ΓΕΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ - ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΗΧΑΝΩΝ

ΓΕΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ – ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΗΧΑΝΩΝ

59

4. Στοιχεία μηχανών – Μέσα σύνδεσηςΤο πρώτο πράγμα που αντιμετωπίζεται μηχανουργικές συνθέσεις, είναι η συναρμογή

των επί μέρους στοιχείων ή η σύνδεση μεταξύ τους.Κάθε μηχανή περιέχει αναγκαστικά σημαντικό αριθμό από μέσα συνδέσεως.H σπουδαιότητά τους καθώς και η πολύπλευρη χρησιμότητά τους μας οδηγεί σε μια

γενικότερη τυποποίηση καθώς και σε μια μαζική κατασκευή τους. Έτσι από πλευράς κόστουςβιομηχανικής κατασκευής των μηχανών ο κάθε κατασκευαστής θα πρέπει να προσπαθεί ναχρησιμοποιεί τα πλέον τυποποιημένα μέσα συνδέσεως σε ευρύτερη κλίμακα σαν τα πιο φθηνά.

Μη λυόμενες συνδέσεις.Στις συνδέσεις αυτές τα συνδεόμενα τεμάχια ενώνονται κατά μόνιμο τρόπο.

Χαρακτηριστικό στις μη λυόμενες συνδέσεις είναι ότι για να αποσυναρμολογηθούν τασυνδεόμενα μέρη πρέπει να καταστραφεί το μέσον που χρησιμοποιήθηκε για την ένωσή τους.

Λυόμενες συνδέσεις.Στις συνδέσεις αυτές τα συνδεόμενα μέρη ενώνονται κατά τέτοια τρόπο ώστε να είναι

εύκολη η αποσυναρμολόγησή τους χωρίς να καταστρέφεται το μέσον συνδέσεώς τους.Αποσυναρμολογούνται και συναρμολογούνται τα συνδεόμενα τεμάχια όσες φορές το απαιτεί ηζωή της μηχανής, με δυνατότητα κάθε φορά ελέγχου ενδεχομένων φθορών τους που επιβάλλουντην αντικατάσταση τους.

Ανάλογα με το είδος της συνδέσεως που θέλουμε να πραγματοποιήσουμε,χρησιμοποιούμε και το κατάλληλο μέσο συνδέσεως. Έτσι, για τις λυόμενες συνδέσειςχρησιμοποιούμε κοχλίες και σφήνες. Για τις μη λυόμενες χρησιμοποιούμε καρφιά (ήλους).

Εκτός όμως από τους δυο τρόπους που είδαμε παραπάνω, υπάρχει και τρίτος τρόποςσυνδέσεως κομματιών. O τρόπος αυτός είναι με τις συγκολλήσεις που στην πραγματικότηταανήκουν στις μη λυόμενες συνδέσεις.

4.1 Ήλοι – ηλώσεις (καρφιά – καρφοσυνδέσεις)α) Γενικά. Στοιχεία καρφιών.Οι συνδέσεις με καρφιά λέγονται καρφοσυνδέσεις. H καρφοσύνδεση είναι μη λυόμενη

σύνδεση.Τα καρφιά που χρησιμοποιούνται κάθε φορά για ένα κάρφωμα πρέπει να είναι

κατασκευασμένα από το ίδιο υλικό, από το οποίο κατασκευάζονται και τα συνδεόμενα μέρη. Έτσιπ.χ. με καρφιά από αλουμίνιο συνδέονται κομμάτια από αλουμίνιο κ.ο.κ.

Τα καρφιά, όταν εξετάζονται μορφολογικά (γεωμετρικά), αποτελούνται από τον κορμό καιτην κεφαλή (σχ. 4.1α).

Σχ. 4.1 β.Σχ. 4.1α.


60

O κορμός έχει σχήμα κυλινδρικό με διάμετρο d και είναι αρκετά μακρύς, ώστε όχι μόνο ναξεπερνά τα ελάσματα που πρόκειται να συνδέσει, αλλά και να προχωρεί ακόμα περισσότερο (σχ.4.1α).

Αν το μήκος του κορμού που αντιστοιχεί στο πάχος των συνδεομένων ελασμάτων,συμβολισθεί με το γράμμα (s), το δε τμήμα που προεξέχει από αυτά με το γράμμα (z), τότε, όπωςφαίνεται και από το σχήμα 4.1α, το συνολικό μήκος του κορμού ενός καρφιού ισούται προς:

l = s + zΤο πρόσθετο αυτό μήκος του κορμού z χρησιμεύει για να σχηματισθεί επί τόπου η

δεύτερη κεφαλή στο καρφί (σχ. 4.1β). Οι καρφοσυνδέσεις ως προς τον τρόπο κατασκευής τουςδιακρίνονται: α) Σε μηχανικές που εκτελούνται με μηχανικά μέσα, και β) σ' αυτές που γίνονται με τοχέρι.

Οι Πίνακες 4.1 και 4.2 περιέχουν τα κατάλληλα μήκη κορμού σε σχέση με το πάχος τωνελασμάτων s για λεβητόκαρφα και για καρφιά σιδηροκατασκευών.

β) Είδη καρφιών.Όπως φαίνεται από το σχήμα 4.1γ, τα καρφιά διακρίνονται τόσο ως προς τη μορφή της

κεφαλής τους, όσο και ως προς το πάχος (διάμετρος d) του κορμού τους.Έτσι διαιρούνται:Ανάλογα προς τη μορφή της κεφαλής τους (σχ. 4.1 γ) σε:

Ημισφαιρικά (στρογγυλοκέφαλα) που η κεφαλή τους είναι σχεδόν ημισφαιρική. Φακοειδή που η κεφαλή τους είναι λιγότερο καμπυλωτή (όπως είναι οι φακοί).

Τα φακοειδή διακρίνονται σε: βυθισμένα (φρεζάτα) που η κεφαλή τους έχει τέτοιο σχήμα, ώστε να μπορεί να βυθίζεται,

δηλαδή να χωνεύει στο ένα από τα δύο συνδεόμενα κομμάτια, και σε ημιβυθισμένα που ένα τμήμα μόνο της κεφαλής τους βυθίζεται στο ένα από τα

συνδεόμενα, ενώ το υπόλοιπο εξέχει.

Καρφιά με καμπυλωτή μεγάλη κεφαλή.Ανάλογα προς τη διάμετρο του κορμού τους τα καρφιά διαιρούνται σε δύο κατηγορίες:• Στα καρφιά με διάμετρο μικρότερη από 10mm.Τα καρφιά με διάμετρο μικρότερη από 10 mm (d<10) διαιρούνται, σύμφωνα με ταγερμανικά πρότυπα D.I.N. σε:Ημισφαιρικά (D.I.N. 660, 663, 664) d = 1 ως 9 mmΒυθισμένα (D.I.N. 661, 664) d = 1 ως 9 mmΗμιβυθισμένα (D.I.N. 662) d = 1 ως 8 mm

Σχ. 4.1 γ. Καρφιά διάφορου σχήματος με την ονομασία τους.


61

Καμπυλωτά με μεγάλη κεφαλή(D.I.N. 674) d = 1,6 ως 8,4 mmΠριτσίνια (D.I.N. 675) d = 1,0 ως 3,0 mm• τα καρφιά με διάμετρο από 10 ως 43 mm.Τα καρφιά αυτά χαρακτηρίζονται ως λεβητόκαρφα και χρησιμοποιούνται τόσο για

καρφώματα σε λέβητες όσο και για συνδέσεις σιδερένιων κατασκευών (ζευκτά στεγών, δοκοίγεφυρών κλπ).

Τα καρφιά με διάμετρο από 10 ως 43 mm (d >10) διαιρούνται σε:Ημισφαιρικά για καζάνια (D.I.N. 123) d = 10 ως 35 mmΗμισφαιρικά για σιδηροκατασκευές (D.I.N. 124) d = 10 ως 36 mmΒυθισμένα (D.I.N. 302) d = 10 ως 36 mmΗμιβυθισμένα (D.I.N. 301) d = 10 ως 43 mmΦακοειδή βυθισμένα (D.I.N. 303) d = 10 ως 43 mm

Ανάλογα με το είδος της ηλώσεως που θα προτιμηθεί, εκλέγεται και το σχετικό συνδετικόμέσο (καρφί).

Για να αγοράσουμε ένα καρφί πρέπει να γνωρίζουμε τον τύπο του (που δίνεται από τοσυμβολισμό D.I.N.), τη διάμετρο και το μήκος του κορμού του. Αν πρόκειται π.χ. για ημισφαιρικόκαρφί, αυτό έχει συμβολισμό D.I.N. 123, αν πάλι πρόκειται για βυθισμένο, αυτό έχει συμβολισμόD.I.N. 302 κ.ο.κ.

Έτσι, όταν μας ζητηθεί να αγοράσουμε ένα καρφί «20 x 70 D.I.N. 123», σημαίνει ότιθέλουμε ένα ημισφαιρικό καρφί με διάμετρο 20 mm και μήκος 70 mm κ.ο.κ.

Όταν αγοράζουμε καρφιά, μετρούμε τη διάμετρο του κορμού σε σημείο του που βρίσκεταιτουλάχιστον 5 mm κάτω από την κεφαλή του καρφιού.

Στοιχεία των διαστάσεων των καρφιών βρίσκονται στον Πίνακα 4.1.

