= = tr k

vF s F

F

( ) = = = + v v 2v t v vj o

tan '2

F T dT F

A W

= + 2 2e v t v dop3 1,32

4.5.5 Vijci (vretena) za prijenos gibanja Rotacijom vijka pomiemo maticu. Vreteno se najee izrauje s trapeznim navojem. Vreteno izloeno sloenom naprezanju (normalno i tangencijalno) pa ekvivalentno naprezanje mora biti manje od dozvoljenog normalnog naprezanja

= + 2 2e v t v dop3 1,32 Kod vretena znaajna je i uloga elastine stabilnosti, odnosno potrebno je provjeriti da li dolazi do izvijanja vretena.

Stupanj sigurnosti protiv izvijanja jednak je omjeru kritine sile pri kojoj dolazi do izvijanja Fk i sile koja tlai vreteno F.

= =k pot 2 ... 6FF Sila pri kojoj dolazi do izvijanja rauna se ovisno o vitkosti vretena : =

j

4ad

gdje je a slobodna duina izvijanja i ovisi o nainu uleitenja vretena (u sluaju s prethodne slike kada je jedna strana vretena uklijetena, a druga slobodna a = 2l). Kao to se vidi na slici na kojoj je prikazana funkcionalna

ovisnost kritine sile o vitkosti, za > o (o ovisi o materijalu) kritina sila se izraunava iz jednadbe Eulerove hiperbole:

= 2 mink 2EIF a gdje je Imin najmanji aksijalni moment inercije poprenog presjeka vretena.

28

Kada je < o kritina sila se izraunava prema eksperimentalno dobivenim jednadbama Tetmajerovog pravca (koje ovise o materijalu vretena). Primjerice:

< = = < = =

o k

o k

za 0360 ili 0460 i 105 310 1,14za 0545 ili 0645 i 89 335 0,62

29

5 ZATICI I SVORNJACI 5.1 Zatici Zatici slue za razliita spajanja, sreditenje, osiguranje, osiguranje poloaja i sl. Prema obliku mogu biti cilindrini i konini.

a) zatik sa zaobljenim krajevima za fiksiranje ulazi u rupu H7 b) zatik sa skoenim krajevima za privrivanje ulazi u rupu H9 c) zglobni zatik ulazi u rupu D11 d) kaljeni zatik ulazi u rupu H7 e) i f) elastini zatici Prednost koninog zatika je u mogunosti viekratnog rastavljanja spoja.

Obzirom na poloaj postoje uzduni i radijalni zatici. Uzduni zatik Radijalni zatik

Povrinski pritisak Smik: o dop2 2

2 42 2 4

F T TdA DdD

= = =

o2 4dop

F Tp pdl Ddl

= = Povrinski pritisak: ( )g dop2 24Tp pd l D=

30

5.2 Svornjaci (osovinice) Slue za zglobne spojeve s oscilatornim gibanjem i ostvaruju labave dosjede.

Zbog labavog dosjeda, potrebno je osiguranje u aksijalnom smjeru. Osiguranje se najee izvodi rascjepkom ili uskonikom.

Zatici i svornjaci openito su optereeni na mjestima dodira vanjskog i unutarnjeg zgloba na smik i savijanje, te na povrinski pritisak na mjestima dosjedanja.

31

Smik: s

s s,dop2 22

24

F F F

dA d = = =

Savijanje: ( ) ( )1 2s,max 1 2

s s,dop3 3x

24 28

32

F l lM F l l

dW d

++ = = =

Povrinski pritisak:

1 dopproj 1

2 dopproj 22

F Fp p

A l d

F Fp p

A l d

= = = =

32

6 VEZE S GLAVINAMA 6.1 Klinovi i pera 6.1.1 Klinovi Klinovi su smjeteni prednapregnuti u utor vratila i glavine i to je spoj ostvaren silom i oblikom. Klinovima se spajaju s vratilom remenice, zupanici, poluge, i sl.

Uloni klin

Utjerni klin

Navlaenjem glavine ili zabijanjem klina ostvaruje se radijalni pritisak pr. Ovaj radijalni pritisak omoguuje prijenos okretnog momenta pomou veze silom. Meutim, ako okretni moment prijee vrijednost momenta trenja ostvarenog radijalnim pritiskom, tada se i bokovi uzdunog klina ukljue u prijenos okretnog momenta. To je na gornjoj slici prikazano s pojavom povrinskog pritiska na bonim stranama klina. Zabijanjem klina rastee se glavina, a stlai vratilo. Zbog toga dolazi do gubitka centrinosti. 6.1.2 Pera Ako se ne moe dozvoliti ekscentrinost koja nastaje kod spoja s uzdunim klinom, onda se upotrebljavaju pera bez klinastog nagiba. Pera prenose okretni moment samo pomou veze oblikom. Dakle, kod pera ostvaren je vrsti dosjed izmeu bonih strana pera i glavine odnosno vratila, za razliku od klina gdje je taj dosjed labav.

33

Pera i klinovi se proraunavaju na boni pritisak.

= o

v dopk

Fp p

t l

( )= og dopkF

p ph t l

Priblina metoda sa = 0,5t h : =

ov dop

k0,5F

p ph l

lk je korisna duljina pera: = kl l b

6.2 lijebljeni spojevi Za prijenos veih okretnih momenata, te izmjeninih i udarnih optereenja, koriste se lijebljeni spojevi. U takvom spoju vratilo ima u uzdunom smjeru simetrino rasporeene grebene (klinove), a provrt u glavini ima profil koji odgovara profilu vratila, tj. ljebove u koje dosjedaju grebeni vratila.

a)

b)

vratilo

glavina

U opoj strojogradnji najvie se upotrebljavaju lijebljeni spojevi s unutarnjim centriranjem, u kojima uvrt u glavini nalijee na unutranji promjer vratila, slika a). Za velika izmjenina i udarna optereenja koriste se lijebljeni spojevi s bonim centriranjem, slika b), kojeg je u usporedbi s unutarnjim centriranjem tee izraditi.

34

lijebljeni spojevi proraunavaju se slino kao i pera obzirom na povrinski pritisak p na bonim dodirnim povrinama meu grebenima vratila i ljebovima glavine. Obzirom da se zbog postupaka izrade ukupno optereenje nejednakomjerno rasporeuje na pojedine dodirne povrine, prilikom prorauna potrebno je uzimati u obzir i koeficijent noenja k. Tako stvarni povrinski pritisak na pojedinoj dodirnoj povrini iznosi:

= dopsr t2T

p k pd h l i

p povrinski pritisak izmeu grebena vratila i ljebova glavine T okretni moment dsr srednji promjer lijebljenog vratila; dsr= (d + D)/2 h visina nalijeganja glavine na lijebljeno vratilo; h = (D d)/2 d unutarnji promjer vratila D vanjski promjer vratila lt nosiva duina lijebljenog vratila (obino duina glavine) i broj ljebova k faktor noenja: k 1,35 za unutarnje centriranje; k 1,05 za bono centriranje pdop doputeni povrinski pritisak. 6.3 Stezni spojevi 6.3.1 Nerastavljivi stezni spojevi Stezno spajanje dijelova daje izdrljive i protiv vibracija sigurne spojeve, koji mogu prenijeti velika udarna i promjenjiva optereenja. Unutarnji dijelovi (osovine) imaju u odnosu na vanjske dijelove (glavine) prijeklop. Najei dosjedi: H7/s6, t6, n6, x6, z6, za6, zb6, zc6 H8/s8, n8, x8, z8 Prema nainu montae razlikujemo:

Poprene stezne spojeve Uzdune stezne spojeve

Popreni stezni spojevi Montaa se obavlja tako da se zagrijava vanjski dio ili da se hladi unutranji dio.

35

Uzduni stezni spojevi Montaa se obavlja tako da se vanjski dio nabija na unutranji u uzdunom smjeru i to s preom, nikako udarcem.

