-2- Spis treści 1.1 Pierścienie rozprężno-zaciskowe RfN 8006 - ogólna charakterystyka... 3 1.2 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 Informacje ogólne... 5 1.3 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Tabela wymiarowa... 7 1.4 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Obliczenia... 9 1.5 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 Tablica wymiarowa śrub... 12 1.6 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 Średnica podziałowa otworów pod śruby mocujące... 13 1.7 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 Przykład obliczeń... 14 1.8 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Zalecenia montażowo-demontażowe.. 17 1.9 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Wskazówki konstrukcyjne... 18 1.10 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Przykłady zastosowania... 22 1.11 Tolerancje wg ISO dla wałów i otworów... 24 1.12 Graniczne wartości plastyczności materiału piast... 25
-3-1.1 Pierścienie rozprężno-zaciskowe RfN 8006 - ogólna charakterystyka Cechy charakterystyczne połączeń wciskowych: W bardzo odpowiedzialnych połączeniach wał-piasta zastosowanie połączeń wtłaczanych lub skurczowych jest nie do przecenienia. Żadne inne połączenie wał-piasta nie charakteryzuje się nawet zbliżonymi właściwościami dotyczącymi wytrzymałości na obciążenia zmienne. Pomimo tych zalet połączenia wtłaczane występują stosunkowo rzadko co spowodowane jest wysokimi wymaganiami dotyczącymi łączonych elementów. Należy tu również wspomnieć o skomplikowanych obliczeniach, stosowaniu wąskich tolerancjach wymiarowych wykonania i wysokich wymaganiach dotyczących jakości powierzchni. Duże trudności występują również w trakcie montażu i demontażu elementów w szczególności w przypadku nagłych, nieoczekiwanych napraw. Dotyczy to również zamienności elementów, ich ustawienia, centrowania i itp. Rys. 1 Różne sposoby łączenia wału z piastą Połączenie pierścieniami rozprężno-zaciskowymi jest specyficznym rodzajem połączenia wtłaczanego, zaś pierścieniami zaciskowymi specyficznym rodzajem połączenia skurczowego. Zalety pierścieni rozprężno-zaciskowych: Uniwersalne zastosowanie: ponieważ poprzez odpowiedni dobór ilości pierścieni RfN 8006 oraz ich wielkości, jakości wykonania i ilości śrub zaciskających, można tak skonstruować połączenie, że ze względu na naciski powierzchniowe, materiały, wymiary piasty i możliwości zabudowy połączenie może spełnić wszystkie postawione warunkom pracy wymagania. Przenoszenie dużych sił obwodowych: ponieważ można umieścić kilka pierścieni jeden za drugim, a przenoszone momenty i siły wzdłużne rosną w postępie geometrycznym (patrz Obliczenia ). Bardzo wysoka niezawodność: ponieważ gwarantujemy podane przez nas w katalogach wielkości przenoszonych momentów i sił wzdłużnych. Nie ma przy tym znaczenia, czy połączenie jest statyczne, czy obciążone dynamicznie lub uderzeniowo. Ważnym jest jedynie to aby podane wartości nie zostały przekroczone. Proste wykonanie: ponieważ wał i piasta są gładkie i wykonane bez rowków wpustowych. Pierścienie rozprężno-zaciskowe RfN 8006 mogą być stosowane nawet przy dużych tolerancjach wykonania wału i piasty bez zmniejszenia przenoszonych obciążeń nominalnych. Całkowita zamienność: ponieważ pierścienie RfN 8006 stosuje się nawet przy stosunkowo dużych luzach połączenia i nie wymagają one stosowania dodatkowych ustalających elementów konstrukcyjnych. Pojedyncze pierścienie można zestawiać i zamieniać ze sobą dowolnie.
-4- Łatwe pozycjonowanie: ponieważ pierścienie nie wymagają zastosowania elementów ustalających, dlatego piasty mogą być ustawione w dowolnym miejscu i położeniu a następnie zamocowane. Działa uszczelniająco: ponieważ pierścień wewnętrzny i zewnętrzny nie są przecięte, dlatego po zaciśnięciu pierścień RfN 8006 zapewnia szczelność dla gazów i cieczy. Bardzo szerokie zastosowanie: pierścienie RfN 8006 mogą być zastosowane do łączenia na wałach i osiach piast najróżniejszych elementów konstrukcyjnych. Możliwości zastosowania są wszędzie tam gdzie do tej pory stosowano połączenia wtłaczane, wpustowe, wielowypustowe, klinowe itp. Pierścienie mogą służyć do niezawodnego mocowania między innymi kół zębatych, łańcuchowych, zamachowych i pasowych, dźwigni, krzywek, tarcz hamulcowych, sprzęgieł, kołnierzy, wirników śmigieł łodzi i samolotów i wielu innych elementów. Brak przekoszeń i bić: ponieważ połączenie jest typowym bezluzowym połączeniem ciernym. Wysoka odporność na zmianę obrotów i obciążenia: ponieważ ani wał ani piasta nie posiadają rowków, dlatego do obliczeń wytrzymałościowych używa się dużego wskaźnika przekroju na skręcanie W s, a działanie karbu jest szczególnie małe. Prosty montaż: ponieważ nie jest wymagana różnica temperatur pomiędzy wałem i piastą, jak w przypadku połączeń wciskanych. Do montażu pierścieni RfN 8006 używane są handlowe typy śrub i narzędzi. Nie są konieczne prace związane z dopasowywaniem wału i piasty. Prosty demontaż: po poluzowaniu śrub zaciskowych pierścienie RfN 8006 są luźne i łatwo demontowane. Wał i piasta mogą się nawzajem przemieszczać są luźne (patrz Zalecenia montażowo-demontażowe ). Brak zużycia: ponieważ pierścienie rozprężno-zaciskowe RfN 8006 pracują bez elementów ruchomych, mogą być dowolną ilość razy montowane i demontowane. Proste obliczenia: ponieważ przedstawione w przystępnej tabelarycznej formie dane zawierają wszystkie niezbędne informacje techniczne.