ΠΙΝΑΚΑΣ 4.1. Διαστάσεις καρφιών

Διάμετρος κορμού d 10 12 (14) 16 (18) 20 22 24 27 30 (33) 36

Διάμετρος οπής καρφιού d1 11 13 15 17 19 21 23 25 28 31 34 37

Κοχλίας που ταιριάζειστην τρύπα καρφιού M10 M12 M16 M20 M 24 M30 M36

Διάμετρος κεφαλής D 18 22 25 28 32 36 40 43 48 53 58 64

Ύψος κεφαλής k 7 9 10 11,5 13 14 16 17 19 21 23 25

Ακτίνα καμπύλ. κεφαλής R 9,5 11 13 14,5 16,5 18,5 20,5 22 24,5 27 30 33Ήλο

ιλε

βήτω

ν

Στρογγυλέμα r 1 1,6 1,6 2 2 2 2 2,5 2,5 3 3 4

Διάμετρος κεφαλής D 16 19 22 25 28 32 36 40 43 48 53 58

Ύψος κεφαλής k 6,5 7,5 9 10 11,5 13 14 16 17 19 21 23

Ακτίνα καμπύλ. κεφαλής R 8 9,5 11 13 14,5 16,5 18,5 20,5 22 24,5 27 30

Ήλο

ι σιδ

η-ρο

κατα

σκευ

ών

Στρογγύλεμα r 0,5 0,6 0,6 0,8 0,8 1 1 1,2 1,2 1,6 1,6 2

Διάμετρος κεφαλής D 14,5 18 21,5 26 30 31,5 34,5 38 42 42,5 46,5 51

Ύψος κεφαλής k 3 4 5 6,5 8 10 11 . 12 13,5 15 16,5 18

Ακτίνα καμπύλ. κεφαλής R 27 41 58 85 113 124,5 75,5 91 111 114 136 164Ήλο

ιβυ

θισμ

ένοι

Γωνία βυθίσεως a 75° 60° 45°


62

4.2 Κοχλίες, σπειρώματα, κοχλιοσυνδέσεις.4.2.1 Γενικά. Περιγραφή κοχλιών.

Κάθε κοχλίας αποτελείται από τον κυλινδρικό κορμό και την κεφαλή. Στον κορμόδιακρίνουμε δυο μέρη: το αυλακωτό τμήμα, δηλαδή το τμήμα που φέρει την αυλάκωση, και τοτμήμα που δεν φέρει αυλάκωση που λέγεται αυχένας. O αυχένας βρίσκεται κάτω από τηνκεφαλή. Μερικοί κοχλίες δεν έχουν αυχένα.

O κοχλίας πολύ συχνά συνοδεύεται και από ένα περικόχλιο (παξιμάδι) που είναιαπαραίτητο για τη στερέωσή του.

Πρέπει να σημειώσουμε ότι υπάρχουν και κοχλίες που δεν έχουν κεφαλή, ο δε αυχέναςτους βρίσκεται στο μέσο του κορμού τους. Αυτοί λέγονται φυτευτοί κοχλίες ή διαφορετικάμπουζόνια (σχ. 4.2α).

Για να κατασκευασθούν κοχλίες είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν όλα τα συνήθημέταλλα π.χ. χάλυβας, χαλκός, μπρούντζος, αλουμίνιο κ.ά.

H κοχλίωση είναι μια λυόμενη σύνδεση.

4.2.2 Είδη από κοχλίες.Στην κατασκευή των μηχανών, οι κοχλίες δεν χρησιμοποιούνται μόνο ως στοιχεία

συνδέσεως, αλλά και ως στοιχεία κινήσεως και γι' αυτό το λόγο διακρίνονται σε κοχλίεςσυνδέσεως ή στερεώσεως και σε κοχλίες κινήσεως.

Οι κοχλίες συνδέσεως χρησιμοποιούνται γενικά για τις συνδέσεις των διαφόρωντμημάτων των τεχνικών έργων ή των μηχανών, οι δε αυλακώσεις τους έχουν πάντοτε τριγωνικήμορφή.

Οι κοχλίες κινήσεως αντίθετα μας βοηθούν στη μετατροπή:1) Μιας περιστροφικής κινήσεως σε ευθύγραμμη, όπως π.χ. συμβαίνει στην πρέσα (σχ. 4.2β),όπου περιστρέφοντας με το χέρι το στρόφαλο Α δεξιά ή αριστερά επιτυγχάνεται ευθύγραμμημετατόπιση της κεφαλής της πρέσας Β άνω ή κάτω, επειδή αυτή συνδέεται με τον κοχλία Γ. Τοίδιο συμβαίνει και στη μέγγενη και στο γρύλλο.2) Μιας ευθύγραμμης κινήσεως σε περιστροφική, όπως π.χ. συμβαίνει στα χειροκίνητατρυπάνια.

Σχ. 4.2α. Φυτευτός κοχλίας.

.Σχ. 4.2β. Πρέσσα.


63

3) Μιας περιστροφικής κινήσεως σε άλλη περιστροφική, όπως π.χ. συμβαίνει στο σύστημαατέρμονα κοχλία και οδοντωτού τροχού (σχ. 4.2γ).

Χαρακτηριστικό του αν ένας κοχλίας ανήκει στους κοχλίες συνδέσεως ή κινήσεως είναι ημορφή που έχει η αυλάκωση του κορμού του. H αυλάκωση αυτή, που λέγεται σπείρωμα, είναιδιαφορετική στους κοχλίες κινήσεως.

4.2.3 Σπειρώματα.Α' Εξωτερικά σπειρώματα.

Έχουμε σπειρώματα ορθογωνικό, τριγωνικά, τραπεζοειδή, πριονωτό, στρογγυλά(σχ. 4.2δ) κλπ.

Στην πράξη η συχνότερα εφαρμοζόμενη μέθοδος για την κατασκευή ενός κοχλία είναι μεαφαίρεση υλικού από τον κορμό του κοχλία με κατάλληλο κοπτικό εργαλείο.

Κάθε κύλινδρος που φέρει στην επιφάνειά του σπειρώματα, λέγεται κοχλίας.B' Εσωτερικά σπειρώματα - περικόχλιο (παξιμάδι).

Αν αντί για τον κύλινδρο που χρησιμοποιήσαμε πριν, πάρουμε ένα τμήμα από σωλήνακαι στην εσωτερική του επιφάνεια τυλίξουμε με τον ίδιο τρόπο το εύκαμπτο λουρί πουπροσαρμόσαμε εξωτερικά, τότε αυτό που προκύπτει στο εσωτερικό του σωλήνα είναι ένασπείρωμα που ονομάζεται εσωτερικό [σχ. 4.2ε].

Κάθε σωλήνας που έχει εσωτερικά ένα οποιοδήποτε σπείρωμα, καλείται περικόχλιο(παξιμάδι).

Σχ. 4.2γ.

Σχ. 4.2ε.Σχ. 4.2δ. Είδη σπειρωμάτων.


64

4.2.4 Στοιχεία για κοχλίες και περικόχλια (διάμετρος, μήκος, ύψος, βήμα κλπ.).

α) Στοιχεία για κοχλίες.Σε κάθε κοχλία διακρίνουμε ορισμένες

διαστάσεις που είναι χαρακτηριστικές γι' αυτόν σχ.4.2στ 4.2ζ.

d: είναι ή εξωτερική ή ονομαστική διάμετροςτου κοχλία. Είναι η μεγαλύτερηδιάμετρός του. Το μέγεθός τηςχαρακτηρίζει τα δεδομένα του κοχλία.

d1: είναι η εσωτερική διάμετρος ή διάμετροςτου πυρήνα του κοχλία που είναι και ημικρότερη διάμετρός του. Μ' αυτήνκαθορίζεται η φορτιζόμενη επιφάνεια τηςβίδας, άρα η αντοχή της.

d2: είναι η διάμετρος πλευρών ή μέση διάμετρος. Βρίσκεται ανάμεσα στην εξωτερική καιεσωτερική διάμετρο και ενδιαφέρει ως μέγεθος, γιατί από την ακρίβεια τηςεξαρτάται η αντοχή του περικοχλίου. Είναι η απόσταση δυο απέναντι σημείων τουκοχλία που μετριέται κάθετα προς τον άξονα. Πολλές φορές από σφάλματα μορφήςλαμβάνεται η απόσταση από τα μέσα δυο απέναντι πλευρών. Ως μέσα δε σημεία τωνπλευρών θεωρούνται τα σημεία, όπου το διάκενο είναι ίσο με το πάχος τουσπειρώματος (σχ. 4.2ζ).

P: είναι το βήμα, δηλαδή η απόσταση δυο παραλλήλων πλευρών του τριγώνου, πουγεννάει το σπείρωμα και μετριέται παράλληλα προς τον άξονα (σχ. 4.2ζ).

l1: είναι το μήκος που βιδώνει, δηλαδή το μήκος του κορμού που φέρει το σπείρωμα.

l: είναι το μήκος του κοχλία, δηλαδή ολόκληρο το μήκος του κορμού του (σχ. 4.2ζ).

Στο ένα άκρο του ο κοχλίας φέρει συνήθως μια εξαγωνική κεφαλή (σχ. 4.2στ). Οιδιαστάσεις της κεφαλής αυτής, που εξαρτώνται από τη διάμετρο του κορμού, είναι οι ακόλουθες(σχ. 4.2η):

s: η απόσταση μεταξύ των δύο απέναντι πλευρών της εξαγωνικής κεφαλής.e: η απόσταση μεταξύ των δύο απέναντι ακρών της κεφαλής.k: το ύψος της κεφαλής του κοχλία.

Σχ. 4.2στ.

Σχ. 4.2ζ.


65

β) Στοιχεία για περικόχλιο.Σε κάθε κοχλία, όπως είπαμε,

εφαρμόζεται ένα περικόχλιο, το οποίο είναισυνήθως ένα εξαγωνικό πρίσμα μεεσωτερικό σπείρωμα, που ταιριάζει με τοσπείρωμα του κοχλία δηλαδή «βιδώνει»επάνω του.

Το περικόχλιο έχει τις δικές τουδιαστάσεις και αυτές είναι, όπως φαίνεται καιστο σχήμα 4.2θ, οι εξής:

D: είναι η εξωτερική διάμετρος τουπερικοχλίου, που είναι και ημεγαλύτερή του διάμετρος.

D1: είναι η εσωτερική διάμετρος τουπερικοχλίου, που είναι και ημικρότερή του διάμετρος.