Pri montai dolazi do uglaavanja (odsjecanja vrhova neravnina), pa je stvarna veliina prijeklopa manja od teoretske, te je nosivost manja nego kod poprenog steznog spoja.

( )=

= +st

v u2P P P

P G G

Pst - stvarni prijeklop P - teoretski prijeklop P - gubitak prijeklopa uslijed uglaavanja (10m za fino tokarene povrine, 5m za fino

bruene povrine, 2m za polirane povrine) Gv, Gu - uglaavanje vanjskog Gv i unutarnjeg dijela Gu

Proraun steznog spoja na osnovi cilindra s debelim ljuskama Proraun je jednak za popreni i uzduni stezni spoj (za popreni stvarni prijeklop je jednak teoretskom).

36

Sila trenja koju izaziva pritisak na dodirnoj povrini mora biti uz stupanj sigurnosti protiv klizanja vea od sile koja se javlja u pogonu i koja eli pomaknuti (izbiti ili zakrenuti) unutarnji iz vanjskog dijela.

=tr kF s F Pa proizlazi da pritisak na dodirnoj povrini mora biti:

= kFsp

d l (p1)

Na dodirnoj povrini stezno spojenih dijelova, kao to se vidi na prethodnoj slici, javlja se pritisak:

( )= +stu vP

pd K K

(p2)

gdje su: Ku i Kv mjere istezanja i sakupljanja dijelova u steznom spoju, a ovise o karakteristikama materijala (Youngovom modulu elastinosti (Eu, Ev) i Poissonovom faktoru (u, v)), te omjeru unutarnjeg i vanjskog promjera unutarnjeg i vanjskog dijela (u, v):

+ = + 2v

v v2v v

1 11

KE

+ = 2u

u u2u u

111

KE

Izjednaavanjem izraza za pritisak (p1) i (p2), moe se izraunati potrebni stvarni prijeklop, odnosno odrediti potrebni dosjed u kojemu se trebaju izraditi dijelovi koji se spajaju. Naprezanje u dijelovima koji se spajaju

Unutarnji dio je optereen tlano, a vanjski dio vlano i to tako da je maksimalno naprezanje i vanjskog i unutarnjeg dijela na njihovim unutranjim promjerima. 6.4 Rastavljivi stezni spojevi 6.4.1 Rastavljivi stezni spoj s koninim dosjedom Okretni moment se prenosi pomou sile trenja izmeu konino oblikovanog zavretka vratila i glavine. Potrebni povrinski pritisak p se ostvaruje pomou aksijalne sile Fp, s kojom se pri montai ostvari potrebna veza izmeu vratila i glavine. Prednost koninog dosjeda je u dobrom centriranju glavine u odnosu na vratilo, te se moe upotrijebiti i za vee vrijednosti okretnog momenta.

37

Najee se u opem strojarstvu (za veze zupanika, remenica, spojki, itd.) koristi konus 1:10.

( )= = = 1konus 2 tan 2D dx L

Iz jednadbe ravnotee sila moe se izraunati potrebna aksijalna sila: ( ) + = kp sr

sin 22sin

TsF

D

te slijedi povrinski pritisak izmeu vratila i glavine koji mora biti manji ili jednak dozvoljenom povrinskom pritisku za materijal dijelova koji se spajaju.

( )( )( ) = +

pdop2 2

4 tan 2 cossin 2

Fp p

D d.

6.4.2 Rastavljivi stezni spoj sa steznim prstenovima Stezni prsten se sastoji od vanjskog i unutranjeg koninog dijela iz elika za poboljavanje, koji se postavljaju u prostor izmeu vratila i glavine. Djelovanjem aksijalne sile Fp nastupa na kontaktnim povrinama izmeu vratila i unutarnjeg prstena, te izmeu glavine i vanjskog prstena povrinski pritisak p koji ostvaruje potrebnu silu trenja za prijenos okretnog gibanja. Kako zbog trenja opada vrijednost aksijalne sile od jednog do drugog steznog prstena za otprilike polovicu, preporua se upotreba do etiri stezna prstena, jer peti stezni prsten bi prenosio otprilike jednu esnaestinu optereenja.

38

39

7 OPRUGE Oprugama se ostvaruju spojevi s elastinim djelovanjem kojima se uz odgovarajuu elastinu deformaciju omoguuje akumuliranje mehanike energije, te njeno vraanje. Pregled opruga prema vrsti optereenja, naprezanja i obliku:

Svojstva opruga procjenjuju se prema njihovoj karakteristici. Karakteristika opruge se dobiva snimanjem ovisnosti veliine deformacije o optereenju, te moe biti progresivna, proporcionalna i degresivna.

Krutost opruge dana je odnosom optereenja i pripadne deformacije: = , N/mmc F f - pri optereenju silom = , N/radc T - pri optereenju momentom torzije.

Rad opruge predstavljen je povrinom ispod karakteristike opruge, te je openito dan izrazom: = W Fdf , Nmm - pri optereenju silom = W Td , Nrad - pri optereenju momentom torzije.

U praksi se esto susreu primjeri povezivanja opruga u oprune sisteme. Pa se opruge mogu spajati serijski, paralelno ili kombinirano. Ovisno o nainu njihovog spajanja dobivaju se razliite krutosti oprunog sistema.

40

a) paralelni spoj b) serijski spoj c) kombinirani spoj

= +1 2c c c = +1 2

1 1c

c c = ++ +1 2 3 4

1 1c

c c c c

7.1 Fleksijske (savojne) opruge 7.1.1 Jednolisna opruga (jednostavna lisnata opruga) Izrauje se iz trake elinog lima, a napregnuta je na savijanje.

irina b moe biti konstantna ili promjenjiva. Kod jednostavne lisnate opruge promjenjive irine, irina se udaljavanjem od ukljetenja smanjuje, pa se dobiva opruga jednake vrstoe, te se time postie uteda materijala. 7.1.2 Sloena lisnata opruga (gibnjevi) Ako lisnatu oprugu ne izradimo kao konzolu nego kao gredu na dva oslonca, a elimo dobiti oprugu jednake vrstoe tada se listovi slau na sljedei nain:

41

Koriste se kod cestovnih i eljeznikih vozila, a zadaa im je da udare na cesti ili pruzi pretvore u duge priguene titraje, kojima se poveava udobnost putnika i produuje vijek trajanja vozila. 7.1.3 Tanjuraste opruge Tanjuraste opruge su konino oblikovani elementi, koji prenaaju optereenje u aksijalnom smjeru, a najee se koriste kao pritisni elementi kod valjnih leajeva, kao priguni elementi, itd. Sastavljene su od pojedinanih tanjura, povezanih najee svornjakom kroz sredinu tanjura a), ili voenjem s vanjske strane b).

Prednosti tanjurastih opruga su: prijenos veih optereenja uz manje dimenzije karakteristika opruge se moe mijenjati po volji (dodavanjem ili oduzimanjem

pojedinanih tanjura) tanjuri se proizvode serijski

42

7.1.4 Spiralne opruge Slui za akumulaciju mehanikog rada i njegovo vraanje (npr. satni mehanizam). Akumuliranje energije vri se djelovanjem vanjskog torzijskog momenta koji u opruzi izaziva savojno naprezanje.

7.1.5 Zavojne opruge Zavojna opruga se najee koristi kao povratna opruga kod raznih ruica i ventila. Jedan kraj opruge je fiksno upet na nekakvom kuitu dok je drugi pomian zajedno s ruicom ili ventilom.

Zavojna opruga radi tangencijalnog djelovanja optereenja mora imati voenje, najee je to jezgra kao na slijedeoj slici, ali moe biti i ahura (s vanjske strane). Radi izbjegavanja otpora trenja meu vojevima, opruge se najee izvode sa zranou a meu vojevima. 7.2 Torzijske (uvojne) opruge 7.2.1 Ravni torzijski tap Torzijske opruge u obliku ravne ipke krunog presjeka koriste se za mjerenje momenta pritezanja kod momentnih kljueva, elastinih spojki, u automobilskoj industriji za priguenje torzijskih vibracija, itd. Krajevi ipke su zbog koncentracije naprezanja zadebljani i prikladno oblikovani, kako je prikazano na slijedeoj slici.

