Jako součást motorů, převodů, čerpadel a kompresorů nás hřídelové spoje provází v našem každodenním životě. Tyto válcové soustavy se používají k převodu kroutícího pohybu či síly z hřídele na věnec. Navíc přenáší osové síly, smykové síly a ohýbové momenty. Různorodé druhy spojení hřídelů, čepů nebo os s náboji, jako například ozubená kola, vačky, ložiska, pouzdra apod. dělíme podle způsobu přenosu zatížení. Výsledkem jsou následující možnosti spojení.

Příklady tradičních válcových soustav

Mechanické zajištění (např. čepy, drážkování, pera)

Princip tření (např. lisované spoje, montáž za tepla)

Svařování nebo pájení (např. svařené nebo pájené části)

Výzva

1. Mechanicky zajištěné sestavy
The most common assembly is the conventional key/keyway, and grub screws, pins and spline shafts.

závrtný šroub

drážkový hřídel

klasické pero/drážka

drážkovaný hřídel

Obecně je poměrně snadné je spojit či demontovat. Drážkový hřídel dokáže přenést velmi vysoký kroutící moment.

Omezení

• značná koncentrace napětí v důsleku vrubového napětí
• vysoké náklady na obrábění díky dalším výrobním krokům
• relativní vůle způsobuje abrazivní opotřebení
• nerovnoměrné rozložení zátěže

 

2. Sestavy pracující na principu tření
Mezi známé sestavy pracující na principu tření patří např.:

- svěrné kroužky - lisované spoje - kuželové spoje - spoje lisované za tepla

Tyto sestavy mohou být velmi úsporné. Při vysokých rychlostech nenastává nerovnováha a není zapotřebí radiální připevnění.

Omezení

• omezení vlastností materiálu, drsnosti povrchu a tvaru sestav pro přenos kroutících momentů na principu tření
• vysoké výrobní náklady v důsledku potřeby dodržení přísných tolerancí
• mikropohyby mohou způsobit korozi třením
• obtížná nebo nemožná demontáž v důsledku oděru povrchu
• vysoká koncentrace napětí ve spoji od přesahu při lisování spolu s pracovním zatížením spoje může vést k poškození součástí

 

3. Sestavy se svařenými nebo pájenými spoji
Spojení svařováním nebo pájením vytváří vysoce pevné sestavy s vysokou tepelnou i elektrickou vodivostí
 
Omezení

• svařováním lze spojovat pouze stejné materiály
• teplo může způsobit korozi
• vysoká teplota při svařování může vést k místnímu zkroucení součástí
• teplo může způsobit zbytkové napětí, které pak vede k degradaci struktury materiálu v oblasti svaru
• není možná demontáž
• dodatečné náklady na speciální vybavení (např. laserové svařování) a na erergie
  

Řešení Loctite

Anaerobní upevňovače Loctite jsou jednosložková lepidla. Po spojení anaerobní upevňovače Loctite vytvrzují díky abseci vzduchu a kontaktu s kovem a vytváří pevnou termosetovou plastickou hmotu. Zcela vyplní vešekré prostory mezi přilehlými plochami. Dobrou přilnavostí ke kovovým povrchům a vysokou kohezí vlastního lepidla je dosaženo značné pevnosti ve smyku.

Výhody Vyšší přenos zatížení při stávajícím provedení a geometrickém řešení stejná pevnost při vylepšení spoje včetně   - spojování tenkostěnných dílů   - spojování součástí o rozdílné tuhosti materiálů úspory při mechanickém obrábění, neboť je možná větší telerance nejsou potřeba další zajišťovací součásti zabrání se vniku vrubového napětí těsní spoj a zabraňuje korozi zabraňuje mikropohybům a korozi třením

Anaerobní upevňovače Loctite se často používají u suvných lepených spojů, u spojů lisovaných za tepla nebo při montáži lisovaných spojů. Tyto lepené spoje nabízí lepší výkon než přislušné nelepené spoje.

Veškeré upevňovače Loctite lze apikovat ručně, poloautomaticky nebo plně automaticky. Správné vybavení Loctite pro Váš proces získáte prostřednictvím našich technicko-obchodních zástupců.

Klíčem k dosažení co nejlepšího výkonu je obecně čištění. Montované součásti by měly být čisté, suché a bez nečistot, jako je tuk, olej, řezné kapaliny, ochranné vrstvy atd. Odmaštění se obvykle provádí pomocí speciálních čističů, jako např. Loctite^® 7063.

 

1. Lepené suvné spoje
Použití anaerobních lepidel Loctite nabízí možnost spojování součástí vyrobených s vůlí. Vytvrzené lepidlo přenáší veškerou zátěž. Lepené suvné spoje jsou obvykle používány tam, kde je velikost kroutícího momentu a/nebo axiálního zatížení nízká.

Výhody umožňuje základní tolerance rozměru nebo drsnostii povrchu nejsou potřeba další zajišťovací součásti snadnější proces spojování s použitím mazacího účinku anaerobních lepidel umožňuje vystředění a přesné ustavení při montáži těsní spoj a zabraňuje korozi Jedná se například o lepení kluzných ložisek do hliníkových odlitků, ložisek do litinových domečků, komutátorů elektrických motorů na hřídel či přepravních válečků dopravníků na osu.