-5-1.2 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 Informacje ogólne Połączenie przy użyciu pierścieni rozprężnozaciskowych RfN 8006 jest podobne do połączeń wtłaczanych. W obydwu przypadkach przenoszenie siły wzdłużnej F ax lub momentu obrotowego T następuje poprzez siły tarcia w wyniku nacisku na łączeniach pomiędzy pierścieniem wewnętrznym i wałem oraz pierścieniem zewnętrznym i piastą. W połączeniach wtłaczanych i skurczowych odpowiednie naciski otrzymuje się poprzez skurcz wywołany podgrzaniem lub ochłodzeniem elementów. W połączeniach z pierścieniami RfN 8006 naciski otrzymuje się poprzez promieniowe przemieszczenie pierścieni wewnętrznego i zewnętrznego w wy-niku dociśnięcia do siebie powierzchni stożkowych dwóch pierścieni dociskowych. Pierścień RfN 8006 Pierścienie rozprężno-zaciskowe nie są pierścieniami samocentrującymi. Dokładność ruchu obrotowego zamocowanego elementu zależy od dokładności centrowania jego piasty na wale, na co składa się luz pomiędzy powierzchnią centrującą piasty a wałem oraz długość powierzchni centrującej. Karta katalogowa Tabela wymiarowa zawiera wymiary i parametry potrzebne do zastosowania pierścieni RfN 8006: Rys.1 Pierścień RfN 8006 dxd, L, l wymiary podstawowe dla pierścieni rozprężno-zaciskowych w stanie nienaprężonym, A t powierzchnia nośna, gdzie d π l Rys. 2 Wymiar x x przemieszczenie kołnierza dociskowego dla 1, 2, 3, 4 pierścieni RfN 8006 łącznie z luzem zabezpieczającym przed dociśnięciem kołnierza do powierzchni oporowej piasty lub uskoku wału. Przekroczenie tych wartości stwarza niebezpieczeństwo, że kołnierz dociskowy zablokuje się zanim zostanie osiągnięty wymagany nacisk pierścieni na powierzchnię wału i piasty A t Tuleja dystansowa: Rys. 3 Tuleja dystansowa d 1 średnica wewnętrzna tulei dystansowej, D 1 średnica zewnętrzna tulei dystansowej, l 1 długość tulei dystansowej. Rys. 4 Kołnierz dociskowy, tuleja dystansowa (docisk od piasty) Rys. 5 Kołnierz dociskowy, tuleja dystansowa (docisk od wału) Tabela zawiera również przenoszone momenty obrotowe i siły wzdłużne oraz wymagane siły zacisku dla wybranego nacisku powierzchniowego równego 100 N/mm 2. p nacisk powierzchniowy pomiędzy pierwszym pierścieniem rozprężno-zaciskowym a wałem, T moment przenoszony przez jeden pierścień rozprężno-zaciskowy przy p = 100N/mm 2, T max maksymalny moment obrotowy, F ax przenoszona przez jeden pierścień rozprężno-zaciskowy siła wzdłużna dla p = 100 N/mm 2, F A siła zacisku niezbędna dla otrzymania nacisku p = 100 N/mm 2, T, F ax i F A są wprost proporcjonalne do nacisku powierzchniowego p i mogą zostać odpowiednio zmienione. Ze względu na to, że pierścienie nie są przecięte, sumaryczna siła zacisku F A wynosi: F A = F A + F 0 F 0 przybliżona siła zacisku niezbędna do pokonania luzów, dla podanych w tabeli tolerancji wykonania pierścieni, wału i otworu piasty pod pierścienie RfN 8006.
-6- Tabela tolerancji wykonania średnic elementarnych pierścieni oraz wału i otworu piasty pod RfN 8006. d Element 1) Wał Otwór do 38 E7/f7 h 6 H 7 powyżej 38 E8/e8 h 8 H 8 1) - wartość przybliżona Podane pasowania sprawdziły się bardzo dobrze w praktyce. Oczywiście inne tolerancje wykonania wału i otworu piasty są również możliwe. Chętnie udzielimy dodatkowych informacji. W przypadku zastosowania oferowanych obecnie przez nas również pierścieni przeciętych, siła F 0 nie występuje. W tym wypadku F A = F A Pierścienie przecięte zaleca się stosować w tych przypadkach, gdy materiał piasty lub wału (w szczególności wału drążonego) posiada dużo mniejszy moduł Younga niż stal. Zastosowanie ich zapobiega deformacjom plastycznym wału i piasty (odpowiednie wzory podano na karcie Obliczenia ). Połączenie przeciętymi pierścieniami rozprężno-zaciskowymi nie jest szczelne. Warunki pracy pierścieni: Wartości Fo, T, F ax i F A ewentualnie F A podano dla naoliwionych i wmontowanych pierścieni rozprężnozaciskowych (μ =0,12). Dodatkowe zalecenia podano w Instrukcji montażu i demontażu. Powierzchnie: Wał i otwór piasty pod pierścień powinny posiadać chropowatość powierzchni Ra 1 μm Przy umieszczeniu kilku pierścieni RfN 8006 jeden za drugim, wartości T i F ax oblicza się następująco: T T1 m i Faxn Fax1 0 Pozwala to przy zachowaniu wartości T i F ax na zredukowanie F A i p: F ' An FA m Kolejno dla 2, 3 i 4 pierścieni wartość m = 1.555, 1.86 i 2.03 (Patrz również karty Obliczenia i Przykład obliczeń ). ' i p n p m m