D2: είναι η διάμετρος των πλευρών.m: είναι το ύψος του περικοχλίου.s: είναι η απόσταση μεταξύ των δύο απέναντι πλευρών του εξαγώνου.e: είναι η απόσταση μεταξύ των δύο απέναντι κορυφών του εξαγώνου.Κάθε περικόχλιο καθώς και κάθε κεφαλή της βίδας είναι, όπως ξέρουμε, κανονικό

εξαγωνικό πρίσμα. Επειδή όμως είναι ανάγκη οι ακμές να στρογγυλεύονται, για να μηντραυματίζονται, οι τεχνίτες την ώρα που τα χρησιμοποιούν, τα περικόχλια τορνεύονται κωνικάυπό γωνία 30°, οπότε σχηματίζονται οι καμπύλες που βλέπουμε στα σχήματα 4.2η και 4.2θ.

4.2.5 Σπειρώματα για κοχλίες στερεώσεως (τριγωνικά).Απ' όλα τα σπειρώματα, τα τριγωνικά είναι εκείνα που είναι σημαντικότερα, γιατί είναι τα

μόνα που χρησιμοποιούνται για τη κατασκευή κοχλιών στερεώσεως.Δεν υπάρχει μόνο ένα είδος τριγωνικού σπειρώματος για τους κοχλίες στερεώσεως. Για

το λόγο αυτό υπάρχει σήμερα σημαντική ποικιλία από σπειρώματα, από τα οποία θαπεριγραφεί το μετρικό σπείρωμα.

Το μετρικό σπείρωμα του συστήματος ISO έχει μορφή όμοια με αυτή που φαίνεται σεμεγέθυνση στα σχήματα 4.2ι και 4.2ια, όλες του δε οι διαστάσεις μετριούνται σε χιλιοστά τουμέτρου.

Σχ. 4.2η.

Σχ. 4.2θ.

Σχ 4.2ι. Μετρικό σπείρωμα. Σχ 4.2ια Μετρικό σπείρωμα.


66

Η μορφή του σπειρώματος είναι τριγωνική, παράγεται δε από ένα ισόπλευρο τρίγωνο,το ΑΒΓ. H πλευρά ΑΒ έχει μήκος ίσο με το βήμα P του σπειρώματος.

To ύψος H του τριγώνου ΑΒΓ δίνει το θεωρητικό βάθος του σπειρώματος. Στο σχήμα4.2ιβ βλέπουμε βιδωμένα τα σπειρώματα του κοχλία και του περικοχλίου των προηγουμένωνσχημάτων.

Για να είναι δυνατόν οι κοχλίες που κατασκευάζει το ένα εργοστάσιο, ναταιριάζουν σε μηχανήματα που έχουν συναρμολογηθεί με κοχλίες άλλου εργοστασίου, γιανα επιτευχθεί, όπως λέμε, εναλλαξιμότητα στους κοχλίες και χαμηλό κόστοςσυμφωνήθηκε ώστε σε ορισμένη διάμετρο κορμού ν' αντιστοιχεί ορισμένο βήμα, το ίδιοπάντοτε. Με τον τρόπο αυτό διαμορφώθηκαν πίνακες, οι οποίοι μας δίνουν το βήμα, πουαντιστοιχεί σε κάθε διάμετρο του κοχλία, καθώς και όλα τα άλλα στοιχεία σπειρώματοςπου αναφέρθηκαν παραπάνω.

Οι πίνακες αυτοί αποτελούν κανονισμούς που τους ακολουθούν όλα τα εργοστάσια, πουκατασκευάζουν κοχλίες σε μετρικό σπείρωμα σ' όλο το κόσμο.

O Πίνακας 4.2.1 δείχνει όλα τα βασικά στοιχεία για συνηθισμένους κοχλίες και περικόχλιατου διεθνούς μετρικού συστήματος (ISO). Έτσι π.χ. σε διάμετρο κοχλία d = 5 mm αντιστοιχεί βήμαP = 0,8 mm. Οι κοχλίες μετρικού σπειρώματος συμβολίζονται με το γράμμα «Μ», πουακολουθείται από έναν αριθμό, ο οποίος δείχνει τη διάμετρο του κοχλία σε χιλιοστά. Έτσι, Μ 10σημαίνει «κοχλίας μετρικού συστήματος διαμέτρου 10 χιλιοστών».

ΠΙΝΑΚΑΣ 4.2.1 Mετρικό σπείρωμα ISOΚανονικά σπειρώματα διαμέτρου από 1 ως 68 mm

1) Οι ονομαστικές διάμετροι πρέπει να εκλέγονται βασικά από τη σειρά 1. Αν αυτή δεν επαρκεί, μπορεί να2) γίνει εκλογή από τη σειρά 2 και στην ανάγκη από τη σειρά 3.

3) Ως καταπονούμενη διατομή λαμβάνεται:

Σχ. 4.2ιβ. Κοχλίας και περικόχλιο μετρικού σπειρώματος.


67

Συμβολισμός ενός κανονικού μετρικού σπειρώματος ονομαστικής διαμέτρου d = D =12 mm: Μ 12

Ονομαστική διάμετροςσπειρώματος d = D Βήμα Διάμετρος

πλευρώνΔιάμετροςπυρήνα

Βάθοςσπειρώματος

Καμπύ-λωση

Καταπονούμενηδιατομή

Σειρά 1 Σειρά 2 Σειρά 3 P d2=D2 d3 D1 h3 H1 r Fmm2

Μ 1

Μ 1,2

Μ 1,6

Μ 2

Μ 2,5Μ 3

Μ 4

Μ 5Μ 6

Μ 8

Μ 10

Μ 12

Μ 16

Μ 20

Μ 24

Μ 30

Μ 36

Μ 42

Μ 48

Μ 56

Μ 64

Μ 1,1

Μ 1,4

Μ 1,8

Μ 2,2

Μ 3,5

Μ 4,5

Μ 14

Μ 18

Μ 22

Μ 27

Μ 33

Μ 39

Μ 45

Μ 52

Μ 60

Μ 68

Μ 7

Μ 9

Μ 11

0,250,250,250,3

0,350,350,4

0,450,450,50,60,7

0,750,811

1.251,251.51,5

1,7522

2,52,52,533

3,53,544

4,54,555

5,55,566

0,8380,9381,0381,2051,3731,5731,7401,9082,2082,6753,1103,5454,0134,4805,3506,3507,1888,1889,026

10,02610,86312,70114,70116,37618,37620,37622,05125,05127,72730,72733,40236,40239,07742,07744,75248,75252,42856.42860,10364,103

0,6930,7930,8931,0321,1711,3711,5091,6481,9482,3872,7643,1413,5804,0194,7735,7736.4667,4668,1609,1609,853

11.54613,54614,93316,93318,93320,31923,31925,70628,70631,09334,09336,47939,47941,86645,86649,25253,25256,63960,639

0,7290,8290,9291,0751,2211,4211,5671,7132,0132,4592,8503,2423,6884,1344,9175,9176,6477,6478,3769,376

10,10611,83513.83515,29417,29419,29420,75223,75226,21129,21131,67034,67037,12940,12942,58746,58750,04654,04657,50561,505

0,1530,1530,1530,1840,2150,2150,2450,2760,2760,3070,3680,4290,4600,4910,6130,6130,7670,7670,9200,9201.0741,2271,2271.5341,5341,5341,8401,8402.1472.1472.4542,4542,7602,7603,0673,0673,3743.3743,6813,681

0,1350,1350,1350,1620,1890,1890,2170,2440,2440,2710,3250,3790,4060,4330.5410,5410,6770,6770,8120,8120.9471.0831,0831,3531.3531,3531,6241,6241,8941,8942,1652,1652,4362,4362,7062,7062,9772,9773,2483,248

0,0360,0360,0360,0430,0510.0510,0580,0650,0650,0720,0870,1010,1080,1150,1440,1440,1800,1800,2170,2170.2530,2890,2890.3610.3610,3610,4330,4330,5050,5050,5770,5770,6500,6500,7220.7220.7940,7940,8660,866

0,4600,5880,7320,9831,271,702,072,483,395,036,788,7811,314.220,128,936,648.158,072,384,3115157192245303353459561694817976

11201300147017602030236026803060


68

Παράδειγμα.Σπείρωμα μετρικού συστήματος σε κοχλία διαμέτρου 10 mm (Μ 10) έχει βήμα 1,5 mm,

συμβολίζεται δε και Μ 10x1,5.Με βάση το βήμα αυτό υπολογίζονται τα στοιχεία του σπειρώματος, τόσο στον κοχλία

όσο και στο περικόχλιο. Για τον κοχλία θα έχουμε:— μεγάλη διάμετρο d = 10 mm— μικρή διάμετρο d3 = 8,160 mm

Για το περικόχλιο θα έχουμε:— μεγάλη διάμετρο D = 10 mm— μικρή διάμετρο D1 = 8,376 mm.

4.2.6 Σπειρώματα για κοχλίες κινήσεως.Υπάρχουν σπειρώματα, τα οποία χρησιμοποιούνται αποκλειστικά για τους κοχλίες

κινήσεως. Τα σπειρώματα αυτά μπορούν να έχουν οποιαδήποτε μορφή και οποιοδήποτε μήκοςβήματος P.

Παρακάτω θα εξετάσουμε μερικά από τα σπειρώματα αυτά.α) Τετραγωνικό σπείρωμα.

Το σπείρωμα αυτό είναι τετράγωνο (σχ. 4.2ιθ). Συνήθως το βάθος του σπειρώματος είναιίσο με το ένα δέκατο της διαμέτρου του κορμού (Η = 0,1 ∙ d).

Κοχλίας και περικόχλιο έχουν το ίδιο σπείρωμα και έτσι λόγω της τετραγωνικής μορφήςτου σπειρώματος, ανάμεσα στα δύο σπειρώματα δεν υπάρχει διάκενο (σχήμα 4.2ιγ).β) Τραπεζοειδές σπείρωμα.

Το σπείρωμα αυτό προκύπτει από το προηγούμενο σπείρωμα, εάν λοξευθεί κατά 15°κάθε μια από τις δύο πλευρές, που είναι κάθετες προς τον άξονα του κοχλία, όπως φαίνεται καιστο σχήμα 4.2ιδ.

Έχουμε έτσι ένα συμμετρικό τραπέζιο, στο οποίο οι μη παράλληλες πλευρές τουσχηματίζουν μεταξύ τους γωνία 30°.

