1

8η Διάλεξη – Στοιχεία Μηχανών

• Έδρανα κύλισης & ολίσθησης

• Ασφάλειες

• Οδηγοί σφήνες

• Στεγανοποιητικά

• Ελατήρια

• Μελέτες περιπτώσεων

8

2

Έδρανα κύλισης

Τα έδρανα κύλισης αποτελούνται συνήθως από δύο δακτυλίους ή δίσκους εντός των οποίων κυλίονται τασώματα κύλισης, όπως φαίνονται στο σχήμα. Τα σώματα κύλισης μπορεί να έχουν σχήμα σφαίρας,κυλίνδρου, κόλουρου κώνου, βαρελοειδούς κυλίνδρου κ.λπ.. Συνήθως τα σώματα κύλισης συγκρατούνταιανάμεσα στους δακτυλίους σε ίσες αποστάσεις με τη βοήθεια ενός κλωβού. Σκοπός των εδράνων κύλισηςείναι να εδράζουν περιστρεφόμενες ατράκτους, άξονες, τροχούς κ.λπ., μειώνοντας τις τριβές παραλαμβάνονταςταυτόχρονα ακτινικά και αξονικά φορτία.

3

Απλά ένσφαιρα (μονόσφαιρα): Συνήθη έδρανα. Φέρουν ακτινικά και μόνον μικράαξονικά φορτία.

Απλά ένσφαιρα πλαγιάς επαφής (λοξά): Μεγάλος αριθμός σφαιρών. Φέρουν μεγάλαακτινικά και αξονικά φορτία κατά τη μία μόνο αξονική φορά καταπόνησης. Πρέπει ναυπάρχει πάντα αξονική πίεση, για να λειτουργήσουν.

Διπλά (δίσφαιρα) αυτορρυθμιζόμενα: Φέρουν σημαντικά αξονικά φορτία. Επιτρέπουνμικρή κλίση της στρεφόμενης ατράκτου σε σχέση με τον εξωτερικό δακτύλιο.

Απλά κυλινδρικά: Φέρουν μεγάλα ακτινικά φορτία. Απαιτούν τέλεια ευθυγράμμισηατράκτων και εδράνων. Επιτρέπουν μικρή αξονική μετατόπιση .

Κωνικά: Φέρουν μεγάλα ακτινικά και αξονικά φορτία με μεταβαλλόμενο μέγεθος φορτίου.Τοποθετούνται κατά ζεύγη.

Διπλά ένσφαιρα πλάγιας επαφής (λοξά): Φέρουν ακτινικά και μεγάλα αξονικά φορτίακαι προς τις δύο αξονικές φορές καταπόνησης.

Διπλά κυλινδρικά αυτορρυθμιζόμενα: Χρησιμοποιούνται σε βαριές κατασκευές όπουπαρουσιάζονται μεταβαλλόμενα και μεγάλου μεγέθους αξονικά και ακτινικά φορτία.

Βελονοειδή: Φέρουν μεγάλα ακτινικά φορτία αλλά όχι αξονικά. Έχουν πλεονεκτήματαχρήσης σε μικρού μεγέθους κατασκευές ή όπου περιορίζεται η εξωτερική διάσταση τουεδράνου.

Αξονικά: Φέρουν μεγάλα αξονικά φορτία αλλά όχι ακτινικά.

4

Κανονισμοί DIN τυποποίησης εδράνων κύλισης

5

Απλά ένσφαιρα δακτυλιοειδή έδρανα κύλισης κατά DIN 625-1

(διαστάσεις σε mm)

6

Αξονικά ένσφαιρα δισκοειδή έδρανα κύλισης κατά DIN 711

(διαστάσεις σε mm)

7

Απλά και διπλά ένσφαιρα λοξά έδρανα κύλισης κατά DIN 628

(διαστάσεις σε mm)

8

Διπλά ένσφαιρα αυτορρυθμιζόμενα δακτυλιοειδή έδρανα κύλισης κατά DIN 630

(διαστάσεις σε mm)

9

Κυλινδρικά δακτυλιοειδή έδρανα κύλισης κατά DIN 5412-1

(διαστάσεις σε mm)

10

Κωνικά δακτυλιοειδή έδρανα κύλισης κατά DIN 720

(διαστάσεις σε mm)

11

Απλά και διπλά βαρελοειδή αυτορρυθμιζόμενα δακτυλιοειδή έδρανα κατά DIN 635-1/2

(διαστάσεις σε mm)

12

Απλοποιημένη παράσταση εδράνων κύλισης

13

Απλοποιημένη παράσταση χαρακτηριστικών εδράνων κύλισης

14

Περικόχλιο ατράκτου

Χρησιμοποιείται για την αξονική στερέωση στοιχείων μηχανών πάνω σε άξονες και ατράκτους που διαθέτουνανάλογο σπείρωμα.