-7-1.3 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Tabela wymiarowa dxd L L A t F 0 F A T F ax x 1 2 3 4 Waga d 1 D 1 T max mm mm mm mm 2 kn kn Nm N ilość pierścieni mm kg mm mm Nm *6 x 9 4,5 3,7 69-3,7 2,5 830 2 2 3 3 0,0015 6,1 8,9 7,8 *7 x 10 4,5 3,7 80-4,4 3,4 970 2 2 3 3 0,0014 7,1 9,9 10 *8 x 11 4,5 3,7 90-5 4,4 1 100 2 2 3 3 0,0015 8,1 10,9 13 9 x 12 4,5 3,7 105 7,6 5,7 5,7 1 270 2 2 3 3 0,0017 9,1 11,9 8,7 10 x 13 4,5 3,7 116 6,95 6,3 7 1 400 2 2 3 3 0,0018 10,1 12,9 12 11 x 14 4,5 3,7 128 7,5 6,9 8 1 500 2 2 3 3 0,002 11,1 13,9 15 12 x 15 4,5 3,7 139 6,9 7,5 10 1 670 2 2 3 3 0,0022 12,1 14,9 19 13 x 16 4,5 3,7 151 6,4 8,2 12 1 810 2 2 3 3 0,0023 13,1 15,9 23 14 x 18 6,3 5,3 233 11,2 12,6 20 2 800 3 3 4 5 0,0049 14,1 17,9 34 15 x 19 6,3 5,3 250 10,7 13,5 23 3 000 3 3 4 5 0,0053 15,1 18,9 41 16 x 20 6,3 5,3 266 10,1 14,4 26 3 190 3 3 4 5 0,0055 16,1 19,9 48 17 x 21 6,3 5,3 283 9,5 15,3 29 3 400 3 3 4 5 0,0058 17,1 20,9 56 18 x 22 6,3 5,3 300 9,1 16,2 33 3 600 3 3 4 5 0,0061 18,1 21,9 65 19 x 24 6,3 5,3 316 12,6 17,1 36 3 790 3 3 4 5 0,0078 19,2 23,8 91 20 x 25 6,3 5,3 333 12,0 18 40 4 000 3 3 4 5 0,0082 20,2 24,8 103 22 x 26 6,3 5,3 366 9,0 19,8 48 4 400 3 3 4 5 0,0072 22,2 25,8 100 24 x 28 6,3 5,3 400 8,3 21,6 58 4 800 3 3 4 5 0,0079 24,2 27,8 122 25 x 30 6,3 5,3 416 9,9 22,5 62 5 000 3 3 4 5 0,01 25,2 29,8 171 28 x 32 6,3 5,3 466 7,4 25,2 78 5 600 3 3 4 5 0,009 28,2 31,8 171 30 x 35 6,3 5,3 499 8,5 27 90 6 000 3 3 4 5 0,012 30,2 34,8 252 32 x 36 6,3 5,3 533 7,8 28,8 102 6 400 3 3 4 5 0,01 32,2 35,8 223 35 x 40 7 6 659 10,1 35,6 138 7 900 3 3 4 5 0,02 35,2 39,8 339 36 x 42 7 6 678 11,6 36,6 147 8 200 3 3 4 5 0,02 36,2 41,8 439 38 x 44 7 6 716 11,0 38,7 163 8 600 3 3 4 5 0,02 38,2 43,8 492 40 x 45 8 6,6 829 13,8 45 199 9 950 3 4 5 6 0,02 40,2 44,8 428 42 x 48 8 6,6 870 15,6 47 219 10 400 3 4 5 6 0,03 42,2 47,8 580 45 x 52 10 8,6 1 215 26,1 66 328 14 600 3 4 5 6 0,05 45,2 51,8 750 48 x 55 10 8,6 1 296 24,6 70 373 15 600 3 4 5 6 0,05 48,2 54,8 865 50 x 57 10 8,6 1 350 23,5 73 405 16 200 3 4 5 6 0,05 50,2 56,8 948 55 x 62 10 8,6 1 485 21, 8 80 490 17 800 3 4 5 6 0,05 55,2 61,8 1 160 56 x 64 12 10,4 1 829 29,4 99 615 22 000 3 4 5 7 0,07 56,2 63,8 1 370 60 x 68 12 10,4 1 959 27,4 106 705 23 500 3 4 5 7 0,07 60,2 67,8 1 590 63 x 71 12 10,4 2 057 26,3 111 780 24 800 3 4 5 7 0,08 63,2 70,8 1 760 65 x 73 12 10,4 2 123 25,4 115 830 25 600 3 4 5 7 0,08 65,2 72,8 1 880 70 x 79 12,2 2 682 31,0 145 1 120 32 000 3 5 6 7 0,11 70,3 78,7 2 460 71 x 80 12,2 2 720 31,0 147 1 160 32 600 3 5 6 7 0,11 71,3 79,7 2 530 75 x 84 12,2 2 873 34,6 155 1 290 34 400 3 5 6 7 0,12 75,3 83,7 2 800 80 x 91 15 3 768 48,0 203 1 810 45 000 4 5 6 8 0,12 80,3 90,7 3 910 85 x 96 15 4 004 45,6 216 2 040 48 000 4 5 6 8 0,2 85,3 95,7 4 440 90 x 101 15 4 239 43,4 229 2 290 51 000 4 5 6 8 0,2 90,3 100,7 5 010 95 x 106 15 4 475 41,2 242 2 550 54 000 4 5 6 8 0,22 95,3 105,7 5 610 100 x 114 21 18,7 5 872 60,7 317 3 520 70 000 4 6 7 9 0,4 100,3 113,7 7 950 110 x 124 21 18,7 6 459 66,0 349 4 250 77 000 4 6 7 9 0,4 110,3 123,7 9 570 120 x 134 21 18,7 7 046 60,2 380 5 050 84 000 4 6 7 9 0,5 120,3 133,7 11 500 130 x 148 28 25,3 10 328 96,2 558 8 050 124 000 5 7 9 11 0,85 130,4 147,6 17 300 140 x 158 28 25,3 11 122 89,0 600 9 350 134 000 5 7 9 11 0,91 140,4 157,6 20 200 150 x 168 28 25,3 11 916 84,5 643 10 700 143 000 5 7 9 11 0,97 150,4 167,6 23 300 160 x 178 28 25,3 12 711 78,5 686 12 200 152 500 5 7 9 11 1,02 160,4 177,6 26 600 170 x 191 33 30 16 014 117,5 865 16 300 192 000 6 8 10 12 1,5 170,5 190,5 34 900 180 x 201 33 30 16 956 111,2 916 18 300 204 000 6 8 10 12 1,6 180,5 200,5 39 200 190 x 211 33 30 17 898 105,0 966 20 400 214 000 6 8 10 12 1,7 190,5 210,5 43 900 200 x 224 38 34,8 21 854 134,0 1180 26 200 262 000 6 8 11 13 2,3 200,6 223,4 55 600 210 x 234 38 34,8 22 947 127,0 1239 28 900 275 000 6 8 11 13 2,5 210,6 233,4 61 500 220 x 244 38 34,8 24 040 122,0 1298 31 700 288 000 6 8 11 13 2,5 220,6 243,4 67 400 230 x 257 43 39,5 28 527 165,0 1540 39 400 342 000 6 9 12 14 3,4 230,6 256,4 82 900 240 x 267 43 39,5 29 767 157,5 1610 43 000 358 000 6 9 12 14 3,5 240,6 266,4 90 400 250 x 280 48 44 34 700 190,0 1870 52 000 415 000 7 10 13 16 4,7 250,8 279,2 109 000 260 x 290 48 44 36 100 182 1950 56 500 435 000 7 10 13 16 4,8 260,8 289,2 118 300 270 x 300 48 44 37 500 177 2030 61 000 450 000 7 10 13 16 4,9 270,8 299,2 128 000 280 x 313 53 49 43 100 206 2330 72 500 520 000 7 11 14 17 6,3 280,8 312,2 151 000 290 x 323 53 49 44 600 222 2410 77 500 535 000 7 11 14 17 6,5 290,8 322,2 162 000 300 x 333 53 49 46 200 214 2490 83 000 555 000 7 11 14 17 6,7 300,8 332,2 173 000 320 x 360 65 59 59 300 292 3200 114 000 710 000 10 15 20 25 10,9 321 359 240 000 340 x 380 65 59 63 000 272 3400 128 500 755 000 10 15 20 25 11,5 341 379 272 000 360 x 400 65 59 66 700 258 3600 144 000 800 000 10 15 20 25 12,2 361 399 305 000