Způsob nanášení

Optimální je nanesení lepidla na celou plochu lepených spojů a to na oba povrchy. Ačkoli někdy stačí pro dostatečně spolehlivý spoj nanást jen housenku produktu k náběžné hraně jedné nebo obou součástí. Pro větší trvanlivost spoje naneste dvě nebo tři housenky tak, abyste rovnoměrně a zcela vyplnili spáru.

Aby se minimalizovala možnost poškrábání povrchů a ulehčila montáž, doporučujeme na náběžné hraně obou součástí udělat malé sražení.

Pokud je to možné, s válcovitými částmi je během spojování vhodné pootočit, aby došlo k pokrytí celé spojované plochy. Montované součásti by měly být před zahájením vytvrzování ve správné poloze.

 

2. Lepený spoj lisovaný (za studena)
U lisovnaých spojů, kde jsou díly vyráběny s přesahem, se zátěž přenáší jednak třením mezi součástmi a jednak vytvrzeným anaerobním upevňovacím produktem Loctite.. Lepené lisované spoje jsou obvykle používány při nízké nebo střední dynamické zátěži tam, kde je velikost kroutícího momentu, axiálního nebo ohybového zatíženístřední, nebo při tepelném zatížení.

Výhody způsobuje výrazný nárůst pevnosti při zachování stávajících kontrukcí umožňuje použít nižší přesah, což má za následek   - poměrně vysokou pevnost   - nižší radiální napětí   - lepší odolnost proti únavě materiálu Lepené lisované spoje se používají ke spojování ráfků kol železničních vozidel, k lepení řemenic na hřídele, kol diferenciálu na věnec, ozubených kol rozvodových řetězů či hnacích hřídelů.

Způsob nanášení

Lepidlo obvykle nanášíme nejlépe jako film na jednu nebo obě součásti. Pro zajištění optimálního pokrytí a rovnoměrného rozetření lepidla je nutné, aby náběžné hrany obou součástí měly sražení.

Montáž by měla být provedena ustavením součástí do společné osy a pak rychlým rovnoměrným pohybem provést nalisování, aby se zabránilo předčasnému vytvrzení lepidla, které by mohlo narušit výslednou pevnost spoje.

 

3. Lepené spoje lisované za tepla
Spoje lisované za tepla jsou sestavy, jejichž části jsou vyráběny s přesahem při pracovní teplotě a sestavují se s vůlí, která obyvkle vzniká při zahřátí objímky. U sestav s lepenými spoji lisovanými za tepla se zátěž přenáší třením mezi součástmi díky přesahu spoje a díky vytvrzenému anaerobnímu upevňovacímu produktu Loctite. Lepené spoje lisované za tepla jsou obvykle používány při vysokém dynamickém zátížení s vysokou úrovní kroutícího momentu, axiálního nebo ohybového zatížení nebo při tepelném zátížení.

Lepené spoje lisované za tepla jsou nejpevnější druhy lepených spojů. Jejich značné pevnosti je dosaženo díky vytvrzení za tepla a pod tlakem.

Výhody poskytuje výrazný nárůst pevnosti při zachování geometrie spoje umožňuje použít nižší přesah při dosažení podobné pevnosti   - způsobuje nižší tlak na náboj   - umožňuje použití menší a lehčí konstrukce   - umožňuje použití lehčích materiálů Lepené spoje lisované za tepla se používají pro konstrukce dynamických ozubených převodů, například v převodovkách, u hnacích hřídelů nebo u šnekových převodů.

Způsob nanášení

U lepených spojů lisovaných za tepla se upřednostňuje technika zahřátí věnce tak, aby bylo dosaženo potřebného zvětšení otvoru pro nasazení na hřídel a nanesení lepidla na celou plochu spoje na hřídel (při pokojové teplotě).

Vzhledem k tomu, že zvýšená teplota vytvrdí lepidlo rychle, je třeba spojit části a sestavit je do konečné polohy v jednom rychlém okamžiku.
Důležité upozornění: U lepených spojů lisovaných za tepla není vhodné zmrazovat hřídel a nanášet lepidlo na věnec. Důvodem je, že kondenzovaná vlhkost na zmrazeném hřídeli by výrazně ovlivnila vytvrzení lepidla a tím i vyslednou pevnost spoje.

 

Demontáž a opětovná montáž

Ohřátí anaerobních lepidel (nad 250°C) vede k výraznému snížení jejich pevnosti, což umožňuje rozebrat sestavu za tepla s použitím běžného nářadí. Pokud je za provozu vyžadována pravidelná demontáž sestavy válcových dílů, potom je třeba pro upevnění spoje vybrat anaerobní lepidlo s odpovídající (nižší) pevností. Před opětovnou montáží rozebrané sestavy je třeba důkladně očistit všechny povrchy od veškerých zbytků lepidla (Loctite 7200) a potom povrchy očistit rozpouštědlovým čističem, jako např. Loctite^® 7063.

Vyzkoušejte nové upevňovače Loctite^® 6300 pro bezpečnost a ochranu zdraví nebo poznejte různé technologie v našich příkladech použití!