43

a) ekscentar, b) s krunim odsjekom, c) esterokut, d) kvadrat, e) trokutasto ozubljenje

7.2.2 Zavojne torzione opruge Nastaju tako da se ica ovije oko valjka (pa dobijemo cilindrine zavojne opruge) ili oko konusa ( pa dobijemo konine zavojne opruge). Ovdje e se neto vie rei samo o tlanim i vlanim zavojnim oprugama s okruglim presjekom ice koje se u praksi najee susreu. 7.2.2.1 Tlane zavojne opruge okruglog presjeka ice Do promjera ice od 10 mm, opruga se mota u hladnom, a iznad toga u toplom stanju. Zavretak opruge treba oblikovati tako da djelovanje optereenja bude u osi opruge, pa se zadnji zavoj moe brusiti i priljubiti uz prethodni ili izvesti poloeno.

Na slijedeoj slici prikazana je deformacija ove opruge. Vidljivo je da bi sila Fmaks izazvala takvu deformaciju, da izmeu zavoja vie ne bi bilo zranosti, onda bi prestalo elastino djelovanje opruge, to je nedopustivo. Najvea doputena sila kojom opruga smije biti optereena je oznaena s Fn, pri emu ostaje meu zavojima minimalna zranost smin.

44

Ispitivanja su pokazala da su u toki koja je s unutranje strane najblia osi opruge maksimalna naprezanja.

Pa maksimalno uvojno naprezanje mora biti manje od dozvoljenog:

= max t dopk gdje je: k - faktor poveanja naprezanja na unutranjoj strani opruge,

= + =m0,25 0,615 ;

1e D

k ee e d

t - naprezanje na srednjem promjeru opruge Dm,

= = = m

mt 3 3

o

82

16

DFT D F

dW d

7.2.2.2 Vlane zavojne opruge okruglog presjeka ice Moe se oblikovati bez ili s predoptereenjem, te se mota u hladnom stanju za promjere ice manje od 17 mm, a za vee promjere i vea optereenja mota se u toplom stanju. Krajevi opruge oblikovani su za prihvaanje optereenja i zavravaju uicama.

Slika a) prikazuje vlanu oprugu koja je motana s predoptereenjem pri emu je tijelo opruge duine Lmin (vojevi nalijeu jedan na drugi), pod b) opruga je optereena silom veom od sile predoptereenja, a pod c) optereena je najveim doputenim optereenjem pri emu opruga poprima najveu doputenu duinu Lmaks.

45

7.3 Tlano-vlane opruge Prstenasta opruga je sastavljena od vanjskih i unutarnjih prstena, koji se dodiruju kosom plohom, nagnutom pod kutem , pri emu pod djelovanjem tlanog optereenja dolazi do smanjenja visine, tj. javlja se progib f (vanjski se promjer prstena poveava, a unutarnji smanjuje).

Radi postojanja trenja nee rad akumuliran prilikom optereenja biti u cijelosti vraen prilikom rastereenja, ve e dio energije biti pretvoren u toplinu trenja te tako predstavljati priguenje opruge. Radi mogunosti velikog priguenja, ove opruge se koriste kod veih optereenja, posebno udarnih ( npr. odbojnici eljeznikih vagona, kod prea, valjaonikih stanova, itd.). 7.4 Gumene opruge Guma kao materijal, osim elastinosti ima svojstvo tzv. unutarnjeg trenja, to znai da se pod djelovanjem optereenja deformira i zagrijava, ime se dio akumulirane energije pretvara u toplinu i prenosi na okolinu. To svojstvo gume koristi se kod opruga za priguenje titraja i udara izazvanih radom stroja, te sprjeavanja njihovog prenoenja na temelj ili ostali dio konstrukcije.

Metalni dio opruge slui za prihvaanje i ravnomjerni raspored optereenja. Pri konstruiranju treba voditi rauna da se omogui deformacija (irenje) gume. Na gumu loe utjeu poviena temperatura i svjetlost, pa brzo dolazi do njenog starenja.

46

8 OSOVINE I VRATILA Osovine nose na sebi mirujue ili rotirajue strojne dijelove kao to su remenice, zupanici, rotori, itd. One mogu mirovati, tako da se na njima smjeteni strojni dijelovi okreu, ili da rotiraju zajedno sa strojnim dijelovima privrenim na njima. Osovine su optereene samo na savijanje i ne prenose okretni moment. Vratila na sebi nose strojne dijelove kao i osovine, ali se ovi dijelovi stalno okreu te uvijek prenose okretni moment. Vratila su optereena na savijanje i uvijanje. Rukavci su dijelovi osovina i vratila koji dosjedaju u leajevima. Na tim mjestima osovine i vratila su obraeni bolje nego na drugim mjestima. Materijali koji se koriste za izradu osovina i vratila su: Konstrukcijski ugljini elici: 0445, 0545, 0645, 0745 elici za poboljavanje: 1530, 1730, 3130, 3230, 3830 elici za cementiranje: 1220, 1221, 5420, 4120, 4320

Posebna pozornost kod izrade osovina i vratila poklanja se prijelazima s manjeg na vei promjer i ljebovima.

Na slici je prikazan pravilan oblik prijelaza s manjeg na vei promjer i pravilan oblik lijeba, ime se smanjuje koncentracija naprezanja. Uobiajeno je umjesto naziva vratilo primijeniti naziv osovina kad god je iz samog opisa jasno da se radi o elementu optereenom na torziju, npr. osovina reduktora, koljenasta osovina, kardanska osovina, osovina kormila, osovina motora (turbine, pumpe...), ili openito pogonska osovina. Vratila, odnosno niz vratila za prijenos okretnih momenata na vee udaljenosti, naziva se transmisija. Za prijenos snage sa brodskog motora na propeler slui osovinski vod (ne brodsko vratilo) koji, pored momenta torzije, prenosi i znatnu aksijalnu silu poriv propelera. 8.1 Proraun i dimenzioniranje osovina i vratila Veina osovina i vratila se mogu u praksi smatrati nosaima na dva ili vie oslonca (leaja). Vanjske sile (na zupanicima, remenicama,.) uzrokuju reakcijske sile u leajevima koje s vanjskim silama uzrokuju momente savijanja u poprenim presjecima. 8.1.1 Proraun osovina

= = grs maxs dopx potr

M

W s

gdje je:

za rotirajue osovine mjerodavna dinamika vrstoa = = = 1 2

gr D D 1 1ks

b bR b R R

za mirujue osovine mjerodavna granica teenja =gr tR .

47

Na sljedeoj slici je prikazano da ako osovine rotiraju da su onda dinamiki optereene ciklusom s koeficijentom asimetrije r = -1, bez obzira na karakter vanjskog optereenja (statiko i li dinamiko).

8.1.2 Dimenzioniranje osovina Teoretski se svi presjeci osovine mogu dimenzionirati tako da u svakom od njih vlada jednako naprezanje uslijed savijanja idealna osovina (osovina jednake vrstoe). Teoretski oblik im je kubni paraboloid, to proizlazi iz izraza za promjer osovine dx na udaljenosti x od leaja (oslonca):

= = 1 3A

3dop

32x

F xd C x

Paraboloid se aproksimira nizom valjaka, pa osovina poprima uobiajeni izgled, ali sada s optimalnom teinom. 8.1.3 Proraun vratila

a) Priblini proraun (samo na torziju) = t dop

o

T

W

b) Toniji proraun prema ekvivalentnim naprezanjima = =ss t

x o

, M TW W

48

= + = = 2

gr2 o 1 2 1ekv s t dop

potr ks potr2b b R

s s

gdje je: odnos mjerodavnih karakteristika vrstoe pri savijanju i torziji = gr

ogr

.