-8- dxd mm L mm L mm A t mm 2 F 0 kn F A kn T Nm F ax N x 1 2 3 4 ilość pierścieni mm 380 x 420 65 59 70 400 269 3800 160 500 845 000 10 15 20 25 12,8 381 419 339 000 400 x 440 65 59 74 200 256 4000 178 000 890 000 10 15 20 25 13,5 401 439 376 000 420 x 460 65 59 77 800 244 4200 196 000 935 000 10 15 20 25 14,1 421 459 414 000 440 x 480 65 59 81 500 234 4400 215 000 980 000 10 15 20 25 14,7 441 479 455 000 460 x 500 65 59 85 300 224 5000 256 000 1 111 000 10 15 20 25 16,6 501 539 497 000 480 x 520 65 59 89 000 239 5000 344 000 1 430 000 10 15 20 25 16,6 501 539 497 000 500 x 540 65 59 92 600 229 5000 278 000 1 111 000 10 15 20 25 16,6 501 539 586 000 520 x 570 80 73 119 000 338 6450 373 000 1 433 000 12 18 24 30 26,9 521 569 586 000 540 x 590 80 73 124 000 326 6700 402 000 7 026 000 12 18 24 30 27,9 541 589 859 000 560 x 610 80 73 128 000 314 6950 432 000 1 544 000 12 18 24 30 28,8 561 609 924 000 580 x 630 80 73 133 000 304 7200 464 000 1 599 000 12 18 24 30 29,8 581 629 991 000 600 x 650 80 73 138 000 331 7450 497 000 1 656 000 12 18 24 30 30,8 601 649 1 058 000 620 x 670 80 73 142 000 321 7700 530 430 1 711 000 12 18 24 30 31,8 621 669 1 129 000 640 x 690 80 73 147 000 311 7950 565 000 1 767 000 12 18 24 30 32,8 641 689 1 203 000 660 x 710 80 73 151 000 302 8200 601 000 1 822 000 12 18 24 30 33,8 661 709 1 279 000 680 x 730 80 73 156 000 294 8450 638 000 1 878 000 12 18 24 30 34,7 681 729 1 358 000 700 x 750 80 73 160 000 286 8700 676 649 1 933 282 12 18 24 30 35,8 701 749 1 439 212 720 x 770 80 73 165 000 278 8950 715 981 1 988 836 12 18 24 30 36,7 721 769 1 522 441 740 x 790 80 73 170 000 271 9200 756 424 2 044 390 12 18 24 30 37,7 741 789 1 607 925 760 x 810 80 73 174 000 296 9450 797 979 2 099 944 12 18 24 30 38,7 761 809 1 693 044 780 x 830 80 73 179 000 289 9700 840 644 2 155 498 12 18 24 30 39,9 781 829 1 783 128 800 x 850 80 73 183 000 281 9900 879 977 2 199 941 12 18 24 30 40,7 801 849 1 875 636 820 x 870 80 73 188 000 275 10150 924 753 2 255 496 12 18 24 30 41,7 821 869 1 970 300 840 x 890 80 73 193 000 268 10400 970 641 2 311 050 12 18 24 30 42,6 841 889 2 067 389 860 x 910 80 73 197 000 263 10650 1 017 640 2 366 604 12 18 24 30 43,6 861 909 2 166 622 880 x 930 80 73 202 000 256 10900 1 065 749 2 422 158 12 18 24 30 44,7 881 929 2 268 376 900 x 950 80 73 206 000 250 11150 1 114 970 2 477 712 12 18 24 30 45,6 901 949 2 372 364 920 x 970 80 73 211 000 246 11400 1 165 302 2 533 266 12 18 24 30 46,6 921 969 2 478 480 940 x 990 80 73 216 000 240 11650 1 216 745 2 588 820 12 18 24 30 47,6 941 989 2 587 125 960 x 1010 80 73 220 000 270 11900 1 269 300 2 644 374 12 18 24 30 48,6 961 1009 2 694 261 980 x 1030 80 73 225 000 264 12150 1 322 965 2 699 928 12 18 24 30 49,5 981 1029 2 807 487 1000 x 1050 80 73 229 000 259 12400 1 377 741 2 755 482 12 18 24 30 50,6 1001 1049 2 922 933 Waga kg d 1 mm D 1 mm T max Nm
-9-1.4 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Obliczenia Przenoszone momenty obrotowe T Przenoszone siły wzdłużne F ax Pierścień RfN 8006 po włożeniu go w przestrzeń pomiędzy wałem, a otworem piasty jest luźny. Zanim pierścień zacznie powodować zacisk po-między wałem a piastą, musi zostać rozprężony o wielkość występującego luzu. Niezbędną do tego siłę wstępną F 0 [N] oblicza się dla naoliwionych elementów pierścienia RfN 8006 wg wzoru: D d F 0 277000 l S 1) D d gdzie: za S podstawia się wartość największego luzu pomiędzy pierścieniem zewnętrznym a otworem piasty lub pierścieniem wewnętrznym a wałem (tolerancje dla pierścieni rozprężno-zaciskowych podano w karcie Tablica wymiarowa ). Etap 1 Etap 2 Etap 3 Rys. 1 Etapy działania pierścieni RfN 8006. Siły wstępnej F 0 szczególnie dla małych średnic pierścieni RfN 8006 w żadnym wypadku nie wolno pominąć. Dopiero siła