15

Έδρανα ολίσθησης κατά DIN 1850-1

Τα έδρανα ολίσθησης όπως και τα έδρανα κύλισης εδράζουν στροφείς, δηλαδή περιστρεφόμενεςατράκτους, άξονες, κ.λπ.. Συνήθως αποτελούνται από δύο δακτυλίους με τον εσωτερικό δακτύλιο να έρχεταισε επαφή με το στροφέα ώστε να αντικαθίσταται σε περίπτωση φθοράς. Κατασκευάζονται απόκασσιτερούχα και μολυβδούχα κρατερώματα ή φαιό χυτοσίδηρο ενώ χρησιμοποιούνται σε ειδικέςεφαρμογές λευκά μέταλλα, καουτσούκ, γυαλί, ξύλο, σύνθετα υλικά, άνθρακας κ.λπ..

(διαστάσεις σε mm)

16

Έδρανα ολίσθησης κατά DIN 1850-3

Στη συνηθέστερη περίπτωση τα έδρανα ολίσθησης παραμένουν ακίνητα ενώ μέσα τους περιστρέφεταικάποιος στροφέας. Η διάμετρος του στροφέα είναι ελάχιστα μικρότερη από την εσωτερική διάμετρο τουεδράνου ολίσθησης έτσι ώστε η συναρμογή που επιτυγχάνεται να είναι συναρμογή ολίσθησης. Για τηναντιμετώπιση της φθοράς των εδράνων αυτών χρησιμοποιούνται κατάλληλα λιπαντικά με ευρέωςχρησιμοποιούμενα τα ορυκτέλαια.

(διαστάσεις σε mm)

17

Ασφάλειες ατράκτων κατά DIN 471

Για την αξονική στερέωσητων εδράνων κύλισηςχρησιμοποιούνται κυρίωςασφάλειες που τοποθε-τούνται σε εγκοπή στηνάτρακτο ή σε αντίστοιχηεγκοπή στην πλήμνη. Οιασφάλειες αυτές είναιτυποποιημένες και κατασκευ-άζονται από χάλυβαελατηρίων ώστε να τοποθε-τούνται με ευκολία στιςαντίστοιχες εγκοπές χωρίςνα παραμορφώνονται πλα-στικά.

(διαστάσεις σε mm)

18

Ασφάλειες ατράκτων κατά DIN 472

(διαστάσεις σε mm)

19

Έδραση άξονα

1. Άξονας

2. Πλήμνη (φωλιά)

3. Ρουλμάν

4. Ασφάλεια

5. Ασφάλεια άξονα

20

Ασφάλειες αξόνων κατά DIN 6799

(διαστάσεις σε mm)

21

Έδραση τροχού

1. Άξονας

2. Τροχός

3. Σφήνα

4. Ροδέλα

5. Περικόχλιο

22

Οδηγοί σφήνες κατά DIN 6885-1

(διαστάσεις σε mm)

23

Δισκοειδείς σφήνες κατά DIN 6888

(διαστάσεις σε mm)

24

Παραδείγματα εξαρτημάτων με σφηναύλακες

Σύνδεση στοιχείων μηχανών με σφήνες

Σφηναύλακες

Ελαστικοί δακτύλιοι στεγανοποίησης κατά DIN 3760

25

Στις μηχανολογικές κατασκευές χρησιμοποιούνται λιπαντικά προκειμένου να μειώσουν τις τριβές και νακαθυστερήσουν την ανάπτυξη της φθοράς στα διάφορα μηχανικά μέρη. Προκειμένου οι λιπαινόμενοι χώροι ναπαραμένουν καθαροί από ακαθαρσίες και ταυτόχρονα το λιπαντικό να μη διαφεύγει, χρησιμοποιούνται ειδικά γιακάθε περίπτωση στεγανοποιητικά. Ευρέως χρησιμοποιούμενα στεγανοποιητικά είναι οι ελαστικοί δακτύλιοιστεγανοποίησης (τσιμούχες) που χρησιμοποιούνται κυρίως στη λίπανση με ορυκτέλαια και οι δακτύλιοιστεγανοποίησης από πίλημα (κετσέ) που χρησιμοποιούνται αποκλειστικά στη λίπανση με γράσο.