Το τραπεζοειδές σπείρωμα είναι στερεότερο από το τετράγωνο. Σ' αυτό, μεταξύ κοχλίακαι περικοχλίου υπάρχουν τα πλευρικά διάκενα α, β. Επειδή το σπείρωμα έχει διατομή τραπεζιούδεν υπάρχει αξονική χάρη και γι' αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εργαλειομηχανές καθώς καισε περιπτώσεις, που ο κοχλίας χρησιμοποιείται σαν «οδηγός».

Σχ. 4.2ιδ. Κοχλίας και περικόχλιο με τραπεζοειδές σπείρωμα.Σχ. 4.2ιγ. Κοχλίας και περικόχλιο με τετραγωνικό σπείρωμα.


69

4.3 Σφήνες4.3.1 Περιγραφή και είδη σφηνών.

Οι σφήνες είναι και αυτές όργανα συνδέσεως των διαφόρων στοιχείων μηχανών μεταξύτους. Χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα για να σταθεροποιούνται στις ατράκτους οι ομφαλοί τωνοδοντωτών τροχών, των συνδέσμων, των εκκέντρων, των τροχαλιών και των στροφάλων.

Ως υλικό κατασκευής των σφηνών χρησιμοποιείται ο χάλυβας.Οι συνδέσεις με σφήνες είναι συνδέσεις λυόμενες, όπως ακριβώς και οι κοχλιο-

συνδέσεις. Οι σφήνες ανάλογα με τη διάταξη και το είδος χρησιμοποιήσεώς τους διακρίνονται σε:α) Διαμήκεις.β) Εγκάρσιες.Στο σχήμα 4.3α φαίνονται όλα τα είδη σφηνών.Στις διάφορες εφαρμογές περισσότερο χρησιμοποιούνται οι διαμήκεις σφήνες και

σπανιότερα οι εγκάρσιες.

4.3.2 Διαμήκεις σφήνες.Όπως φαίνεται και από το σχήμα 4.3β, η

διαμήκης σφήνα είναι κατά κανόνα ένα χαλύβδινοπρίσμα με τετραγωνική ή ορθογωνική διατομή. Hσφήνα αυτή εφαρμόζεται συνήθως σε ένα αυλάκι πουκατά το ήμισυ ανήκει στον ομφαλό του τεμαχίου, πουπρόκειται να στερεωθεί και κατά το άλλο ήμισυ στονάξονα. Σε άλλες περιπτώσεις το αυλάκι υπάρχει μόνοστον ομφαλό. Πολλές σφήνες, για να μπορούν νααποσυνδέονται εύκολα, φέρουν στο ένα άκροπροεξοχή που καλείται νύχι. Σφήνες με νύχια

Σχ. 4.3αΣχ. 4.1

Σχ. 4.3β.


70

φαίνονται στα σχήματα 4.3α (στ, ζ).Για να σφίξει όμως ο ομφαλός στον άξονα, ώστε να γίνουν τα δύο ένα σώμα, η σφήνα

κατασκευάζεται από τη μια πλευρά ελαφρά κωνική και με κλίση περίπου 1:100, ώστε ότανκτυπηθεί από τη μια άκρη της να προχωρεί και να σφηνώνεται μεταξύ άξονα και τεμαχίου.

Στην άτρακτο η σφήνα ενεργεί με τη δύναμη F1, ενώ ο ομφαλός ενεργεί με τη δύναμη F2

Αντίστροφα ενεργούν οι διευθύνσεις των δυνάμεων στον ομφαλό. Η αναπτυσσόμενη τριβήκαθώς και οι πλευρικές επιφάνειες της σφήνας επιτρέπουν τη μεταφορά της ροπής στρέψεωςαπό το ένα στοιχείο στο άλλο. Οι διαστάσεις των σφηνών δεν υπολογίζονται, αλλά καθορίζονταιαπ' τους κανονισμούς.

H συναρμογή μεταξύ ομφαλού και ατράκτου πρέπει να είναι όσο το δυνατό πιοεφαρμοστή γιατί διαφορετικά μπορεί να παρασυρθεί από τον ομφαλό η σφήνα από τη μια τηςπλευρά (μάσημα της σφήνας).

Οι επιμήκεις σφήνες είναι διαφόρων ειδών:α) H δισκοειδής σφήναβ) H κοίλη σφήναγ) Η επίπεδη σφήναδ) H εφαρμοστή σφήναε) H σφήνα που ολισθαίνειστ) Οι εφαπτομενικές σφήνεςζ) Σφήνες - Οδηγοίη) Το πολύαφηνο.

Όταν η προς μεταφορά ροπή στρέψεως είναιμεγάλη, αντί να τοποθετήσουμε πολλές σφήνες πουαδυνατίζουν την άτρακτο χρησιμοποιούμεατράκτους-πολύσφηνα (σχ. 4.3γ).

H σύνδεση αυτή είναι συνηθισμένη σεεργαλειομηχανές και στα αυτοκίνητα.

4.3 Εγκάρσιες σφήνες.Όπως φαίνεται και από τα σχήματα 4.3α, οι

εγκάρσιες σφήνες είναι επίπεδοι δίσκοι με τα άκρα τουςστρογγυλεμένα. Εκτός όμως από αυτές εξετάζονται καιοι εγκάρσιες κωνικές σφήνες.

Τις εγκάρσιες σφήνες τις χρησιμοποιούμε γιανα συνδέουμε μεταξύ τους είτε ραβδόμορφα στοιχεία,είτε ραβδόμορφα στοιχεία με τον ομφαλό άλλουστοιχείου μηχανής. Έτσι π.χ. η σύνδεση του βάκτρου,που είναι ένα ραβδόμορφο στοιχείο, με το ζύγωμα μιαςεμβολοφόρας μηχανής, γίνεται με μιαν εγκάρσια σφήνα (σχ. 4.3δ).

Γενικά η κλίση που δίνεται σ' αυτές κυμαίνεται από 1:25 ως 1:40, οπότε υπάρχεισταθερότητα, και η σφήνα μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς ιδιαίτερη ασφάλιση.

Σχ. 4.3γ

Σχ. 4.3δ. Σύνδεση βάκτρου με το ζύγωμα.


71

4.4 Άτρακτοι, πείροι4.4.1 Περιγραφή και είδη ατράκτων (αξόνων).

Άξονας γενικά ονομάζεται κάθε μεταλλική ράβδος κοίλη ή ολόσωμη της οποίας ταάκρα είναι οπωσδήποτε κυλινδρικά, ενώ το υπόλοιπο τμήμα της (ενδιάμεσο) μπορεί να έχειδιατομή κυκλική ή άλλη κανονικά συμμετρική, π.χ. τετραγωνική, εξαγωνική κ.ο.κ. Οι άξονεςχωρίζονται σε δυο κατηγορίες:— Στην πρώτη κατηγορία ανήκουν όλοι εκείνοι που κατά τη λειτουργία τους είτε μένουν ακίνητοι,είτε περιστρέφονται, αλλά έχουν σαν σκοπό να βαστάζουν μόνο κάποιο βάρος υποφέρουνσυνεπώς μόνο σε κάμψη. Άξονες αυτού του είδους υπάρχουν π.χ. στα κάρρα, στα βαγόνια τωντραίνων κλπ. (σχ. 4.4α).

— Στη δεύτερη κατηγορία ανήκουν όλοι οι άλλοι άξονες που κύριο γνώρισμά τους είναι ότιπεριστρέφονται και μεταβιβάζουν την περιστροφή τους. Τους άξονες αυτούς ονομάζουμεατράκτους. H άτρακτος λοιπόν είναι άξονας που περιστρέφεται και μεταβιβάζει ροπήστρέψεως. Άρα οι άτρακτοι καταπονούνται σε κάμψη και σε στρέψη.

Οι άτρακτοι έχουν τυποποιημένες διαμέτρους.O Πίνακας 4.141 δίδει τις τυποποιημένες διαμέτρους σύμφωνα προς το D.I.N. 114.

Ως υλικό κατασκευής τους χρησιμοποιείται κατά κανόνα ο χάλυβας αντοχής 50 dN/mm2 ή60 dN/mm2, σπανιότερα δε χρησιμοποιούνται ειδικοί χάλυβες, δηλαδή χάλυβες που περιέχουνεκτός από τον άνθρακα και άλλα στοιχεία, όπως είναι το χρώμιο, το νικέλιο κ.ά.

Οι άτρακτοι χρησιμοποιούνται κυρίως ως στοιχεία στις μηχανές.Μεγάλη προσοχή πρέπει να δίνεται στην απόσταση που είναι απαραίτητο να υπάρχει

ανάμεσα στα σημεία στηρίξεως (έδρανα).— O Πίνακας 4.4.2 μας δίδει τις μέγιστες αποστάσεις που μπορούν να υπάρχουν ανάμεσα σταέδρανα σε σχέση με τη διάμετρο των αξόνων.

Σχ. 4.4α.

ΠΙΝΑΚΑΣ 4.4.1 Τυποποιημένες διάμετροι ατράκτων mm25 30 35 40 45 50 55 60

70 80 90 100 110 125 140 160

ΠΙΝΑΚΑΣ 4.4.2. Μέγιστες αποστάσεις σημείων στηρίξεως

Διάμετρος της ατράκτου σε mm Απόσταση των σημείων στηρίξεως σε m

20-25 1,5030-35 1,8040-45 2,0050-55 2,2560-65 2,5070-75 2,7080-85 2,8090-95 3,00

120-130 3,50140-150 3,80


72

Όταν στρέφεται μια άτρακτος, πρέπει να μη μετακινείται αξονικά και για τούτοασφαλίζεται, δηλαδή εμποδίζεται η αξονική μετατόπισή της με την τοποθέτηση δακτυλίωνασφάλειας (κουλούρια).4.4.2 Πείροι.

Οι πείροι, είναι ένα είδος μικρών αξόνων, και χρησιμοποιούνται για παρόμοιο σκοπό μεαυτούς. Το διακριτικό τους γνώρισμα είναι ότι καταπονούνται περισσότερο σε διάτμηση παρά σεκάμψη. Κυρίως χρησιμοποιούνται στην κατασκευή αρθρωτών συνδέσεων στα στοιχείαμηχανών. Ανάλογα προς τις κατασκευαστικές δυνατότητες και την απαραίτητη ασφάλεια (για νααποφευχθεί ενδεχόμενη αυτοδιάλυση) χρησιμοποιούνται διαφόρων ειδών πείροι.