dociskająca F A równa: F A = F A F 0 2) powoduje wystąpienie siły F N powodującej przenoszenie momentu obrotowego T pomiędzy wałem i piastą, gdzie: d T FN 2 3) FA ' FN tan 2 4) Dla F N można również zastosować wzór; F N p A t 5) gdzie: p nacisk pomiędzy wałem, a wewnętrznym pierścieniem RfN 8006, A t powierzchnia nośna pierścienia wewnętrzne-go (patrz karta Tabela wymiarowa ). FA ' p A t (tan 2) 6) Nacisk powierzchniowy p pomiędzy zewnętrznym pierścieniem RfN 8006, a piastą wynosi: p' d p 7) D Przenoszony przez pojedynczy pierścień RfN 8006 moment obrotowy T można łatwo obliczyć ze wzoru: FA F0 d T 8) tan 2 2 Wzór oparto na rozkładzie obciążeń występujących przy płaskim dwustronnym klinie. Przyjęto również, że wszystkie powierzchnie kontaktu mają taki sam współczynnik tarcia. Błędy powstałe w wyniku przyjętych założeń są nieznaczne. Rys. 2 Rozkład nacisków Jeśli zastosowano w połączeniu kilka pierścieni rozprężno-zaciskowych RfN 8006, to przenoszony moment całkowity nie jest iloczynem ilości pierścieni RfN 8006 i momentu przenoszonego przez jeden pierścień, lecz wylicza się go z następujące-go wzoru: n q 1 Tn T 9) q 1 gdzie: q jest ilorazem ciągu geometrycznego. tan q 10) tan 2 Zmniejszenie wartości sił normalnych F N dla poszczególnych pierścieni RfN 8006, w połączeniu kilkoma pierścieniami, spowodowane tarciem pokazano na rys.2. Dla geometrii pierścieni RfN 8006 (tan = 0,3) i doświadczalnie określonego współczynnika tarcia ( = 0,12) można określić iloraz q : q = 0,555 11) Uwzględniając powyższe wzory dla zamontowanych n pierścieni rozprężno-zaciskowych RfN 8006 można zapisać następująco: Liczba pierścieni Przenoszony moment obrotowy n T n 1 T. 1 1 = 0,111. F. A d 2 T. 1 1,555 = 0,173. F. A d 3 T. 1 1,86 = 0,206. F. A d 4 T. 1 2,03 = 0,226. F. A d Przenoszoną przez pierścienie rozprężno-zaciskowe siłę wzdłużną F ax oblicza się z następującej zależności: 2T F ax d 12)
-10- Sumaryczny moment obrotowy T R Przy jednoczesnym działaniu momentu obrotowe-go i siły wzdłużnej należy sprawdzić, czy moment sumaryczny T R może być przeniesiony przez pierścienie rozprężno-zaciskowe. 2 2 d T R Tg Fg 13) 2 gdzie: T g Moment maksymalny do przeniesienia, F g Siła wzdłużna maksymalna do przeniesienia, d średnica wału. Obciążenie poprzeczne F r Jeżeli pierścienie RfN 8006 obciążone są siłami poprzecznymi, to nacisk powierzchniowy p (patrz Tabela wymiarowa ), otrzymany w wyniku ich zaciśnięcia pomiędzy wałem i piastą musi być większy od nacisku p rad od obciążenia poprzecznego F r. F r p rad 14) d l gdzie: d średnica wału, l szerokość styku pierścienia RfN 8006. Przy obliczeniach dla piasty i wału drążonego (patrz karta Obliczenia dla piasty i wału drążone-go ) należy uwzględnić nacisk sumaryczny (p + p rad ). Obliczanie kołnierza dociskowego Ponieważ siły działające na kołnierz dociskowy są znaczne, dlatego żeby nie ulegał on odkształceniom plastycznym powinien być odpowiednio sztywny. Jeśli kołnierz dociskowy będzie za mało sztywny, może się zdeformować i zacisnąć na wale co spowoduje zmniejszenie się siły dociskającej F A. Podane niżej wzory otrzymano empirycznie i sprawdziły się one w dotychczasowej praktyce. Średnica podziałowa pod śruby mocujące d LN, d LW : d LN = D + 10 + d G 15) d LW = d 10 d G 16) Grubość kołnierza dociskowego S F : S F d (1 a) 17) dla śrub 8.8 (R p0,2f 295 N/mm 2 ) 1 ) G SF dg (1,5 a) 18) dla śrub 10.9 i 12.9 (R p0,2f 345 N/mm 2 dla 10.9) (R p0,2f 450 N/mm 2 dla 12.9) 1 ) 1) użyta liczba śrub a możliwa liczba śrub R p0,2f granica plastyczności materiału kołnierzy dociskowych, 2) śruby wg normy DIN 912 na średnicy d L, łeb przy łbie (patrz tabela Średnica podziałowa pod śruby mocujące d LN, d LW ). Równania na S F są ważne tyko razem z równania-mi na d LN lub d LW. Równania na d LN lub d LW powinny być spełnione możliwie dokładnie, ponieważ nawet nieznaczne odstępstwa mogą spowodować uszkodzenie pierścieni RfN 8006. Rys.9 Mocowanie kołnierza na piaście Rys.10 Mocowanie kołnierza na wale. Obliczanie i dobór śrub Z podanych wcześniej równań wynika, że wielkość przenoszonego momentu obrotowego połączenia jest wprost proporcjonalna do efektywnej siły dociskającej F A. Dlatego należy zwrócić uwagę na obliczenia dotyczące elementów dociskających, którymi najczęściej są śruby oddziałujące poprzez kołnierz dociskowy na pierścienie rozprężnozaciskowe. Śruby wg DIN 912, 933 i 961 patrz Tabela wymiarowa śrub. Klasa 5,6 6,6 6,8 6,9 8,8 10,9 12,9 14,9 R p0,2 [N/mm 2 300 360 480 540 640 900 1080 1260 ] 2)