(διαστάσειςσε mm)

26

Δακτύλιοι στεγανοποίησης με πίλημα (κετσέ) κατά DIN 5419

(διαστάσεις σε mm)

27

Διάφορες μορφές ελαστικών δακτυλίων στεγανοποίησης

28

Ελαστικοί δακτύλιοι στεγανοποίησης O-ring κατά DIN 3771

(διαστάσεις σε mm)

29

Στεγανοποιητικά χωρίς επαφή

Εκτός από τα στεγανοποιητικά τα οποία βρίσκονται σε συνεχή επαφή με την άτρακτο ή το στοιχείο πουστεγανοποιούν, υπάρχουν και στεγανοποιητικά στοιχεία χωρίς επαφή όπως διάφορα διάκεναστεγανοποίησης, λαβύρινθοι, φυγοκεντρικά στοιχεία στεγανοποίησης και στεγανοποιητικοί δίσκοι πουείναι συναρμολογημένοι στις μετωπικές επιφάνειες των εδράνων κύλισης.

Διάφορα ελατήρια

30

Τα ελατήρια είναι στοιχεία μηχανών τα οποία χρησιμοποιούνται ως αποθήκη ενέργειας, αποθηκεύοντάς τηνόταν συμπιέζονται ή εκτείνονται και προσφέροντας ανάλογη ενέργεια όταν αποφορτίζονται. Τα είδη τωνελατηρίων είναι κυρίως τα ελικοειδή, δισκοειδή, σπειροειδή και ελασματοειδή

31

Κυλινδρικό ελατήριο πίεσης (θλιπτικής καταπόνησης) σε δισκοειδή συμπλέκτη

32

Κυλινδρικό ελατήριο έλξης σε φυγοκεντρικό συμπλέκτη σε τροχαλία

33

Κυλινδρικά και κωνικά ελατήρια θλιπτικής καταπόνησης

34

Συνδυασμός κυλινδρικών και κωνικών ελατηρίων θλιπτικής καταπόνησης

35

Κωνικά ελικοειδή ελατήρια από έλασμα ορθογωνικής διατομής και Κυλινδρικά ελατήρια έλξης

36

Ελατήρια στρεπτικών καταπονήσεων

37

Δισκοειδή ελατήρια (Belleville)

38

Σπειροειδή ελατήρια

39

Ελασματοειδή ελατήρια

40

41

Τροχός γερανογέφυρας

42

Μειωτήρας με ζεύγη οδοντωτών τροχών

43

Διβάθμιος μειωτήρας με μετωπικούς οδοντωτούς τροχούς

44

Μειωτήρας στροφών

45

Μειωτήρας ατέρμονα - κορώνας

Στο σχήμα παρουσιάζεται η τομή ενόςμειωτήρα με ζεύγος ατέρμονα - κορώνα. Ηέδραση του ατέρμονα κοχλίαπραγματοποιείται, με τρία εγκάρσια έδρανακύλισης, δύο ένσφαιρα λοξά δακτυλιδοειδήέδρανα κατά DIN 628 στην αριστερή έδρασηκαι ένα κυλινδρικό δακτυλιδοειδές έδρανοκατά DIN 5412 στην δεξιά έδραση.

Αντίστοιχα η έδραση της κορώνας,πραγματοποιείται με δύο έδρανα, ένα απλόένσφαιρο δακτυλιδοειδές κατά DIN 625 στηνμία πλευρά και ένα κυλινδρικόδακτυλιδοειδές έδρανο κατά DIN 5412 στηνάλλη. Όλα τα υπόλοιπα στοιχεία τηςέδρασης της κορώνας παραμένουν τα ίδιαμε την έδραση του ατέρμονα κοχλία, δηλαδήτρόπος έδρασης, χρήση περικόχλιουατράκτου και ασφάλειας άξονα, καπάκια,κ.λπ.

Για πιθανή αντικατάσταση φθαρμένηςκορώνας, αυτή είναι κατασκευασμένη απόδύο τμήματα τα οποία συνδέονται μεταξύτους με 8 κοχλίες διατεταγμένους σεπεριφέρεια κύκλου.

46

Μειωτήρας με ζεύγος ατέρμονα - κορώνα

Μειωτήρας με διπλή έδραση

47