Υπάρχουν π.χ. τυποποιημένοι πείροι με κεφαλή και δίχως κεφαλή, πείροι με ουράσπειρωτή, πείροι με φρεζάτη κεφαλή και πείροι με ελατηριωτούς δακτύλιους.

Ως υλικό χρησιμοποιείται χάλυβας αντοχής 34 dN/mm2 ως 60 dN/mm2.Για κάθε είδος πείρου υπάρχουν πίνακες με τυποποιημένα τα στοιχεία τους ανάλογα με

τη διάμετρο.

4.5 Στροφείς, εγκάρσιοι, σφαιρικοί, αξονικοί4.5.1 Γενικά.

Κάθε άτρακτος για να μπορεί ναστρέφεται πρέπει απαραίτητα να στηρίζεται σεδύο τουλάχιστον σημεία της.

Στα σημεία αυτά της στηρίξεωςτοποθετούνται τα έδρανα (κουζινέτα) (σχ. 4.5α).Τα έδρανα δέχονται τον άξονα και μεταβιβάζουντις δυνάμεις του είτε στο έδαφος είτε σε άλληκατασκευή. Τα τμήματα της ατράκτου, πουαντιστοιχούν στα έδρανα, λέγονται στροφείς (σχ.4.5β).

Από πλευράς μορφήςοι στροφείς διακρίνονται σε:

— Εγκάρσιους (σχ. 4.5γ)και

— Αξονικούς (σχ. 4.5δ).Συνήθως οι εγκάρσιοι

στροφείς είναι οριζόντιοι, ενώοι αξονικοί κατακόρυφοι.

Σχ. 4.5α.

Σχ. 4.5β.

Σχ. 4.5γ.Εγκάρσιοι ακραίοι (ή μετωπικοί) στροφείς.


73

4.5.2 Εγκάρσιοι στροφείς. Ακραίοι (ή μετωπικοί) και ενδιάμεσοι.Στους εγκάρσιους στροφείς, που είναι οριζόντιοι, οι δυνάμεις που μεταφέρονται με τις

ατράκτους είναι πάντα κάθετοι προς τον άξονά τους.Όταν μια άτρακτος έχει δυο σημεία στηρίξεως, αυτά βρίσκονται στα δυο άκρα της. Οι

στροφείς στα ακραία σημεία στηρίξεως λέγονται ακραίοι στροφείς ή μετωπικοί. Όταν όμωςπαρεμβάλλεται και τρίτο σημείο στηρίξεως, δηλαδή τρίτο έδρανο, αυτός θα λέγεται ενδιάμεσος(σχ. 4.5ε).

Υπάρχουν όμως και περιπτώσεις, στις οποίες μια άτρακτος φέρει πολλούς ενδιάμεσουςστροφείς, όταν στηρίζεται σε περισσότερα από δύο σημεία.

4.5.3 Αξονικοί στροφείς.Εκτός από τους εγκάρσιους υπάρχουν και

αξονικοί στροφείς. Σ' αυτούς ο στροφέας ασκεί δύναμηεπάνω στη βάση, που αποτελεί τον τριβέα. H δύναμηόμως αυτή μεταφέρεται κατά τον άξονα του στροφέα,όπως φαίνεται στο σχήμα 4.5στ, ενώ στον εγκάρσιοστροφέα η δύναμη αυτή μεταφέρεται κάθετα προς τονάξονα του στροφέα.

Σχ. 4.5δ. Αξονικός στροφέας.

Σχ. 4.5ε.

Σχ. 4.5στ.


74

4.6 Έδρανα, έδρανα ολίσθησης, έδρανα κύλισης4.6.1 Περιγραφή και είδη εδράνων.

Τα έδρανα (σχ. 4.6α), είναι τα στοιχεία της μηχανής, στα οποία στηρίζονται οι άτρακτοικαι επιτυγχάνεται έτσι η περιστροφή τους. Επιπλέον με αυτά μεταβιβάζονται στο έδαφος ή σεάλλες κατασκευές οι δυνάμεις, που εφαρμόζονται στις ατράκτους.

α) Είδη εδράνων.Τα έδρανα κατατάσσονται:— Ανάλογα με τη θέση των ατράκτων, σε εγκάρσια και αξονικά.Οι οριζόντιες άτρακτοι στηρίζονται σε εγκάρσια έδρανα, ενώ οι κατακόρυφες σε αξονικά.— Ανάλογα με το είδος της τριβής, που αναπτύσσεται σ' αυτά διακρίνονται σε έδραναολισθήσεως και έδρανα κυλίσεως.— Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας τους, χαρακτηρίζονται σε έδρανα αυτορρύθμιστα καιέδρανα σταθερά.

Στα έδρανα ολισθήσεως αναπτύσσεται, κατά την περιστροφή της ατράκτου τριβήολισθήσεως.

Στα έδρανα κυλίσεως αντίθετα αναπτύσσεται τριβή κυλίσεως.Τα σταθερά έδρανα χρησιμοποιούνται για τις ατράκτους, οι οποίες και μετά τη φόρτισή

τους παραμένουν απαραμόρφωτες ή είναι τόσο ασήμαντη η παραμόρφωσή τους, ώστε να μηνυπολογίζεται.β) Στοιχεία εδράνων.— O τριβέας Α (κοινά μαξιλάρι), είναι ένα κυλινδρικό σώμα με τρύπα στο μέσο, που συνήθωςαποτελείται από δύο μέρη. O τριβέας δέχεται το τμήμα της ατράκτου που εδράζεται σ' αυτόν καιπου είναι ο στροφέας της ατράκτου. O τριβέας συνήθως κατασκευάζεται είτε από χυτοσίδηρο είτεαπό μπρούντζο. Σε περίπτωση κατασκευής του από μπρούντζο, επικαλύπτεται πολλές φορέςεσωτερικά από λεπτό στρώμα λευκού μετάλλου.— Το σώμα B, επάνω στο οποίο στερεώνεται ο τριβέας και το οποίο κατά κανόνακατασκευάζεται από χυτοσίδηρο.— Το κάλυμμα Γ, που αποτελεί το επάνω μέρος του σώματος του εδράνου και το οποίο είναιεπίσης από χυτοσίδηρο.— Οι κοχλίες συσφίξεως Δ, οι οποίοι ενώνουν σ' ένα σώμα, κάλυμμα, τριβέα και κυρίως σώμα.— H πλάκα εδράσεως Z, επάνω στην οποία τοποθετείται το έδρανο.

Σχ. 4.6α.


75

— Το σύστημα λιπάνσεως.Οι διαστάσεις των περισσοτέρων εδράνων είναι τυποποιημένες, ορίζονται δε πάντοτε με

βάση τη διάμετρο της ατράκτου που στηρίζουν.4.6.2 Υλικά τριβέων εδράνων ολισθήσεως.

Ως υλικό του τριβέα στα έδρανα ολισθήσεως μπορεί να χρησιμοποιηθεί:α) Χυτοσίδηρος.β) Μπρούντζος (π.χ. Br 14) ή κράμα από Ορείχαλκο και Ψευδάργυρο (π.χ. Rg9)γ) Λευκό μέταλλο (WIM) κατά D.I.N. 1703.δ) Κράμα μολύβδου ορειχάλκου κατά D.I.N. 1716.ε) Ελατά ή συμπιεστά ή ολκωτά κράματα.στ) Μη μέταλλα.

4.6.3 Σταθερά έδρανα ολισθήσεως.Τα έδρανα αυτά (σχ. 4.6β) είναι εγκάρσια, χρησιμοποιούνται δε εκεί όπου προβλέπεται

ότι η άτρακτος, κατά τη λειτουργία της, δεν θα παραμορφώνεται αισθητά.

Κατασκευάζεται ή από χυτοσίδηρο ή από μπρούντζο. Σε ορισμένες περιπτώσεις μάλισταεπιστρώνεται εσωτερικά και με λευκό μέταλλο πάχους 3 ως 10 mm.4.6.4 Αξονικά έδρανα ολισθήσεως.

Τα έδρανα αυτά διαιρούνται: σε έδρανα που ολισθαίνουν σε πλήρη επιφάνεια και σεέδρανα που ολισθαίνουν σε επιφάνεια δακτυλιδιού.

Για να εξασφαλίζεται ομοιόμορφη κατανομή της αξονικής πιέσεως στις επιφάνειεςεπαφής πρέπει ο άξονας των δυνάμεων vα συμπίπτει με τον άξονα του στροφέα, οι δε επίπεδεςεπιφάνειες ολισθήσεως να είναι κάθετες προς τον άξονα περιστροφής.4.6.5 Έδρανα κυλίσεως (ρουλεμάν).

Στα έδρανα αυτά βασικό χαρακτηριστικό είναι η αντικατάσταση της τριβής ολισθήσεως μετην τριβή κυλίσεως. O τριβέας στα έδρανα αυτά αποτελείται από δύο ομόκεντρους δακτύλιους,ένα εξωτερικό και ένα εσωτερικό, στων οποίων το ενδιάμεσο διάστημα τοποθετούνται σφαίρεςή κύλινδροι ή βαρελάκια. Με την κύλιση αυτών αναπτύσσεται επάνω στους δακτύλιους η τριβήκυλίσεως.

Σχ. 4.6β.


76

O ένας από τους δύο δακτύλιους (σχ. 4.6γ) τουτριβέα μένει σταθερός, ενώ ο δεύτερος περιστρέφεται. Μετην περιστροφή του παρασύρει και τις σφαίρες πουπαρεμβάλλονται, οι οποίες αρχίζουν έτσι να κυλούνεπάνω στην εσωτερική επιφάνεια του σταθερούδακτυλίου.

Η τριβή κυλίσεως, είναι πολύ μικρότερη από τηντριβή ολισθήσεως και γι' αυτό προσπαθούμε, όπου αυτόείναι δυνατό, να αντικαθιστούμε τα έδρανα ολισθήσεως μεέδρανα κυλίσεως, για να έχουμε έτσι μικρότερες απώλειεςσε ενέργεια και τα μηχανήματά μας να εργάζονται μεκαλύτερη απόδοση.