-11- Poniższa tabela zawiera najważniejsze dane najczęściej stosowanych wymiarów gwintów i klas śrub dociskających. Gwint normalny, metryczny 8.8 10.9 12.9 dg TA FV TA FV TA FV M 4 2,9 3900 4,1 5450 4,9 6550 M 5 6,0 6350 8,5 8950 10 10700 M 6 10 9000 14 12600 17 15100 (M 7) 16 13200 23 18500 28 22200 M 8 25 16500 35 23200 41 27900 (M 9) 36 22000 51 30900 61 37100 M 10 49 26200 69 36900 83 44300 M 12 86 38300 120 54000 145 64500 M 14 135 52500 190 74000 230 88500 M 16 210 73000 295 102000 355 123000 M 18 290 88000 405 124000 485 148000 M 20 410 114000 580 160000 690 192000 M 22 550 141000 780 199000 930 239000 M 24 710 164000 1000 230000 1200 276000 M 27 1050 215000 1500 302000 1800 363000 M 30 1450 262000 2000 368000 2400 442000 T A - moment dokręcenia śruby [Nm] F V - siła dociskająca [N] (dla śrub naoliwionych, μ smar = 0,14) W podanych wcześniej tabelach ma miejsce prawie liniowa zależność pomiędzy T A, R p0,2 i F V Dla nie podanych w tabelach wymiarów i klas śrub można zastosować wzór: TA FV 0,150 h smar (0,578 df ra ) gdzie: h skok gwintu, μ smar współczynnik tarcia gwintu i powierzchni łba ( = 0,14 dla śrub naoliwionych), d F średnica podziałowa gwintu, r A promień powierzchni oporowej łba śruby.
-12-1.5 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 Tablica wymiarowa śrub Śruby cylindryczne z łbem walcowym i gnieździe sześciokątnym Wymiary b nominalne Gwint d G M 5 M 6 M 8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M 27 22 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 66 D 8,5 10 13 16 18 21 24 27 30 33 36 40 e min 4,58 5,72 6,86 9,15 11,43 13,72 16 16 19,44 19,44 21,73 21,73 k 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 r 1 min 0,2 0,25 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6 0,6 0,8 0,8 0,8 1 s nominalne 4 5 6 8 10 12 14 14 17 17 19 19 t min 2,5 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13,5 d 2 1) 5,5 6,6 9 11 14 16 18 20 22 24 26 30 Śruby z łbem sześciokątnym i gwintem metrycznym wg DIN EN 24017 (DIN 933), klasa A i B Wymiary Gwint d G M 5 M 6 M 8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M 27 a max 2,4 3 3,75 4,5 5,25 6 6 7,5 7,5 7,5 9 9 c max 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 min e A 8,79 11,05 14,38 18,9 21,1 24,49 26,75 30,14 33,53 35,72 39,98 45,2 min e B 8,63 10,89 14,2 18,72 20,88 23,91 26,17 29,56 32,95 35,03 39,55 45,2 k nominalne 3,5 4 5,3 6,4 7,5 8,8 10 11,5 12,5 14 15 17 r min 0,2 0,25 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6 0,6 0,8 0,8 0,8 1 s nominalne 8 10 13 17 19 22 24 27 30 32 36 41 d 2 1) 5,5 6,6 9 11 14 16 18 20 22 24 26 30
-13-1.6 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 Średnica podziałowa otworów pod śruby mocujące Śruby cylindryczne z łbem walcowym i gniazdem sześciokątnym Gwint d G Ilość śrub M 5 M 6 M 8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M 27 minimalna średnica podziałowa otworów 3 12 13 17 21 23 28 31 35 39 42 46 51 4 14 16 21 25 28 35 38 42 47 52 56 62 5 17 19 25 30 34 42 45 51 57 62 68 75 6 20 22 29 36 40 49 53 60 66 73 80 88 7 23 26 33 41 46 56 61 69 76 84 92 101 8 26 29 38 46 52 64 69 78 87 95 104 115 9 29 33 42 52 58 71 78 87 97 106 116 133 10 33 36 47 57 65 79 86 97 107 118 129 142 11 36 39 51 63 71 86 94 106 117 129 141 156 12 39 43 56 68 77 94 102 115 128 140 153 170 13 42 46 60 74 83 101 110 124 138 152 165 184 14 45 50 65 79 89 109 119 134 148 163 178 198 15 48 53 69 85 96 117 127 143 159 175 191 212 16 51 57 74 91 102 124 136 153 170 187 203 226 17 54 60 78 96 108 132 144 162 180 198 215 240 18 58 64 83 102 114 140 153 171 190 210 228 254 19 61 67 87 107 121 147 161 181 201 221 241 268 20 64 71 92 113 127 155 169 190 211 232 253 282 21 67 74 96 118 133 163 177 200 222 244 256 296 22 70 78 101 124 139 170 186 209 232 255 278 309 23 73 81 105 130 146 178 194 219 243 267 291 324 24 76 85 110 135 152 186 202 228 253 278 304 338 25 79 88 114 141 158 193 210 237 263 290 316 351 26 83 92 119 146 165 201 219 247 274 301 329 366 27 86 95 123 152 171 209 228 256 284 313 341 380 28 89 99 128 158 178 217 236 266 295 325 354 393 29 92 102 132 163 183 224 244 275 306 336 366 407 30 95 106 137 169 190 232 253 284 316 348 379 422 Śruby z łbem sześciokątnym