Najee je =o 43 , (za najei nain optereenja - simetrini ciklus savijanja i mirnu torziju).

8.1.4 Kontrolni proraun vrstoe osovina i vratila Nakon priblinog odreivanja dimenzija osovine ili vratila i njihovog cjelokupnog oblikovanja, mora se izvesti jo i kontrola njihove vrstoe. Naime, osim preciznijeg izrauna naprezanja, sada je mogue i preciznije odrediti dinamiku vrstou u pojedinim presjecima. Ona se procjenjuje korigirajui dinamiku vrstou materijala osovine ili vratila za utjecaje koncentracije naprezanja, dimenzija presjeka, kvalitete povrine i druge. Kontrola vrstoe provodi se samo u pojedinim, tzv. kritinim presjecima, u kojima se pretpostavlja da je vrstoa upitna. To su presjeci u kojima optereenja i koncentracija naprezanja poprimaju velike vrijednosti (prijelazi s manjeg na vei promjer, ljebovima, mjesta na kojima je vratilo osljabljeno zbog utora za pero,). 8.2 Deformacije osovina i vratila Pod djelovanjem optereenja se osovine i vratila deformiraju, i to zbog djelovanja momenta savijanja i zbog djelovanja momenta uvijanja Zbog djelovanja momenta savijanja prvotno ravna geometrijska linija osi osovine ili vratila poprima zakrivljeni oblik. Uslijed toga moe doi do primjerice odstupanja u zahvatu kod zupanih prijenosnika ili do zagrijavanja u kliznim leajevima zbog rubnog pritiska. Zato je potrebno kod zahtjevnijih pogona pored kontrole vrstoe provjeriti i progib, te kosi poloaj rukavca. Osim toga zbog djelovanja okretnog momenta dolazi do meusobnog zakretanja presjeka vratila. Ovo meusobno zakretanje presjeka posebno je znaajno kod dugih vratila, kada ova promjena oblika vratila moe dovesti do nepovoljnih torzijskih titraja strojnih dijelova montiranih na vratilu. 8.3 Kritina brzina vrtnje 8.3.1 Fleksijska kritina brzina vrtnje Osovine i vratila, zajedno s masama koje su na njima smjetene, predstavljaju fleksijske opruge. Djelovanjem neke vanjske sile osovine i vratila e se elastino deformirati i zapoet e vibrirati s nekakvom vlastitom frekvencijom. Prilikom rotacije uz to dolazi radi neuravnoteenosti masa i do dodatnih impulsa optereenja. Ako se sada sluajno poklopi pogonska brzina vrtnje s frekvencijom vlastitih titraja sustava koji tvore osovina ili vratilo s masama smjetenim na njima, dolazi do pojave rezonancije. Uz nemiran rad vibrirat e osovina ili vratilo, poveavajui stalno amplitudu titraja, sve do loma. Rezonantnu brzinu vrtnje nazivamo fleksijskom kritinom brzinom vrtnje.

49

8.3.2 Torzijska kritina brzina vrtnje Vratilo s masama koje su na njemu smjetene ravna je torzijska opruga, koja e poeti vibrirati torzijskim titrajima ako doe do kolebanja okretnog momenta. Ako ta kolebanja okretnog momenta odgovaraju brzini vrtnje dolazi i kod torzijskih vibracija do rezonancije. Brzinu vrtnje pri kojoj se to dogodi nazivamo torzijska kritina brzina vrtnje. Fleksijska i torzijska kritina brzina vrtnje se mogu izraunati iz karakteristika vibrirajueg sustava, kao to su: progib vratila, masa sustava, krutost vratila, itd. Osovine i vratila nastoje se dimenzionirati tako da izraunate kritine brzine vrtnje lee uz dovoljnu sigurnost iznad ili ispod stvarne pogonske brzine vrtnje.

50

9 LEAJEVI Leajevi slue za prenoenje sile izmeu dijelova koji se nalaze u relativnom gibanju jedan prema drugome. Obzirom na vrstu trenja u leaju dijele se na: Klizne leajeve djeluju na principu trenja klizanja

Izmeu dijelova u relativnom gibanju nalazi se samo tanki sloj ulja (uljni film) debljine 2 do 50 m.

Valjne leajeve djeluju na principu trenja valjanja

Izmeu dijelova u relativnom gibanju nalaze se valjna tijela (kuglice, valjci, konusi, bavice ili iglice) promjera 2 do 50 mm.

Obzirom na smjer djelovanja optereenja leajevi se dijele na: Radijalne leajeve

Optereenje je okomito na os leaja

Aksijalne leajeve

Optereenje djeluje uzdu osi leaja

51

Klizni i valjni leajevi se nadopunjuju u svojstvima i karakteristikama, pa se i jedni i drugi primjenjuju s mnogo uspjeha. Prednosti kliznih leajeva Jednostavna konstrukcija i proizvodnja Velika povrina uljnog filma dobro

priguivanje udaraca, vibracija i umova)

Manja neosjetljivost na neistoe Mogui iri rasponi zranosti (grublje

tolerance) Mogua dvodjelna izvedba (olakava

montau)

Nedostaci valjnih leajeva Komplicirana izvedba i proizvodnja Ne podnose udarce i vibracije, umove

ne priguuju nego ih izazivaju Znatno vei vanjski promjer nego kod

kliznog leaja Potrebne finije tolerance kod ugradnje Dvodjelna izvedba praktiki neizvediva

Prednosti valjnih leajeva Malo trenje kod pokretanja Standardne dimenzije Mala irina i teina Dovoljno je malo maziva i jednostavno

je odravanje Mogu rad u svim poloajima

Nedostaci kliznih leajeva Znatno trenje kod pokretanja i vrlo

malih brzina Zahtjevaju uraivanje i paljivo

odravanje Osjetljivi na nedostatak podmazivanja Konstrukcije za vertikalne osovine

dosta komplicirane Potekoe kod brtvljenja

9.1 Klizni leajevi 9.1.1 Trenje, podmazivanje i maziva Trenje je otpor koji se javlja izmeu povrina nalijeganja dvaju tijela i koji se suprotstavlja meusobnom gibanju klizanjem, kotrljanjem ili valjanjem (trenje gibanja kinetiko trenje), ili onemoguuje gibanje (trenje mirovanja statiko trenje). Obzirom na podmazivanje razlikuju se slijedee vrste trenja:

Suho trenje - pri kojem se fizikalno iste povrine nalijeganja (bez oksidacijskog sloja, sloja vlage niti bilo kojeg drugog stranog sloja) dodiruju u pojedinim tokama.

Granino trenje pri kojem se povrine nalijeganja koje na sebi imaju tanki granini sloj oksida, vlage, neistoa ili maziva dodiruju u tokama gdje je probijen granini sloj (tanki sloj maziva na povrini nalijeganja ije se osobine, zbog utjecaja molekularnih sila povrine nalijeganja (vrstog tijela) znatno razlikuju od osobina maziva izvan tog sloja).

Mjeovito trenje pri kojem se povrine nalijeganja dodiruju, ali ne direktno nego preko graninih slojeva

Tekue trenje pri kojem se povrine nalijeganja ne dodiruju, a vrhove neravnina njihovih povrina razdvaja tanki sloj fluida. Trenje koje pri tome nastaje uzrokovano je ilavou (viskozitetom) nosivog meusloja. Tekue trenje moe biti: hidrodinamiko trenje - ako se potrebni pritisak za noenje stvara samo gibanjem tijela, ili hidrostatiko trenje ako se potrebni pritisak za noenje stvara pumpom s posebnim pogonom.

52

Suho trenje u praksi ne postoji (uvijek postoji tanki oksidacijski sloj).