Έχουμε διάφορους τύπους που χαρακτηρίζονται από το είδος του τριβέα που περιέχουν.Έτσι τα έδρανα κυλίσεως (ρουλεμάν) διακρίνονται σε:

α) Ακτινικά, που χρησιμοποιούνται για οριζόντιες ατράκτους και γενικότερα για ατράκτους πουμεταβιβάζουν τις πιέσεις κατά τη διεύθυνση της ακτίνας του ρουλεμάν (σχ. 4.6δ) καιβ) αξονικά, τα οποία χρησιμοποιούνται για κατακόρυφες ατράκτους ή γενικότερα για ατράκτουςπου παραλαμβάνουν και δυνάμεις κατά την κατεύθυνση του άξονα της ατράκτου (σχ. 4.6ε).

Ως υλικό κατασκευής των δακτυλίων των τριβέων χρησιμοποιείται χρωμιούχος χάλυβαςυψηλής αντοχής. Μετά από τη σχετική κατεργασία τους, υφίστανται βαφή, λείανση και τελικόακριβή έλεγχο των διαστάσεών τους.α) Ακτινικά ρουλεμάν.

Τα ακτινικά ρουλεμάν διακρίνονται σε:1) Μονόσφαιρα (σχ. 4.6γ).2) Μονόσφαιρα ρουλεμάν με πλάγια επαφή3) Δίσφαιρα αυτορρυθμιζόμενα ρουλεμάν4) Μονοκύλινδρα ρουλεμάν (σχ. 4.6δ).5) Κωνικά ρουλεμάν (σχ. 4.6ε).6) Δίσφαιρα σταθερά ρουλεμάν με πλάγια επαφή7) Δικύλινδρα αυτορρυθμιζόμενα ρουλεμάν8) Ρουλεμάν με σφιγκτήρα (σχ. 4.6στ)

Σχ. 4.6γ.

Σχ. 4.6δ. Σχ. 4.6ε.Ακτινικό έδρανο. Αξονικό έδρανο.


77

β) Απλά αξονικά ρουλεμάν (σχ. 4.6ζ).Τα απλά αξονικά ρουλεμάν αποτελούνται από δύο δακτύλιους (ροδέλες) και μια σειρά

από σφαίρες που συγκρατούνται μέσα σε μια σφαιροθήκη.Το ένα δακτυλίδι στερεώνεται πάνω στην άτρακτο, ενώ το άλλο στηρίζεται πάνω στη λεία

επιφάνεια της βάσεως του εδράνου. Το τελευταίο αυτό δακτυλίδι, που ονομάζεται και δακτυλίδιτης έδρας, έχει τρύπα μεγαλύτερη, για να περνά από αυτό ελεύθερα η άτρακτος.

Τα απλά αξονικά ρουλεμάν αναλαμβάνουν μόνο αξονικά φορτία απλής διευθύνσεως.

4.7 Οδοντωτοί τροχοί – Οδοντοκίνηση4.7.1 Ορισμός - Κατάταξη.

Στις μηχανές που αποτελούν όργανα μετατροπής ενέργειας παρουσιάζεται πολλέςφορές, αν όχι πάντοτε, η ανάγκη να μεταφερθεί κίνηση από μια άτρακτο στην άλλη. Για ναπραγματοποιηθεί η μετάδοση αυτή χρησιμοποιούνται διάφοροι μεσάζοντες, και αυτοί είναι π.χ. οιοδοντωτοί τροχοί, τα λουριά και οι αλυσίδες.

H κίνηση που μεταδίδεται με τους οδοντωτούς τροχούς λέγεται οδοντοκίνηση, η κίνησηπου μεταδίδεται με ιμάντες λέγεται ιμαντοκίνηση, ενώ εκείνη που μεταδίδεται με τις αλυσίδεςαλυσοκίνηση.

Οδοντωτός τροχός (σχ. 4.7α) λέγεται κάθε μεταλλικός ή και από οποιαδήποτε άλληανθεκτική ύλη κατασκευασμένος δίσκος, που η περιφέρειά του χωρίζεται κατά κανονικάδιαστήματα σε εσοχές και εξοχές, δηλαδή σε δόντια (σχ. 4.7β). Όλα τα δόντια ενός τροχούπρέπει να έχουν την ίδια μορφή, δηλαδή να έχουν το ίδιο ύψος, το ίδιο πάχος και την ίδιααπόσταση μεταξύ τους.

Έτσι σε κάθε οδοντωτό τροχό διακρίνουμε:α) Την περιφέρεια, που διέρχεται από τις κορυφές των δοντιών και που λέγεται περιφέρειακορυφών.

Σχ. 4.6στ. Σχ. 4.6ζ.Σχ. 4.6δ Σχ. 4.6ε

Σχ. 4.7α. Είδη οδοντωτών τροχών.


78

β) Την περιφέρεια, που διέρχεται από το μέσο περίπου των δοντιών και ονομάζεται αρχικήπεριφέρεια.γ) Την περιφέρεια, που αντιστοιχεί στη βάση των δοντιών και καλείται περιφέρεια ποδιών.δ) Τη μεγάλη διάμετρο dk του τροχού, δηλαδή τη διάμετρο που αντιστοιχεί στην περιφέρεια τωνκορυφών και λέγεται διάμετρος κορυφών.ε) Τη διάμετρο d της αρχικής περιφέρειας που καλείται αρχική διάμετρος.στ) Τη διάμετρο df του τροχού, που αντιστοιχεί στη βάση των δοντιών και καλείται διάμετροςποδιών.ζ) Το τμήμα k του ύψους του δοντιού, πουβρίσκεται πέρα από την αρχική περιφέρεια καικαλείται κεφαλή του δοντιού ή ύφος κεφαλής.η) Το υπόλοιπο τμήμα f του ύψους του δοντιού,που βρίσκεται εσωτερικά στην αρχική περιφέρειακαι ονομάζεται ύφος ποδιού.θ) Την απόσταση t μεταξύ δύο αντιστοίχωνσημείων δυό γειτονικών δοντιών όταν τηνμετρούμε πάνω στην αρχική περιφέρεια, καιονομάζεται βήμα του δοντιού.ι) Το τμήμα s, που ονομάζεται πάχος του δοντιού και μετριέται πάνω στην αρχική περιφέρεια.ια) Το τμήμα b, που καλείται μήκος δοντιού.ιβ) Τη διαφορά w μεταξύ βήματος και πάχους δοντιού που ονομάζεται διάκενο δοντιού καιμετριέται και αυτή πάνω στην αρχική περιφέρεια.

Είναι φανερό ότι, αφού υπάρχουν δυο άτρακτοι και από τη μια θα διαβιβασθεί η κίνησηστην άλλη, σε κάθε οδοντοκίνηση χρειάζονται δύο οδοντωτοί τροχοί, οι οποίοι πρέπει ναβρίσκονται σε εμπλοκή, δηλαδή τα δόντια του ενός τροχού να εμπλέκονται στα διάκενα τωνδοντιών του άλλου.

Ανάλογα με τη θέση που έχουν οι άτρακτοι στο χώρο, διακρίνομε τρεις περιπτώσειςεμπλοκής των δοντιών.1) H περίπτωση του σχήματος 4.7γ, όπου οι άτρακτοι Ι και II είναι παράλληλες μεταξύ τους. Οιτροχοί που χρησιμοποιούνται στην περίπτωση αυτή λέγονται παράλληλοι οδοντωτοί τροχοί.2) H περίπτωση εκείνη, κατά την οποία οι άξονες των ατράκτων τέμνονται σ' ένα σημείο (σχ.4.7δ), πράγμα που σημαίνει ότι βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, όπως δηλαδή και στην περίπτωσητων παραλλήλων οδοντωτών τροχών.

Σχ. 4.7β. Τμήμα οδοντωτής στεφάνης.

Σχ. 4.7γ. Σχ. 4.7δ.Παράλληλοι οδοντωτοί τροχοί. Κωνικοί οδοντωτοί τροχοί.


79

3) Η περίπτωση του σχήματος 4.7ε, όπου οι δυο άτρακτοι διασταυρώνονται στο χώρο, χωρίς νατέμνονται (ασύμβατες ευθείες). Στην περίπτωση αυτή για να μεταδοθεί η κίνηση από τη μιαάτρακτο στην άλλη, πρέπει να χρησιμοποιηθούν είτε ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί, είτεσύστημα οδοντωτού τροχού και ατέρμονα κοχλία (σχ. 4.7στ). Ανάλογα λοιπόν με τη θέση,που έχουν οι άτρακτοι στο χώρο, καθορίζεται και το είδος και η μορφή των δοντιών.

4.7.2. Είδη οδοντωτών τροχών.α) Παράλληλοι οδοντωτοί τροχοί και οι σχέσεις τους (σχ. 4.7ζ).

Όταν οι τροχοί αυτοί βρίσκονται σε κανονική εμπλοκή και εργάζονται, οι αρχικές τουςπεριφέρειες εφάπτονται μεταξύ τους, η δε κίνηση τους μπορεί να εξομοιωθεί με κύλιση τηςμιας αρχικής περιφέρειας επάνω στην άλλη.

Ισχύει η σχέση:

Παράδειγμα.Έχομε δύο οδοντωτούς τροχούς σε εμπλοκή. Οι αρχικές τους διάμετροι είναιd, = 600 mm d2 = 200 mmΟι στροφές στο λεπτό του ενός τροχού είναι: r = 150. Ζητούνται οι στροφές του άλλου.Λύση.— Για να λυθεί το παραπάνω πρόβλημα εφαρμόζεται η σχέση:

οπότε με την επίλυσή της ως προς n2 προκύπτει:

Σχ. 4.7ε. Σχ. 4.7στ.Ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί. Ατέρμονος κοχλίας, οδοντωτός τροχός.

Σχ. 4.7ζ.


80

n2 = n1 ∙ (d1 / d2)Αντικαθιστώντας: n2 = 150 x (600 / 200) = 450 στρ/min.