wg DIN EN 24017 Gwint d G Ilość śrub M 5 M 6 M 8 M 10 M 12 M 14 M 16 M 18 M 20 M 22 M 24 M 27 minimalna średnica podziałowa otworów 3 18 19 26 30 33 39 41 46 51 54 60 66 4 22 23 32 37 41 47 50 56 63 66 74 81 5 26 28 38 44 49 57 60 68 75 79 88 98 6 30 32 44 52 58 66 71 80 88 93 104 115 7 35 37 51 60 66 76 82 92 102 107 119 133 8 39 42 58 68 75 87 92 104 115 121 135 150 9 44 47 65 76 84 97 103 116 129 135 152 168 10 49 52 72 84 93 107 114 129 143 150 168 186 11 53 57 78 92 102 117 125 141 156 164 184 204 12 58 62 85 100 111 128 136 153 170 179 200 222 13 63 67 92 108 119 138 147 165 184 193 216 240 14 67 72 99 116 128 148 158 178 198 208 222 258 15 72 77 106 124 138 159 170 191 212 222 249 276 16 77 82 113 133 147 170 181 203 226 237 266 295 17 81 87 120 141 156 180 192 215 240 251 281 313 18 86 93 127 149 165 190 203 228 254 267 298 332 19 91 98 134 157 174 202 214 241 268 281 314 350 20 96 103 141 165 183 211 225 253 282 296 330 368 21 100 108 148 174 192 221 237 266 296 310 347 386 22 105 113 155 182 201 232 247 278 309 324 363 405 23 110 118 162 190 211 243 259 291 324 340 380 423 24 115 123 169 198 219 253 270 304 338 354 396 441 25 119 128 176 206 228 263 281 316 351 368 412 458 26 124 133 183 215 238 274 293 329 365 384 429 478 27 129 138 190 222 246 284 304 341 379 398 445 496 28 134 143 197 231 256 295 315 354 394 414 463 514 29 138 148 204 239 265 306 326 366 407 428 479 532 30 143 153 211 247 274 316 337 379 421 442 495 550
-14-1.7 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 Przykład obliczeń Następujące przykłady pokazują dobór pierścieni do wartości podanych w Tabeli wymiarowej pierścieni RfN 8006. Należy jednak zwrócić uwagę na to, że wartości T, F ax i F A są proporcjonalne do nacisku powierzchniowego p. Wartości podane w tabeli dotyczą p = 100 N/mm 2. Przykład 1 Jeden pierścień 70 x 79 RfN 8006 ma przenosić moment obrotowy max. 1950 Nm, przy czym pierścień mocowany jest na piaście. Granica plastyczności wału R p0,2n = 335 N/mm 2 a piasty R p0,2w = 215 N/mm 2 Moment dokręcający i liczba śrub zaciskowych: Wybrano np. śruby M 12 DIN 912-8.8, tak więc T A = 86 Nm, F V = 38 300 N. Przenoszony moment obrotowy będzie założony początkowo przy T 1 = 2000 Nm. Dla F A = 145 000 N: T 1 = 1 120 Nm. Dla T 1 = 2 000 Nm: 145 000 2 000 T ' A 258 930 N 1120 F 0 = 31 000 N F A = F A + F 0 = 258 930 + 31 000 = 289 930 N Liczba z śrub M 12: F A FV z FV FA 289 930 z 7.6 ; wybrano 8 F 38 300 V d LN = D + 10 + d G = 79 + 10 + 12 = 101 mm minimalna średnica podziałowa śrub = 52 mm. Przenoszony moment obrotowy T 1 : F A = F. V z = 38 300. 8 = 306 400 N F A = F A - F 0 = 306 400 31 000 = 275 400 N Przy F A = 145 000 N T 1 = 1 120 Nm. Przy F A = 275 400 N wynika 1120 275 400 T 1 2 127 Nm 145 000 Wymagana średnica zewnętrzna piasty D N : przy F A = 145 000 N p = 100 N/mm 2 przy F A = 275 400 jest: 100 275 400 p 145 000 p' D d 70 p 190 D 79 N D R R p0,2n p0,2n C C 2 190 N / mm 2 168 N / mm 3 3 p' d p' 215 0,8 168 79 12 177 mm 215 0,8 168 G Dopuszczalny nacisk powierzchniowy na wał: R p0,2w > p 335 > 190 Wymiar kołnierzy: d LN = 101 mm (patrz punkt a)) S F = d G (1 + a) 8 a 0,5 16 S F = 12 (1 + 0,5) = 18 mm R p0,2f 295 N/mm 2 Przykład 2 Piasta z przykładu 1 ograniczona jest średnicą zewnętrzną 145 mm a wał powinien zostać owiercony: Wymagana granica plastyczności materiału piasty: R p0,2n D D N N d D d D G G 2 2 1 1 tin 2 145 12 1 79 tin 0,8 168 2 145 12 1 79 R p0,2 285 N/mm 2 281 N / mm Dopuszczalna średnica otworu wału d B : d B d R p0,2w R 2 p C p0,2n 335 2 190 0,6 70 40 mm 335 3 2
-15- Sumaryczny moment obrotowy T R Przy jednoczesnym działaniu momentu obrotowego i siły wzdłużnej należy sprawdzić, czy moment sumaryczny T R może być przeniesiony przez pierścienie rozprężno-zaciskowe. 