Spojka (strojárstvo)

Spojka je strojná súčiastka, ktorá obvykle spája hnací a hnaný hriadeľ a slúži na prenos krútiaceho momentu, niekedy tiež na vyrovnanie vzájomnej nesúososti oboch hriadeľov. Podľa druhu použitia je možné deliť spojky napr. na pevné (napr. trubková, kotúčová apod.), ktoré prenášajú stály krútiaci moment medzi hriadeľmi, a na spojky pohyblivé (napr. trecia lamelová spojka), ktoré umožňujú rozpojenie medzi dvomi hriadeľmi a tým prerušenie prenosu krútiacemu momentu. Významnou súčasťou strojov je poistná strižná spojka (napr. kotúčová spojka so strižným kolíkom), ktorá zaistí prerušenie krútiaceho momentu prestrihnutím kolíka, pokiaľ sa preruší krútiaci moment, ktorý je predpísaný pre daný stroj. Sú tiež dôležité pre tlmenie nárazov. Spojky je možné postaviť aj tak, aby umožňovali rozpojenie počas chodu, axiálny/radiálny pohyb hriadeľov alebo umožňujú plynulý rozbeh.

Lamela suchej trecej spojky s drážkovaným nábojom, obsahujúca v sebe pružnú spojku s vinutými pružinami

Hardy spojka

Pre prenos krútiaceho momentu v spojkách sa používa množstvo rôznych spôsobov a súčiastok, napr.: kolíky, čapy, lícované skrutky, gumy (napr. spojka PERIFLEX) alebo rôzne konštrukčné úpravy spojkových kotúčov, ako napríklad pri zubovej spojke a v neposlednom rade sa používajú trecie sily ako napríklad pri trecích lamelových spojkách, ktoré majú veľký význam v automobilovom priemysle.

Druhy spojok

Existuje osem hlavných skupín spojok:

• Pevné spojky - pevné spojenie dvoch súosých hriadeľov bez žiadnych prídavných vlastností
• Pružné spojky - tlmenie nárazov a vibrácií
• Vyrovnávacie spojky - vyrovnávajú nesúososti oboch hriadeľov alebo ich vzájomných pohybov
• Výsuvné spojky - rozpájajú hriadele v stoji
• Trecie spojky - plynulý rozbeh hnaného hriadeľa aj rozpojenie počas prevádzky
• Rozbehové spojky - automatický plynulý rozbeh hnaného hriadeľa
• Poistné (bezpečnostné) spojky - obmedzujú prenášaný krútiaci moment
• Jednosmerné spojky - prenášajú krútiaci moment iba jedným smerom

Niektoré spojky môžu funkcie spojok kombinovať. Napríklad hardyho spojka je pružnou spojkou, ale súčasne dokáže vyrovnávať malú nesúososť hriadeľov.

Výpočet krútiaceho momentu spojky

Pokiaľ je spojka na hnacej strane pokojne zaťažená, je prenášaný krútiaci moment v Nm daný vzťahom:

$M_{k}=9557{\frac {P}{n}}$

kde P je výkon v kW a n otáčky za minútu.

V praxi spojka neprenáša len menovitý moment, ale väčší moment kvôli nerovnomernostiam v konštrukcii a rôznym typom hnacích a hnaných strojov. Preto musí byť dimenzovaná na iný moment a stavaná pre väčšiu námahu, ako s ktorou sa normálne počíta. Vzťah pre prenášaný moment je tak upravený:

$M_{k}{\dot {=}}9557{\frac {PC}{n}}$

kde C ≥ 1 je prevádzkový súčiniteľ.

Prevádzkový súčiniteľ

Tento súčiniteľ je koeficientom, upravujúcim hodnotu krútiaceho momentu tak, aby spojka zniesla prípadný prenos väčšieho krútiaceho momentu. Závisí približne úmerne na tom, do akej výkonnostnej triedy patrí hnací a hnaný stroj. Pokiaľ je hnacím strojom malý elektromotor alebo parná turbína a hnaný stroj len malé dynamo alebo premietačka, koeficient je určený ako C=1 až 1,4. Pri rovnakom hnacom stroji, ale najvyššej triede hnaného stroja, dosahuje súčiniteľ hodnoty 3 až 3,9. Najvyššie hodnoty dosahuje súčiniteľ pri najsilnejších hnacích strojoch a najťažších hnaných strojoch, napr. spojka medzi stacionárnym štvordobým jednovalcovým benzínovým motorom a vysokotlakovým čerpadlom má súčiniteľ 4,4 až 5,3.

Guma má veľký vplyv na tlmenie spojky a preto je u gumených spojok volené vždy nižšie rozmedzie hodnôt súčiniteľa.

Príklady použitia spojky

Trecia spojka

Jednoduchá spojka motora automobilu. 1-Zotrvačník hnaný motorom, 2-trecí disk spojky, 3-lamela suchej trecej spojky s drážkovaným posuvným spojom, 4-prítlačná pružina, 5,6,7,8-odtlačenie pružiny pedálom od prítlačného disku, 9-prítlačný kotúč spojky, 10-prítlačná páka, 12-hnaný drážkovaný hriadeľ

Typickým príkladom trecej spojky je jej požitie v automobiloch so spaľovacím motorom. Výkon motora je obvykle prenášaný na zotrvačník motora, na ktorom je upevnený trecí disk. Na trecí disk je pružinou pritláčaná lamela suchej trecej spojky prítlačným kotúčom. Lamela suchej trecej spojky prenáša výkon motora na hnaný hriadeľ posuvným drážkovaným spojom. Pri zošliapnutí spojkového pedálu sa prekoná prítlak pružiny a prítlačný disk s trecím obložením sa vzdiali od lamely trecej spojky, čím prestane byť lamela trecej spojky pritláčaná k treciemu kotúču a teda sa motor odpojí od hnaného hriadeľa. V súčasnosti sa používa viacero konštrukcií trecích spojek, napr. viacdiskové spojky, hydraulické spojky, atď.

Pozri aj

• Hardyho spojka

Zdroj

• Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Spojka (stroj) na českej Wikipédii.
• Strojně technická příručka (Ing. Svatopluk Černoch), nakladatelství SNTL, Praha 1977