Pri manjim brzinama i veim optereenjima dijelova u relativnom gibanju dolazi do mjestiminog probijanja graninog sloja granino trenje. Poveanjem brzine probijanja su sve rjea, te se konano granini slojevi sasvim izdignu i klize jedan po drugome mjeovito trenje. Daljnjim poveanjem brzine gibanja granini slojevi zahvaaju i povlae za sobom mazivo koje ulazi izmeu dva granina sloja tekue trenje. Na slici je prikazana Stribeckova krivulja kojom se pokazuje ovisnost faktora trenja o brzini pomicanja slojeva.

Osnovno svojstvo maziva vano za proces podmazivanja je viskoznost. To je mjera za trenje u fluidima, tj. svojstvo fluida da se suprotstavlja promjeni oblika koji zauzima, a izraava se tangencijalnim naprezanjem izmeu slojeva fluida koji se relativno pomiu.

Ako se u prostoru izmeu dvije ravne ploe, od kojih jedna miruje a druga se pomie brzinom v paralelno s prvom, nalazi fluid, onda e brzina graninih slojeva fluida biti jednaka brzini ploa, a brzina ostalih slojeva fluida mijenjati e se linearno od 0 do v. Tangencijalno naprezanje uslijed smicanja u ravninama paralelnim s ploama proporcionalno je brzini pomicanja slojeva, a obrnuto je proporcionalno udaljenosti dvaju slojeva:

= vh

ili openito:

= xddv

y

53

Faktor proporcionalnosti naziva se dinamiki viskozitet. Jedinica za dinamiki viskozitet je Pa s (Pascal-sekunda).

x

dd

y

v =

Dinamika viskoznost maziva je ona sila otpora relativnom gibanju izmeu dva sloja tekuine veliine 1 m2, koji se na meusobnoj udaljenosti od 1 m gibaju relativnom brzinom od 1 m/s. Osim dinamikog, postoji i kinematiki viskozitet, koji nema fizikalni smisao, a predstavlja omjer dinamikog viskoziteta i gustoe maziva.

= Jedinica za kinematiki viskozitet je 2m s . Viskoznost maziva se takoer mijenja s temperaturom. Postoji itav niz razliitih izraza kojima se opisuje ta zavisnost. Promjena dinamike viskoznosti s temperaturom, za normalna mineralna ulja standardne gradacije, daje se u dijagramu s ordinatom u logaritamskom mjerilu, te apcisom ( )+ o1 95T C .

Podruje vaenja dijagrama (Vogel-ove formule pomou koje je nacrtan dijagram) je od 10 do 130oC.

54

9.1.2 Hidrodinamika teorija podmazivanja Kod hidrodinamikog podmazivanja, nosivi uljni film se meu kliznim povrinama stvara automatski, ako je meu kliznim povrinama dovoljno velika relativna brzina klizanja v i ako klizne povrine imaju oblik klina.

Promjenu pritiska u sloju maziva u smjeru relativne brzine klizanja dviju povrina opisuje Reynoldsova jednadba:

3d 6d

mp h hvx h

= gdje je hm udaljenost dviju povrina na mjestu maksimalnog pritiska. Iz jednadbe je vidljivo da je promjena pritiska, a time i postojanje hidrodinamikog pritiska, u sloju maziva mogua samo ukoliko se povrine relativno gibaju, i ako nisu meusobno paralelne (h hm). Ovo potonje zahtijeva egzistenciju tzv. uljnog klina.

55

9.1.3 Radijalni klizni leaj Kod radijalnog kliznog leaja uvjeti za postojanje hidrodinamikog pritiska u sloju maziva ostvareni su zranou leaja, tj. ekscentricitetom. Na sljedeoj slici prikazan je nain nastajanja nosivog uljnog sloja.

U stanju mirovanja rukavac promjera d lei u blazinici leaja promjera D (slika a). Rukavac i blazinica se dodiruju u toki A, debljina uljnog sloja u toki B je Z = D d. Dakle, rukavac je u odnosu na blazinicu postavljen s ekscentritetom e = Z/2, te je s tim ostvaren klinasti oblik kliznih povrina. Prostor izmeu rukavca i blazinice mora biti ispunjen mazivom. Kad se rukavac zapone okretati, suho trenje prelazi u mjeovito trenje. Povrina rukavca tlai ulje u klinast procjep, pri emu raste pritisak u ulju, koji rukavac premjeta (ekscentrino) u jednu stranu (slika b) i pokuava odvojiti rukavac od leaja. Taj pritisak je tim vei to je vea brzina vrtnje rukavca. Dostizanjem prijelazne brzine vrtnje nk pritisak u ulju se povea dovoljno da razdvoji rukavac od leaja (slika c), pa mjeovito trenje prelazi na taj nain u tekue trenje. Daljnjim rastom brzine vrtnje poveava se debljina uljnog filma h0 u toki A, te smanjuje ekscentrinost e = Z/2 h0. Kod zamiljene beskonano velike brzine vrtnje rukavac bi ak centrino rotirao u blazinici (slika d). Na sljedeoj slici prikazana je raspodjela hidrodinamikog pritiska u radijalnom kliznom leaju.

9.1.4 Leajni materijali Leajni materijali moraju imati dobra antifrikcijska svojstva, tj. moraju se dati dobro uraivati (uhodavati) s materijalom rukavca, pri kratkotrajnom radu leaja na suho ne smiju dopustiti zaribavanje, moraju se dati dobro uglaati i omoguiti dobru prionljivost ulja. Pored toga moraju se to jednolinije rastezati s poveanjem temperature, ne smiju bubriti, moraju imati odgovarajuu dinamiku vrstou, otpornost na temperaturu i koroziju i moraju dobro voditi toplinu.

56

Ne postoji materijal koji udovoljava svim ovim zahtjevima. Bijele kovine (leajne legure na bazi kositra i olova) i razliite vrste bronci su materijali koji zadovoljavaju veinu navedenih zahtjeva i najee se koriste. Kako se radi o skupim leajnim materijalima oni se postavljaju u leajne blazinice u tankom sloju, pa imamo bimetalne ili trimetalne blazinice. 9.1.5 Proraun radijalnih kliznih leajeva Polazi se od poznatog promjera leaja (jednak promjeru vratila) i poznatog optereenja.

Izbor irine: = b d , gdje se uzima u granicama izmeu 0,6 i 1. Materijal leaja se odabire iz tablice na osnovi povrinskog pritiska i obodne brzine

rukavca, = Fpdb

.

Odreivanje dosjeda izmeu blazinice i rukavca Prethodna relativna zranost se moe izraunati prema iskustvenoj formuli

Vogelpohla = 3 40,8 10 v , gdje se obodna brzina v uvrtava u m/s.

Sada se moe izraunati srednja apsolutna zranost: = Z d

Na osnovu ovako proraunate prethodne srednje apsolutne zranosti biramo dosjed koji ima priblino jednaku srednju zranost.

Sada se mogu izraunati stvarne vrijednosti zranosti (za odabrani dosjed): += min maxs 2

Z ZZ

= sdZ

Odreivanje potrebne debljine uljnog sloja: ( ) = + +0 1 + +h h h h S

h1 utjecaj hrapavosti blazinice i rukavca +h - uzima u obzir kut izmeu leaja i rukavca +h - uzima u obzir zakrivljenje rukavca u leaju S stupanj sigurnosti (1,2....1,5)

relativna debljina uljnog sloja: = 02h

Z

Odreivanje temperature leaja U ustaljenom pogonu (kada je postignuta ravnotea izmeu proizvedene topline i

topline koja se predaje okolini) moe se pisati:

N ( ) = L 0snaga trenja odvedena toplina

Fv A t t

= 0,001 .... 0,005 faktor tekueg trenja koeficijent prijelaza topline s leaja na zrak tL temperatura leaja t0 temperatura okoline

= = + u L 0Fv

t t tA

57

Iskustveni podaci: ( ) = + 2z7 12 , W mv K , vz brzina strujanja zraka

Povrina leaja - = LA f bd fL faktor koji ovisi o izvedbi leaja, i kree se u granicama izmeu 20 i 40.

tu temperatura ulja, ne bi smjela prelaziti 60oC, ako to nije sluaj treba predvidjeti dodatno hlaenje.