Αν z1, z2 είναι ο αριθμός των δοντιών δύο τροχών, τότε ισχύουν οι σχέσεις:

Δηλαδή οι στροφές των οδοντωτών τροχών είναι αντίστροφα ανάλογες προς τον αριθμότων δοντιών. Άρα, ο οδοντωτός τροχός που έχει τα περισσότερα δόντια, έχει τις λιγότερεςστροφές.β) Κωνικοί οδοντωτοί τροχοί.γ) Ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί και ατέρμονος κοχλίας.

4.7.3 Σχέση μεταδόσεως κινήσεως.Μια περιστροφική κίνηση μεταδίδεται με τη βοήθεια των οδοντωτών τροχών από μια

άτρακτο, που θα λέγεται από δω και πέρα κινητήρια, σε μιαν άλλη, που θα καλείται κινούμενη.Οι στροφές, που δέχεται η κινούμενη άτρακτος από την κινητήρια είναι δυνατόν άλλοτε

μεν να είναι περισσότερες και άλλοτε λιγότερες από τις στροφές της κινητήριας.O λόγος των στροφών n2 της κινούμενης ατράκτου προς τις στροφές n1, της κινητήριας

ατράκτου καλείται σχέση μεταδόσεως της κινήσεως.

H σχέση αυτή συμβολίζεται με το γράμμα ί. Ώστε, η σχέση μεταδόσεως είναι ένακλάσμα, στο οποίο ο αριθμητής μεν είναι ο αριθμός των στροφών n2 της κινούμενηςατράκτου, παρονομαστής δε ο αριθμός των στροφών n1 της κινητήριας ατράκτου.

H σχέση μεταδόσεως ί είναι μικρότερη από τη μονάδα, όταν οι τελικές στροφές είναιλιγότερες από τις αρχικές, δηλαδή όταν η2 < n1, και μεγαλύτερη από τη μονάδα, όταν οι τελικέςστροφές είναι περισσότερες από τις αρχικές, δηλαδή όταν n2 > n1.

Στην πρώτη περίπτωση μιλούμε για μείωση των στροφών, ενώ στη δεύτερη για αύξησητων στροφών.

Οδόντωση καλείται γενικά το σύνολο των δοντιών ενός τροχού.4.7.4 Μετρικό διαμετρικό βήμα (μοντούλ, modul).

Για να χαραχτεί ένας οδοντωτός τροχός πρωταρχικό στοιχείο, που πρέπει ναυπολογισθεί, είναι η αρχική του περιφέρεια u, η οποία και θα πρέπει να χωρισθεί σε τόσα τόξα,όσος είναι και ο αριθμός των δοντιών z.

Το μήκος κάθε τόξου είναι ίσο με το βήμα t της οδοντώσεως.H αρχική όμως περιφέρεια ορίζεται από την αρχική διάμετρο d.Από τη γνωστή σχέση: π ∙ d = z ∙ t, προκύπτει ότι:

Για να υπολογίσουμε την αρχική διάμετρο d πρέπει να πολλαπλασιασθεί το βήμα t επίτον αριθμό των δοντιών z, το δε γινόμενο να διαιρεθεί με τον αριθμό π (= 3,14).

Για να απλουστευθούν οι λογαριασμοί και για να έχουν οι κατασκευαστές στρογγυλεμένοαριθμό για τη διάμετρο, θεώρησαν ως γνωστή από την αρχή την τιμή της σχέσεως t/π. Τησχέση αυτή ονόμασαν διαμετρικό βήμα ή μοντούλ και της έδωσαν το σύμβολο m.


81

Έχουμε λοιπόν:ή t = m .π

Έτσι, ο προηγούμενος τύπος της αρχικής διαμέτρου λαμβάνει τη μορφή: d = m ∙ zΟ αριθμός αυτός m, που αντιπροσωπεύει το μοντούλ. Οι τιμές αυτού του μεγέθους

τυποποιήθηκαν, για κοινή χρήση από όλους τους κατασκευαστές.— Κανονικό δόντι.

Χαρακτηρίζεται ένα δόντι κανονικό, όταν έχει τις ακόλουθες αναλογίες.— ύψος κεφαλής k = m— ύψος ποδιού f = 1,17 m— μήκος δοντιού b = 2,17m— πάχος δοντιού s = 0,5 ∙ t

4.8 Ιμάντες, τροχαλίες, ιμαντοκίνηση, αλυσίδες, αλυσοκίνηση4.8.1 Ιμαντοκίνηση - Τροχαλίες - Ιμάντες.

Για να παραλάβει μια άτρακτοςπεριστροφική κίνηση από άλλη που βρίσκεται σεορισμένη απόσταση από αυτή, χρησιμοποιείταισαν μεσάζων ένα στοιχείο που καλείται ιμάντας(λουρί) (σχ. 4.8α). Για να επιτευχθεί όμως ηκίνηση αυτή πρέπει οι δύο άτρακτοι, δηλαδή ηκινητήρια και η κινούμενη, να φέρουν από μιατροχαλία και να περιελιχθούν εξωτερικά με έναιμάντα. O ιμάντας πρέπει ευθύς εξ’ αρχής να είναικαλά τανυσμένος, δηλαδή να εφάπτεται δυνατάστις επιφάνειες των τροχαλιών.

Με τον τρόπο αυτό, όταν περιστραφεί η τροχαλία της ατράκτου Ι, τότε με τη βοήθεια τουιμάντα περιστρέφεται και η τροχαλία της ατράκτου II, άρα και η άτρακτος, η οποία είναι συνδεμένημαζί της. H μέθοδος αυτή μεταδόσεως της κινήσεως καλείται ιμαντοκίνηση.

Με την ιμαντοκίνηση είναι δυνατόν η κινούμενη άτρακτος να έχει περισσότερες ήλιγότερες στροφές από εκείνες που έχει η κινούσα.

‘Ότι ισχύει για τη σχέση μεταδόσεως στους οδοντωτούς τροχούς ισχύει και για τηνπερίπτωση της ιμαντοκινήσεως.

Τα στοιχεία από τα οποία αποτελείται η ιμαντοκίνηση είναι οι άτρακτοι, οι τροχαλίες καιο ιμάντας.α) Τροχαλίες.

H τροχαλία αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη: τη στεφάνη, τους βραχίονες (τέσσερις ήέξι τον αριθμό) και τον ομφαλό (πλύμνη).

Οι βραχίονες συνδέουν τη στεφάνη με τον ομφαλό, έχουν δε διατομή συνήθως είτεελλειπτική είτε διπλού ταυ (Ι).

Ως υλικό κατασκευής των τροχαλιών χρησιμοποιείται ο χυτοσίδηρος, σπανιότερα δεκράματα αλουμινίου ή χάλυβα (σε περίπτωση μόνον ηλεκτροσυγκολλητής κατασκευής).

Οι τροχαλίες διακρίνονται σε σταθερές και σε ελεύθερες.Σταθερή τροχαλία λέγεται εκείνη, που σφηνώνεται στην άτρακτο και κατά συνέπεια

περιστρέφεται μαζύ με αυτή.

Σχ. 4.8α. Απλή μορφή ιμαντοκινήσεως.


82

Ελεύθερη τροχαλία αντίθετα λέγεται εκείνη που δεν σφηνώνεται στην άτρακτο καιεπομένως μπορεί να μη επηρεάζεται από την κίνηση της.β) Ιμάντες.

Κάθε ιμάντας είναι δυνατόν νοητά να χωρισθεί σε δύο κλάδους καθώς περιστρέφει τιςδύο τροχαλίες και κινείται ανάλογα με τη φορά περιστροφής που έχει η κινούσα τροχαλία. Τονκλάδο που έλκει την κινούμενη τροχαλία (έλκων κλάδος) και τον κλάδο που έλκεται από αυτήν(ελκόμενος κλάδος). Οι δύο κλάδοι έχουν το ίδιο μήκος.

Γωνία επαφής ιμάντα στην τροχαλία λέγεται το τόξο, που επικαλύπτει ο ιμάνταςστην τροχαλία.γ) Τάσεις στον ιμάντα.

Ο ιμάντας σκοπό έχει να μεταβιβάσει στην κινούμενη τροχαλία την περιφερειακήδύναμη F, που αναπτύσσεται στην κινούσα τροχαλία από την ισχύ που μεταφέρεται μέσω αυτής.Έτσι, ενώ η δύναμη του ιμάντα και στους δυο κλάδους είναι η ίδια προτού αρχίσει η κίνηση τωντροχαλιών (αρχική τάση), κατά τη λειτουργία της ιμαντοκινήσεως η τάση στον έλκοντα κλάδογίνεται μεγαλύτερη από την αρχική τάση, ενώ στον ελκόμενο κλάδο μικρότερη.

H διαφορά των τάσεων στους κλάδους είναι ίση με την περιφερειακή δύναμη Fπου μεταφέρεται.4.8.2 Αλυσοκίνηση.

Το χαρακτηριστικό στοιχείο σ' αυτήν τημέθοδο μεταδόσεως κινήσεως είναι η αλυσίδα.Δηλαδή αλυσοκίνηση είναι μια ιμαντοκίνηση, μετη διαφορά ότι έχει αντικατασταθεί ο ιμάντας μετην αλυσίδα και οι τροχαλίες με τουςαλυσοτροχούς (σχ. 4.8β).

Κλασσικό παράδειγμα αλυσοκινήσεωςαποτελεί η κίνηση του ποδηλάτου.

Τις αλυσοκινήσεις γενικώς τιςχρησιμοποιούμε εκεί, όπου είναι αδύνατο ναχρησιμοποιηθούν οι ιμάντες ή οι οδοντωτοίτροχοί. Αυτό συμβαίνει στις περιπτώσεις, όπου η απόσταση μεταξύ των ατράκτων είναικάπως μεγάλη, ο δε αριθμός των στροφών τους σχετικά μικρός.Οι αλυσίδες κατατάσσονται σε δυο κατηγορίες:α) Στις κοινές ή αλυσίδες δυνάμεως (αλυσίδες όμικρον).β) Στις σύνθετες ή αλυσίδες κινήσεως.4.8.3 Μετάδοση κινήσεως (αλυσοκίνηση).

