Spojka (stroj)

Zadní strana šestiválcového vidlicového motoru Ford s uložením spojky
Lamela suché třecí spojky obsahující v sobě pružnou spojku s vinutými pružinami

Spojka je strojní součástka, která spojuje obvykle hnací a hnaný hřídel a slouží k přenosu kroutícího momentu, někdy také k vyrovnání vzájemné nesouososti obou hřídelů. Podle druhu použití můžeme dělit spojky například na pevné (např. trubková, kotoučová aj.), které přenášejí stálý kroutící moment mezi hřídeli, a na spojky pohyblivé (např. třecí lamelová spojka), které umožňují rozpojení mezi dvěma hřídeli a tím přerušení přenosu kroutícího momentu. Významnou součástí strojů je pojistná střižná spojka (např. kotoučová spojka se střižným kolíkem), která zajistí přerušení kroutícího momentu přestřižením kolíku, pokud se překročí kroutící moment, který je předepsán pro daný stroj. Jsou také důležité pro tlumení rázů. Spojky lze postavit i tak, aby umožňovaly rozpojení za chodu, axiální/radiální pohyb hřídelí nebo umožňují plynulý rozběh.

Pro přenos kroutícího momentu ve spojkách se používá mnoho různých způsobů a součástí, např.: kolíky, čepy, lícované šrouby, pryže (např. spojka PERIFLEX) nebo různé konstrukční úpravy spojkových kotoučů, jako například u zubové spojky a v neposlední řadě se používá třecí síly jako například u třecí lamelové spojky, která má velký význam v automobilovém průmyslu.

Druhy spojek

Související informace naleznete také v článku Seznam druhů spojek.

Existuje 8 hlavních skupin spojek:

  • Pevné spojky – pevné spojení dvou souosých hřídelí bez žádných přídavných vlastností
  • Pružné spojky – tlumení rázů a vibrací
  • Vyrovnávací spojky – vyrovnávání nesouososti obou hřídelí nebo jejich vzájemný pohybu
  • Výsuvné spojky – rozpojení hřídelí za klidu
  • Třecí spojky – plynulý rozběh hnaného hřídele i rozpojení za provozu
  • Rozběhové spojky – automatický plynulý rozběh hnaného hřídele
  • Pojistné (bezpečnostní) spojky – omezuje přenášený kroutící moment
  • Jednosměrné spojky – přenášení kroutícího momentu pouze jedním směrem

Výpočet krouticího momentu spojky

Pokud je spojka na hnací i hnané straně klidně zatížena, je přenášený krouticí moment v Nm dán vztahem:

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

V praxi spojka nepřenáší jen jmenovitý moment, ale moment větší kvůli nerovnoměrnostem v konstrukci a různým typům hnacích a hnaných strojů. Proto musí být dimenzována na jiný moment a stavěna pro větší námahu, než se kterou se normálně počítá. Vztah pro přenášený moment je tedy upraven:

kde C ≥ 1 je provozní součinitel.

Provozní součinitel

Tento součinitel je koeficientem, upravujícím hodnotu kroutícího momentu tak, aby spojka snesla případný přenos většího krouticího momentu. Závisí přibližně úměrně na tom, do jaké výkonnostní třídy patří hnací a hnaný stroj. Pokud je hnacím strojem malý elektromotor nebo parní turbína a hnaný stroj jen malé dynamo nebo promítačka, koeficient je určen jako C=1 až 1,4. Při stejném hnacím stroji, ale nejvyšší třídě hnaného stroje, dosahuje součinitel hodnoty 3 až 3,9. Nejvyšších hodnot dosahuje součinitel při nejsilnějších hnacích strojích a nejtěžších hnaných strojích, např. spojka mezi stacionárním čtyřdobým jednoválcovým benzínovým motorem a vysokotlakým čerpadlem má součinitel 4,4 až 5,3.

Pryž má velký vliv na tlumení spojky, a proto je u pryžových spojek voleno vždy nižší rozmezí hodnot součinitele.

Literatura

  • Svatopluk Černoch: Strojně technická příručka (dva svazky), SNTL, Praha 1977

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Clutchdisc.jpg
A clutch disc. This is a typical clutch disc. This particular clutch plate was made by Fichtel & Sachs and fits the Ford Taunus V4 engine in a Saab 95/96/97. It has a number of interesting features:
  • The large, flat ring that forms the perimeter of the clutch is the lining. There are two such rings, one on each side. Their surface material is similar to that of brake pads. One lining ring makes frictional contact with the pressure plate, the other faces the flywheel. Clutch discs typically have an orientation; if they are installed backwards, the clutch will not operate properly.
  • The lining rings are riveted onto the blades of a fan-shaped part which can only be partially seen in the image. This is called the marcel, and the blades of this part are the marcel springs, not to be confused with the plainly visible coil springs surrounding the center hub. Like the blades of a fan, the marcel springs are somewhat twisted, and the lining rings are riveted to these blades in such a way that when the disc is squeezed between the flywheel and pressure plate, the twisted blades flatten, allowing the disc to compress. A compressible clutch disc provides smoother, more gradual engagement, and reduces chatter.
  • Each of the six marcel spring blades has two holes for mounting the lining rings, one hole for each ring. Thus six rivets attach each lining ring to the marcel. In this picture, twelve rivets are visible around the facing ring, but on closer inspection, it's obvious that six of them are deeply recessed: they are in fact rivets belonging to the opposite ring on the other side, visible through large holes in the facing ring. These holes in one ring provide tool access for mounting the other ring to the marcel. This attachment pattern allows the marcel blades to twist and flatten when the rings are compressed together.
  • The teeth of the center hub are plainly visible. These fit into splines on the transmission input shaft. By means of these teeth, the disc forces the shaft to rotate, but can move back and forth on the shaft freely. It is possible for the shaft or hub to rust, causing the disk to become stuck to the shaft, which results in intermittent difficulties in shifting.
  • A number of 4 coil springs are visible, arranged in a circular pattern around the hub. These damper springs provide elasticity between the toothed center hub and the clutch disc. That is to say, the hub can be slightly rotated independently of the disc, a motion which is stiffly opposed by the compression of these springs. The springs provide cushioning between the engine and transmission, helping to absorb the forces of sudden engagement and vibration.
  • The coil springs are held in place by metal folds, cut and bent out from the center plate. One mode of clutch failure is that these folds can wear out, allowing a spring to fall out and become lodged in the clutch, preventing engagement. On two of the springs wear spots can be clearly seen.
Clutch discs typically do not have individually serviceable parts. When a clutch is serviced, the entire disc is replaced as a unit. The lining, marcel springs and damper springs and their housing all are subject to fatigue and wear. A high quality clutch that is operated correctly can last well in excess of 200,000 kilometers.
Either the marcel or damper springs or both may be absent from clutches used for racing, for greater strength, lighter weight and faster shifting.
Ford Cologne V6 2.9 back.jpg
Autor: Původně soubor načetl Morven na projektu Wikipedie v jazyce angličtina, Licence: CC-BY-SA-3.0

en:Ford Cologne V6 engine from the rear (flywheel) side. This is a 2.9 model, photographed by Stephen Gusterson, uploaded to Wikipedia by en:User:Morven. Permission letter follows: 

From: steve gusterson <stephen.gusterson@ntlworld.com>
To: Matt Brown <morven@gmail.com>
Date: Sun, 29 Aug 2004 13:53:58 +0100
Subject: RE: Pictures of Ford "Cologne" V6

Hi

no problems - you can use the pictures.

be nice to see it on wikipedia 

cheers
steve