Izbor ulja Ulje se bira na osnovu potrebnog dinamikog viskoziteta kojeg odreujemo iz

Sommerfeldovog broja: = =

2 2

oo

p pS

S

p srednji pritisak - srednja relativna zranost - kutna brzina rukavca

Sommerfeldov broj odreujemo iz dijagrama u ovisnosti o i .

9.1.6 Aksijalni (uporni) leaj Vratila mnogih strojeva i ureaja optereena su znaajnim uzdunim silama, koje moraju preuzeti aksijalni leajevi. To je posebice sluaj u brodskom pogonu, gdje odrivni leaj brodskog voda vratila preuzima cjelokupnu porivnu silu, koja djeluje na brod. 9.1.6.1 Hidrodinamiki leaj Kod aksijalnih kliznih leaja uljni klin se postie uz pomo odreenog broja segmenata s nagibom u smjeru obodne brzine.

58

Na prethodnoj slici je prikazan aksijalni klizni leaj s vrstim segmentima. Ovakvi se leaji i danas koriste pri gradnji vodnih turbina, ali su ih u svim ostalim primjenama potpuno istisnuli aksijalni klizni leajevi sa samoudesivim segmentima Michellovi leajevi. Kod Michellovog leaja kruno postavljeni segmenti sami se postavljaju u potrebni kosi poloaj

Na sljedeoj slici je prikaana konstrukcijska izvedba odrivnog (Michellovog) leaja.

Pozicije: 1 - greben odrivnog vratila 2, 3 - stranja (prednja) prirubnica odrivnog vratila 4, 5 segmenti za vonju natrag (naprijed) 6, 7 nosai segmenata 8, 9 gnijezda s kuglastom povrinom 10, 11 brtva 12, 13 radijalni leajevi 14 donje kuite ( postolje) leaja 15 - gornje kuite leaja 16 poklopac leaja

59

9.1.6.2 Hidrostatski leaj

Pumpom se tlai ulje meu klizne povrine, a zatim otjee van. Uz pravilnu konstrukciju troenja praktiki i nema

9.2 Valjni (kotrljajui) leajevi Prema smjeru djelovanja sile:

a) Radijalni leaj prenosi iskljuivo radijalna optereenja primjer na slici b) valjkasti leaj b) Aksijalni leaj prenosi iskljuivo aksijalna optereenja primjer na slici c) aksijalni

kuglini leaj c) Uporni kuglini radijalni leaj prenosi radijalna i djelomino aksijalna optereenja

primjer na slici a) radijalni kuglini leaj

Valjna tijela su jednostavna geometrijska tijela, a smjetena su u kavezu, koji onemoguuje njihov meusobni dodir.

a) kuglini leaj prenosi radijalna i djelomino aksijalna optereenja b) valjkasti leaj prenosi iskljuivo radijalna optereenja

60

c) konini leaj prenosi radijalna i aksijalna optereenja d) bavasti leaj samoudesiv, podnosi manja odstupanja od centrinosti e) igliasti leaj prenosi velika radijalna optereenja

Kavezi valjnih tijela

a) kavez za kuglice b) kavez za valjie 9.2.1 Proraun leaja Statika nosivost, CO je ono optereenje koje izaziva deformaciju od 0,01% promjera valjnog tijela. Za svaki tip leaja ova vrijednost se nalazi u tablicama. Dinamika nosivost, C je ono optereenje uz koje 90% leajeva istog tipa postigne jedan milijun okreta, bez pojave oteenja uslijed zamora. Tabline vrijednosti se dobivaju eksperimentalno i nalaze se u katalozima proizvoaa. Dinamika nosivost se odreuje pomou slijedeeg izraza:

L

n te

fC F

f f=

= hL 500L

f - faktor vijeka trajanja

Lh eljeni vijek trajanja leaja u satima, 5000 10000 h eksponent vijeka trajanja = 3 za kugline leajeve = 10/3 za valjkaste leajeve

=n 33,3

fn

- faktor brzine vrtnje

n brzina vrtnje, okr/min ft faktor utjecaja temperature, za =o t100 1t C f

r aeF VxF yF= + - ekvivalentno optereenje Faktor V ovisi o tome da li unutarnji prsten miruje ili se okree, ukoliko se okree V=1, ukoliko miruje njegova je vrijednost najee jednaka 1,2. x radijalni faktor y aksijalni faktor

Openito njihove vrijednosti ovise o tipu leaja te o odnosu aO

i ar

F F

F C. Potrebni podaci o

faktorima x i y nalaze se u katalozima proizvoaa. Za sluaj kada je leaj optereen samo s radijalnom silom tada je x = 1, a y = 0. Fr radijalna sila

61

Fa aksijalna sila Dakle, dva su osnovna uvjeta za dimenzioniranje:

< 480 mm promjer provrta je oznaen u milimetrima.

63

10 SPOJKE Spojke slue za stalno ili povremeno spajanje dvaju vratila u svrhu prenoenja okretnog momenta. Dijelimo ih prema primjeni i konstrukcijskim karakteristikama u nekoliko grupa i podgrupa:

9.1 Neelastine spojke - koje kruto prenose okretni moment (bez znaajnijeg uvijanja) 9.1.1 vrste spojke spajaju dva vratila u jednu cjelinu, te mogu prenositi i moment

savijanja 9.1.1.1 ahurasta spojka 9.1.1.2 koljkasta (oklopna) spojka 9.1.1.3 Kolutna (tanjurasta) spojka

9.1.2 Kompenzacijske (pomine) spojke prenose okretni moment kruto, ali dozvoljavaju male aksijalne, kutne ili poprene pomake meu vratilima.

9.1.2.1 Spojke za kompenzaciju uzdunih pomaka 9.1.2.2 Spojke za kompenzaciju poprenih pomaka 9.1.2.3 Spojke za kompenzaciju kutnih pomaka 9.1.2.4 Spojke za kompenzaciju kutnih i uzdunih pomaka

9.2 Elastine spojke dozvoljavaju kutno uvijanje izmeu vratila i elastino prenose okretni moment. Obino mogu kompenzirati i manje poprene i aksijalne pomake.

9.2.1 Akumulacijske spojke 9.2.1.1 Spojka s elinim oprunim trakama (Malmedie-Bibby spojka) 9.2.1.2 Spojka sa zavojnim oprugama (Cardeflex spojka) 9.2.2 Prigune elastine spojke 9.2.2.1 Spojka s gumenim ulocima (Wlfel-Elco spojka) 9.2.2.2 Spojka s gumenim obruem (Periflex spojka)

9.3 Tarne spojke okretno moment prenose trenjem. Upotrebljavaju se kao ukljuno iskljune spojke za povremeno ukljuivanje radnog stroja u pogon. Ukljuivanje moe biti: mehaniko, hidrauliko, pneumatsko i elektromagnetsko.

9.3.1 Ploaste tarne spojke 9.3.1.1 Jednolamelna ploasta tarna spojka s mehanikim ukljuivanjem 9.3.1.2 Vielamelna ploasta tarna spojka s mehanikim ukljuivanjem 9.3.2 Konine tarne spojke

9.4 Hidrodinamike spojke - prenose okretni moment samo ako postoji razlika kutnih brzina pogonskog i gonjenog dijela spojke, tj. ako gonjeno vratilo zaostaje za pogonskim.