H απλούστερη μορφή αλυσοκινήσεως αποτελείται από δύο αλυσοτροχούς, από τουςοποίους ο ένας συνδέεται με τον κινητήριο άξονα, ο δε άλλος με τον κινούμενο άξονα και από μιαατέρμονη αλυσίδα, η οποία περιβάλλει τους δύο αυτούς τροχούς.Mε τον τρόπο αυτό μεταφέρεταιη κίνηση από τον ένα άξονα στον άλλο. Με την αλυσοκίνηση επιτυγχάνουμε:— Απλότητα στη συναρμολόγηση.— Απλοποίηση στις κατασκευές.— Θετικότητα στη μετάδοση.— Ομαλή και αθόρυβη λειτουργία.— Ευκαμψία.— Ελαστικότητα.

Σχ. 4.8β.Αλυσοκίνηση με τροχούς.


83

— Ασφάλεια λειτουργίας.— Υψηλό βαθμό αποδόσεως.— Οικονομία χώρου.— Μικρές δαπάνες στη συντήρηση.— Χαμηλό αρχικό κόστος στην εγκατάσταση.

4.8 Τροχοί αναστολής.Οι τροχοί αναστολής είναι τα στοιχεία που επιτρέπουν προς μια κατεύθυνση την

περιστροφή σε μια άτρακτο αποκλείοντας την αντίθετη.Διακρίνονται σε:

α) Αναστολείς τριβής (σχήμα 4.8α).

β) Μηχανικός αναστολέας (με καστάνια) (σχήμα 4.8β).

4.9 Ελατήρια.Τα ελατήρια αποκτούν ιδιαίτερη σημασία στην κατασκευή γενικά των τροχοφόρων

οχημάτων και ιδιαίτερα στα αυτοκίνητα, καθώς επίσης στην τεχνική των αναστολέων κινήσεωςκαι στην ηλεκτροτεχνία (διακόπτες). Τα ελατήρια χρησιμοποιούνται επίσης ως απορροφητές στιςταλαντώσεις ή κρούσεις, μπορούν όμως να χρησιμοποιηθούν και ως πρόχειροι εναποταμιευτέςενέργειας με δυνατότητα να την αποδώσουν πάλι στην επιθυμητή στιγμή.

Ανάλογα με το είδος της φορτίσεως τα ελατήρια τα διακρίνουμε σε ελατήρια κάμψεωςκαι ελατήρια στρέψεως. Τα ελατήρια λαμβάνουν διάφορα σχήματα, ώστε ανάλογα με τουςδιάφορους σκοπούς χρήσεώς τους, να προσαρμόζονται ανάλογα.

Σχ. 4.8α.

Σχ. 4.8β.


84

Ως υλικό κατασκευής τους χρησιμοποιείται ειδικός χάλυβας ελατηρίων υψηλήςαντοχής.

H απλούστερη μορφή ελατηρίου στρέψεως είναι μία ράβδος η οποία παραμορφώνεται μετη βοήθεια ροπής, υπό τον όρο όμως ότι η ράβδος με τη ροπή αυτή κατά τη σχετική τηςπαραμόρφωση παραμένει στην ελαστική περιοχή.

Αν ξεπερασθεί η ελαστική περιοχή, τότε δημιουργείται στη ράβδο μόνιμηπαραμόρφωση, η οποία στα ελατήρια είναι απαράδεκτη.

Συνηθέστερα είναι τα σπειροειδή ελατήρια με κυκλική ή τετραγωνική διατομή. Τασπειροειδή λοιπόν ελατήρια έχουν ως επί το πλείστον μορφή κυλινδρική και διακρίνονται σεελατήρια πιέσεως και ελατήρια ώσεως.α) Ελατήρια πιέσεως (θλιπτικά).

Τα ελατήρια αυτά συσπειρώνονται με την ενέργεια μιας πιέσεως οπότε αναπτύσσεται σ'αυτά μια εντατική κατάσταση. Μόλις παύσει η πίεση, το ελατήριο επανέρχεται στην αρχική τουθέση (απόταση ελατηρίου).β) Ελατήρια έλξεως.

Διαστέλλονται όταν επιδράσει σ' αυτά εφελκυστική δύναμη. H τάση που επαναφέρει τοελατήριο στην αρχική του θέση, αναπτύσσεται μόλις παύσει να λειτουργεί η δύναμη.

Τα ελατήρια έλξεως, όταν βρίσκονται σε ηρεμία, έχουν τις σπείρες τους συνεπτυγμένες.H τάνυσή τους γίνεται από τους αναρτήρες, οι οποίοι είτε διαμορφώνονται στα άκρα από τησπείρα του ελατηρίου ή τοποθετούνται ειδικοί πρόσθετοι εξωτερικοί αναρτήρες.

Για την κατασκευή των ελατηρίων χρειάζεται να υπολογισθεί:H διάμετρος σύρματος, η μέση διάμετρος σπειρών, ο αριθμός ενεργητικών σπειρών και ο

ολικός αριθμός των σπειρών.

4.10 ΣτυπειοθλίπτεςΣτυπειοθλίπτες ονομάζονται τα στοιχεία εκείνα, τα οποία

χρησιμοποιούνται για να στεγανοποιούν τα σημεία των τοιχωμάτωνπου διαπερνούν άτρακτοι και τα οποία τοιχώματα χωρίζουν δύοχώρους με διαφορετικές πιέσεις.

Το είδος του στυπειοθλίπτη, που θα χρησιμοποιηθεί κάθεφορά, εξαρτάται από τη σταθερότητα της πιέσεως που ζητούμεστους δυο χώρους που χωρίζονται με το στυπειοθλίπτη.

Γενικά σε κάθε στυπειοθλίπτη διακρίνουμε:α) Το στεγανωτικό υλικό ή παρέμβασμα (σαλαμάστρα) (σχ.4.10α). β) Τη φωλιά, μέσα στην οποία τοποθετείται το παρέμβασμα.γ) Το δακτύλιο συσφίξεως, ο οποίος με τη βοήθεια κοχλιώνσυμπιέζει το παρέμβασμα μεταξύ της φωλιάς και της επιφάνειας του στρεφόμενου στοιχείου. δ)Το δακτύλιο εδράσεως, ο οποίος βρίσκεται στον πυθμένα της φωλιάς.

Για να πετύχουμε καλή στεγανότητα, πρέπει το παρέμβασμα να εφαρμόζει καλά στηνάτρακτο. Όσο καλύτερα εφαρμόζει το παρέμβασμα, τόσο η πίεση σε κάθε μονάδα επιφάνειαςγίνεται μικρότερη και κατά συνέπεια και η φθορά του παρεμβάσματος ελαττώνεται.

Σε πολλές περιπτώσεις ο στυπειοθλίπτης δεν χρησιμοποιείται μόνο για στεγανότητα,αλλά και ως στήριγμα του άξονα, όπως π.χ. συμβαίνει στις εμβολοφόρες μηχανές, όπου οστυπειοθλίπτης παραλαμβάνει μέρος από το βάρος του εμβόλου και του βάκτρου.

Σχ. 4.10α.Στυπειοθλίπτης με παρέμβασμα.


85

Είδη παρεμβασμάτων.α) Παρεμβάσματα μαλακά.β) Παρεμβάσματα από δέρμα ή λάστιχο.γ) Παρεμβάσματα από μεταλλικούς δακτύλιους.δ) Παρεμβάσματα από άνθρακα.ε) Στυπειοθλίπτες τύπου «Λαβύρινθου»στ) Μηχανικοί στυπειοθλίπτες.

4.10 Eρωτήσεις1. Α. Τι είναι οι λυόμενες και τι οι μη λυόμενες συνδέσεις;

Β. Ποια από τα ακόλουθα μέσα σύνδεσης χρησιμοποιούνται στις μη λυόμενες συνδέσεις:Ήλοι (καρφιά), σφήνες, κοχλίες, ελατήρια, συγκολλήσεις, περικόχλια;

2. Τι σημαίνει σπείρωμα M16 X 2;3. Πόση πρέπει να είναι η διάμετρος του τρυπανιού που θα χρησιμοποιήσουμε για να

«ανοίξουμε» σπείρωμα εσωτερικό Μ10; Ποιο το βήμα του σπειρώματος; Δίνεται ο ακόλουθοςπίνακας:

4. Από ποια κύρια μέρη αποτελείται μία διάταξη ιμαντοκίνησης; Πού συναντάμε ιμαντοκίνησηστην ψύξη και τον κλιματισμό;

5. Να κατονομάσετε τους τρεις τρόπους μετάδοσης της περιστροφικής κίνησης σε στοιχείαμηχανών.

Ονομαστικήδιάμετρος

ΒήμαΔιάμετροςτρυπανιού

Ονομαστκήδιάμετρος

σπειρώματοςΒήμα

Διάμετροςτρυπανιού

Ονομαστκήδιάμετρος

σπειρώματοςΒήμα

Διάμετροςτρυπανιού

d Ρ d d Ρ d d Ρ d

Μ1 0,25 0,75 Μ 6 1 5 Μ22 2,5 19,5Μ1,2 0,25 0,95 Μ 7 1 6 Μ24 3 21Μ1,4 0,3 1,1 Μ 8 1,25 6,8 Μ27 3 23Μ1,7 0,36 1,3 Μ 9 1,25 7,8 Μ30 3,5 26,5Μ2 0,4 1,6 Μ10 1,5 8,5 Μ33 3,5 29,5

Μ2,3 0,4 1,9 Μ36 4 32Μ2,6 0,45 2,1 M11 1,5 9,5

Μ12 1,75 10,2 Μ39 4 35Μ3 0,5 2,5 Μ14 2 12 Μ42 4,5 37,5

Μ3,5 0,6 2,9 Μ45 4,5 40,5Μ4 0,7 3,3 Μ16 2 14

Μ17 2,5 15,5 Μ48 5 43Μ5 0,8 4,2 Μ20 2,5 17,5 Μ52

Μ565

5,547

50,5

ΓΕΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ - ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΗΧΑΝΩΝ

Documents