9.4.1 S konstantnim punjenjem 9.4.2 S ureajem za punjenje i pranjenje

9.5 Specijalne spojke 9.5.1 Spojke za uputanje u rad povezuju dijelove tek kad pogonsko vratilo postigne

odreenu brzinu vrtnje 9.5.2 Sigurnosne spojke tite od preoptereenja, oteenja ili loma ostale dijelove

prijenosnika ili strojeva 9.5.3 Elektrodinamike (indukcijske) spojke

64

10.1 Neelastine spojke 10.1.1 vrste spojke 10.1.1.1 ahurasta spojka

Dobre strane: jednostavna konstrukcija i mali vanjski promjer Loe strane: sloena montaa i demontaa (uz potrebu znatnog pomicanja vratila) 10.1.1.2 koljkasta (oklopna) spojka

Sastoji se od dvodjelnog oklopa, ije se polovice steu po duini vratila vijcima, ime se ostvaruje potrebni pritisak na vratilo. Prednosti ove spojke su laka montaa i demontaa (bez potrebe pomicanja vratila), a nedostak je teko uravnoteenje. Dimenzije ove spojke su standardizirane, standardi navode i dozvoljenu vrijednost okretnog momenta kojeg spojka moe prenijeti. 10.1.1.3 Kolutna (tanjurasta) spojka

65

Sastoji se iz dva koluta spojena s dosjednim vijcima. Radi centriranja na jednom kolutu spojke imamo prstenasto ispupenje, a u drugom isto takav lijeb. Okretni moment se prenosi trenjem te oblikom preko dosjednih vijaka. Dimenzije spojke su standardizirane, te standardi navode i dozvoljenu vrijednost okretnog momenta kojeg spojka moe prenijeti. Nedostak ove spojke je veliki vanjski promjer spojke, a prednost je relativno laka montaa. 10.1.2 Kompenzacijske (pomine) spojke Kompenzacijske spojke se koriste kada je potrebno pri prijenosu okretnog momenta dopustiti pomake izmeu vratila. Ti pomaci su posljedica okretanja, temperaturnih rastezanja ili greaka pri izradi ili montai, a mogu biti uzduni (aksijalni), popreni ili kutni.

10.1.2.1 Spojke za kompenzaciju uzdunih pomaka Ove spojke kompenziraju uzdune dilatacije vratila, uglavnom izazvane pogonskim temperaturama. Dilatacijske spojke izjednauju dilatacije meusobnim uzdunim pomicanjem svojih polovica. Primjer dilatacijske spojke je kandasta spojka.

Na slici je prikazana dvodijelna kandasta spojka iji dijelovi a i b imaju s eone strane po tri kande, koje s malom zranou ulaze jedna u drugu. Na desnoj slici je trodimenzionalni prikaz jednog dijela spojke. Okretni moment se prenosi preko veze oblikom. 10.1.2.2 Spojke za kompenzaciju poprenih pomaka Primjer spojke za kompenzaciju eventualnih poprenih pomaka izmeu vratila je Oldham spojka.

66

Poloaj pogonske i gonjene strane spojke je fiksiran, s njima su fiksirani i pripadajui im svornjaci, pa centralna ploa klie po svornjacima. Sredite ploe rotira kutnom brzinom dvostruko veom od kutne brzine vratila, pa je radi smanjivanja centrifugalne sile treba izraditi im lakom. 10.1.2.3 Spojke za kompenzaciju kutnih pomaka Ove spojke prenose okretni moment preko vratila koja meusobno zatvaraju kut, a koji se u tijeku pogona moe mijenjati. Takva spojka je kardanski zglob, tj spojka s krinim zglobom.

Sastoji se od centralnog dijela u obliku kugle (1) koja je probuena tako da su rupe (2) i (3) pod pravim kutom. U te rupe ulaze vilice (4) i (5) odgovarajuih ahura (6) i (7), sa svojim izdancima (8) i (9). Preko ahura se navlae cilindrini obrui (10) i (11) iji je zadatak da dre vilice sklopljene.

Na prethodnoj slici je prikazan jednostavni kardanski zglob.

67

Zbog nagnutosti gonjenog u odnosu na pogonsko vratilo, ono se giba nejednoliko:

2 1 2 21

cos1 sin sin

= te mu se kutna brzina vrtnje u tijeku jednog okreta kree unutar granica:

12 1 coscos

Da bi se izbjegla, nejednolikost okretanja potrebno je ugraditi meuvratilo s dva zgloba. Meuvratilo se zbog djelovanja kardanskog zgloba (1) vrti nejednoliko, ali se ta nejednolikost poniti u kardanskom zglobu (2), preduvjet za to je da su oba kuta nagiba jednaka. Najvei dozvoljeni kutni pomak izmeu vratila je do 30o.

68

10.1.2.4 Spojke za kompenzaciju poprenih i kutnih pomaka Primjer spojke koja moe kompenzirati poprene i kutne pomake je zupana spojka.

Na oba vratila (1, 2) s perom su spojene glavine (3, 4) koje na sebi imaju vanjsko ozubljenje (5,6). To vanjsko ozubljenje je spregnuto s unutarnjim ozubljenjem (7, 8) kolutova (9, 10). Izmeu zubi glavine (5, 6) i zubi koluta(7, 8) postoji radijalna zranost z pa je s time omogueno radijalno pomicanje vratila. Kutna pokretljivost vratila dobivena je na nain da su zubi glavine (5, 6) zaobljeni, sa sreditem zaobljenja u osi vratila. 10.2 Elastine spojke Elastine spojke imaju zadatak da kompenziraju razlike meusobnog poloaja osi vratila, te da na sebe preuzmu kolebanja okretnih momenata u tijeku rada i udarna optereenja uslijed naglih ubrzanja strojeva. Izmeu pogonskog i gonjenog dijela spojke nalaze se savojno ili torziono elastini elementi od: gume, koe, umjetnih masa, tekstilnih tkanina, elinih opruga, itd. Razlikuju se: akumulacijske elastine spojke akumuliraju energiju udara, te nakon smanjenja

optereenja vraaju cjelokupnu energiju prigune elastine spojke dio akumulirane energije pretvaraju u unutarnje trenje

veznih elemenata.

69

10.2.1 Akumulacijske elastine spojke 10.2.1.1 Spojka s elinim oprunim trakama (Malmedie-Bibby spojka)

Spojka se sastoji od dva koluta s unutarnjim ozubljenjem, koja su meusobno povezana elinom trakom iz elika za opruge (a). Kod preoptereenja kao to je prikazano na slici poveava se nalena povrina trake na bokovima zubi te se smanjuje slobodna duljina trake izmeu kolutova, uslijed toga se smanjuje elastinost veze. Kod udarnog optereenja jo vie se smanji elastinost veze i ona postane potruno kruta, ako doe do daljnjeg poveanja optereenja elina traka puca. Moe prenositi okretne momente do 65 10 Nm Kut meusobnog zakreta kolutova spojke je do 1,2o, kutni pomak do 1,3o, aksijalni pomak 4 do 20 mm, a radijalni pomak 0,5 do 3 mm. 10.2.1.2 Spojka sa zavojnim oprugama (Cardeflex spojka)

Spojka se sastoji iz dva koluta (1) i (2) izmeu kojih su po obodu postavljene zavojne opruge (3). Opruge su upete sa zaticima (4) i voene vodilicama (5). U ovisnosti o optereenju opruge se deformiraju te tako ostvaruju elastina svojstva ove spojke.

70

Moe prenositi okretne momente do 41,8 10 Nm Kut meusobnog zakreta kolutova spojke je do 5o, a kutni pomak do 2o. 10.2.2 Prigune elastine spojke 10.2.2.1 Spojka s gumenim ulocima (Wlfel-Elco spojka)

Spojka se sastoji od dva koluta (1) i (2) povezana vijcima. Na vijke su nataknuti gumeni uloci (4). Pri prijenosu okretnog momenta u sluaju preoptereenja (slika b) gumeni se uloci radijalno deformiraju, tako ublauju udare te ih zbog unutarnjeg trenja u gumi i priguuju. Moe prenositi okretne momente do 55, 4 10 Nm Kut meusobnog zakreta kolutova spojke je do 3o, a aksijalni pomak do 3 mm. 10.2.2.2 Spojka s gumenim obruem (Periflex spojka)

Spojka je sastavljena iz dva koluta (1) i (2), na koje je s poklopcima (3) i vijcima (4) privren vezni gumeni obru (5). Moe prenositi okretne momente do 43, 4 10 Nm Kut meusobnog zakreta kolutova spojke je do 12o, kutni pomak do 4o, aksijalni pomak do 8 mm, a radijalni pomak do 4 mm.

71

10.3 Tarne spojke Tarne spojke prenose okretni moment sa pogonske na gonjenu stranu pomou sile trenja, koja se ostvaruje s dovoljno velikom normalnom pritisnom silom na obje tarne povrine spojke. Tarne povrine mogu biti suhe ili podmazivane, a prema obliku tarnih povrina tarne spojke mogu biti ploaste ili konine. Ploaste tarne spojke imaju tarne povrine u obliku metalnih lamela, na koje se po potrebi postavljaju nemetalne obloge s im zbog veeg faktora trenja pri jednakoj pritisnoj sili poveavamo silu trenja te s tim i okretni moment kojeg spojka moe prenijeti. Konine tarne spojke imaju tarne povrine koninog oblika. 10.3.1 Ploaste tarne spojke Ploaste tarne spojke mogu biti:

jednolamelne vielamelne

U praksi su obzirom na grau i broj lamela te obzirom na nain ukljuivanja (mehaniko, elektromagnetsko, hidraulino, pneumatsko) poznate razliite izvedbe ploastih tarnih spojki. 10.3.1.1 Jednolamelna ploasta tarna spojka s mehanikim ukljuivanjem Ova spojka ima dvije tarne plohe pa se naziva i dvopovrinska spojka.

Na glavini (1) pogonskog dijela spojke, nalazi se ukljuni prsten (2), koji svojim uzdunim gibanjem djeluje na poluge (ruice) (3). Ruice (3) su smjetene u utore u glavini (1) i okretne su oko toke A. Glavina (1) ima vanjsko ozubljenje u koje su postavljene aksijalno pomine klizne ploe (4) i (5) s unutarnjim ozubljenjem.

72

Gonjeni dio spojke predstavlja vanjski prsten (6) s unutarnjim ozubljenjem u koje je postavljena lamela (7) s tarnim oblogama (8). Lamela (7) ima vanjsko ozubljenje i aksijalno je pomina u prstenu (6). Troenje tarnih obloga i uslijed toga opadanje pritisne sile kompenzira se zatezanjem matice (9). Princip rada je sljedei: Pomicanjem ukljunog prstena (2) u lijevo, ruice (3) se zakreu oko toke A i tlae svojim kraim krajevima na aksijalno pominu kliznu plou (5), tako se ostvaruje pritisna sila na tarnoj oblozi (8), te se vri prijenos okretnog momenta s pogonskog na gonjeni dio spojke. Pomicanjem ukljunog prstena (2) u desno prestaje djelovanje pritisne sile ruice (3) na kliznu plou (5) te je spojka iskljuena. 10.3.1.2 Vielamelna ploasta tarna spojka s mehanikim ukljuivanjem Rad lamelnih spojki zasniva se na naelu da se sastavni dijelovi spojke lamele uzdunim silama meusobno pritiu, ime se javljaju sile trenja, potrebne za prijenos okretnog momenta s pogonske na gonjenu stranu spojke. Kod mehaniki upravljanih lamelnih spojki potrebna sila za meusobno pritiskivanje lamela postie se polunim mehanizmom. Naroita prednost ovih spojki je u prijenosu velikih okretnih momenata (do 50000 Nm) pri malim vanjskim promjerima lamela, ali s velikim brojem tarnih povrina. Princip rada je kao i kod jednolamelne ploaste tarne spojke s mehanikim ukljuivanjem

10.3.2 Konine tarne spojke Koriste se najee kao suhe spojke, a primjerene su za prijenos velikih okretnih momenata. Zbog koninog oblika postiu se velike normalne sile kod manjih aksijalnih (pritisnih) sila.

73

Sastoji se od pogonskog (1) i gonjenog (2) dijela koji se u kontaktu preko konine tarne povrine (3). Spojka se ukljuuje aksijalno pokretnim gonjenim dijelom (2). Ako se gonjenim dijelom ostvari pritisna sila Fa tada se na tarnoj povrini ostvari normalna sila FN koja uzrokuje potrebnu silu trenja za prijenos okretnog momenta. Najee se koristi kut konusa = 15 do 25o.

74

11 MEHANIKI PRIJENOSNICI Prijenosnici slue za prijenos energije s pogonskog na gonjeni stroj. Prijenosnici mogu biti: mehaniki, hidrauliki, pneumatski i elektrini. Mehaniki prijenosnici prenose energiju pomou rotacionog gibanja, a upotrebljavaju se: ako je brzina pogonskog stroja prevelika, ako se osi pogonskog i gonjenog stroja ne podudaraju, ako jedan pogonski stroj mora goniti vie gonjenih strojeva, ako je potrebno izbjei kritinu brzinu vrtnje.

Podjela mehanikih prijenosnika: Obzirom na nain prijenosa gibanja

mehaniki prijenosnici kod kojih se gibanje prenosi trenjem: tarni prijenosnici, remenski prijenosnici, prijenosi uetima,

mehaniki prijenosnici kod kojih se gibanje prenosi zahvatom: zupani prijenosnici, puni prijenosnici, lanani prijenosnici.

Obzirom na poloaj pogonskog i gonjenog kola prijenosnici s neposrednim kontaktom izmeu pogonskog i gonjenog kola: tarni

prijenosnici, zupani prijenosnici, puni prijenosnici, prijenosnici s posrednom vezom izmeu pogonskog i gonjenog kola: remenski

prijenosnici, lanani prijenosnici, prijenosi uetima.

POSREDNI NEPOSREDNI

TRENJEM

REMENSKI

TARNI

ZAHVATOM

LANANI

ZUPANI

Prijenosni odnos (omjer) mehanikih prijenosnika definiran je kao omjer brzine vrtnje pogonskog i gonjenog vratila (kola)

= =1 1

2 2

ni

n

Stupanj djelovanja je odnos snage koju dobije gonjeni stroj prema snazi koju odaje pogonski stroj

= = = 1 g g21 1 1

1P P PP

P P P

75

Primjer viestupanjskih prijenosnika:

Ukupni prijenosni omjer = =

11 n 1,2 3,4 5,6 n-1,n

2

.....i i i i i 23

34 n-1..... =

1

n n

Ukupni stupanj djelovanja = 1 n 1,2 3,4 5,6 n-1,n..... Potrebna snaga pogonskog stroja = + + + +

RS1 RS2 RSn-1 RSnPS

PS-RS1 PS-RS2 PS-RSn-1 PS-RSn

.....P P P PP

gdje je: in-1,n prijenosni omjer jednog stupnja prijenosa n-1,n stupanj djelovanja jednog stupnja prijenosa PS-RSn stupanj djelovanja od pogonskog stroja do n-tog radnog stroja 11.1 Zupani prijenosnici Zupani prijenosnici su najrairenija i najvanija grupa mehanikih prijenosnika. Prednosti:

visok stupanj djelovanja (~0,95) velika trajnost i izdrljivost male dimenzije mogu se upotrebljavati za prijenos od najmanjih do najveih snaga, te od najmanje do najvee

brzine vrtnje Nedostaci: najskuplji od mehanikih prijenosnika vibracije i umovi zbog krutog prijenosa okretnog momenta zahtijeva se vrlo tona obrada

Podjela zupanih prijenosnika prema poloaju osi zupanog para

1) prijenosi za paralelna vratila (prijenosi cilindrinim zupanicima) a) s ravnim ozubljenjem b) s kosim ozubljenjem c) sa strelastim ozubljenjem d) s unutranjim ozubljenjem

76