2 2 d T R Tg Fg 13) 2 gdzie: T g Moment maksymalny do przeniesienia, F g Siła wzdłużna maksymalna do przeniesienia, d średnica wału. Obciążenie poprzeczne F r Jeżeli pierścienie RfN 8006 obciążone są siłami poprzecznymi, to nacisk powierzchniowy p (patrz Tabela wymiarowa ), otrzymany w wyniku ich zaciśnięcia pomiędzy wałem i piastą musi być większy od nacisku p rad od obciążenia poprzeczne-go F r. F r p rad 14) d l gdzie: d średnica wału, l szerokość styku pierścienia RfN 8006. Przy obliczeniach dla piasty i wału drążonego (patrz karta Obliczenia dla piasty i wału drążonego ) należy uwzględnić nacisk sumaryczny (p + p rad ). Obliczanie kołnierza dociskowego Ponieważ siły działające na kołnierz dociskowy są znaczne, dlatego żeby nie ulegał on odkształceniom plastycznym powinien być odpowiednio sztywny. Jeśli kołnierz dociskowy będzie za mało sztywny, może się zdeformować i zacisnąć na wale co spowoduje zmniejszenie się siły dociskającej F A. Podane niżej wzory otrzymano empirycznie i sprawdziły się one w dotychczasowej praktyce. Średnica podziałowa pod śruby mocujące d LN, d LW : d LN = D + 10 + d G 15) d LW = d 10 d G 16) Grubość kołnierza dociskowego S F : S F d (1 a) 17) G dla śrub 8.8 (R p0,2f 295 N/mm 2 ) 1 ) SF dg (1,5 a) 18) dla śrub 10.9 i 12.9 (R p0,2f 345 N/mm 2 dla 10.9) (R p0,2f 450 N/mm 2 dla 12.9) 1 ) 1) użyta liczba śrub a możliwa liczba śrub R p0,2f granica plastyczności materiału kołnierzy dociskowych, 2) śruby wg normy DIN 912 na średnicy d L, łeb przy łbie (patrz tabela Średnica podziałowa pod śruby mocujące d LN, d LW ). Równania na S F są ważne tyko razem z równaniami na d LN lub d LW. Równania na d LN lub d LW powinny być spełnione możliwie dokładnie, ponieważ nawet nieznaczne odstępstwa mogą spowodować uszkodzenie pierścieni RfN 8006. Rys.9 Mocowanie kołnierza na piaście Rys.10 Mocowanie kołnierza na wale. Obliczanie i dobór śrub Z podanych wcześniej równań wynika, że wielkość przenoszonego momentu obrotowego połączenia jest wprost proporcjonalna do efektywnej siły dociskającej F A. Dlatego należy zwrócić uwagę na obliczenia dotyczące elementów dociskających, którymi najczęściej są śruby oddziałujące poprzez kołnierz dociskowy na pierścienie rozprężnozaciskowe. Śruby wg DIN 912, 933 i 961 patrz Tabela wymiarowa śrub. Klasa 5,6 6,6 6,8 6,9 8,8 10,9 12,9 14,9 R p0,2 [N/mm 2 300 360 480 540 640 900 1080 1260 ] 2)
-16- Poniższa tabela zawiera najważniejsze dane najczęściej stosowanych wymiarów gwintów i klas śrub dociskających. Gwint normalny, metryczny dg 8.8 10.9 12.9 TA FV TA FV TA FV M 4 2,9 3900 4,1 5450 4,9 6550 M 5 6,0 6350 8,5 8950 10 10700 M 6 10 9000 14 12600 17 15100 (M 7) 16 13200 23 18500 28 22200 M 8 25 16500 35 23200 41 27900 (M 9) 36 22000 51 30900 61 37100 M 10 49 26200 69 36900 83 44300 M 12 86 38300 120 54000 145 64500 M 14 135 52500 190 74000 230 88500 M 16 210 73000 295 102000 355 123000 M 18 290 88000 405 124000 485 148000 M 20 410 114000 580 160000 690 192000 M 22 550 141000 780 199000 930 239000 M 24 710 164000 1000 230000 1200 276000 M 27 1050 215000 1500 302000 1800 363000 M 30 1450 262000 2000 368000 2400 442000 T A - moment dokręcenia śruby [Nm] F V - siła dociskająca [N] (dla śrub naoliwionych, μ smar = 0,14) W podanych wcześniej tabelach ma miejsce prawie liniowa zależność pomiędzy T A, R p0,2 i F V Dla nie podanych w tabelach wymiarów i klas śrub można zastosować wzór: TA FV 0,150 h smar (0,578 df ra ) gdzie: h skok gwintu, μ smar współczynnik tarcia gwintu i powierzchni łba ( = 0,14 dla śrub naoliwionych), d F średnica podziałowa gwintu, r A promień powierzchni oporowej łba śruby.
-17-1.8 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Zalecenia montażowodemontażowe Montaż Przenoszenie sił następuje poprzez naciski i siły tarcia pomiędzy powierzchniami styku piasty, wału i pierścieni RfN 8006. Należy zwrócić szczególną uwagę na dokręcanie śrub dociskowych i jakość wykonania powierzchni styku (patrz punkt 1) 1. Żeby przeprowadzić montaż wału i piasty przy pomocy pierścieni rozprężno-zaciskowych, wszystkie powierzchnie czynne kontaktu, również powierzchnie gwintu i oporowe łbów śrub muszą być czyste i naoliwione (nie używać dwusiarczku molibdenu) 2. Montaż poszczególnych części przeprowadzić wg następującej kolejności: a/ piasta. b/ tuleja dystansowa dla odsunięcia pierścieni RfN 8006 od podcięcia (podtoczenia), przy braku podcięcia można nie stosować tulei dystansowej. c/ pierścienie rozprężno-zaciskowe zgodnie z rys. montażowym (obydwie części muszą dać się łatwo montować i nie mogą się w żadnym wypadku zakleszczać). d/ tuleja dystansowa i kołnierz dociskowy, lub kołnierz dociskowy z pierścieniem oporowym. Należy zwrócić uwagę, żeby części lekko się przesuwały. e/ śruby dociskowe. Śruby przed montażem należy dobrze naoliwić (nie używać dwusiarczku molibdenu). Śruby muszą się dać lekko i wystarczająco głęboko wkręcać. Nie używać żadnych podkładek płaskich, sprężystych bądź innych. 3. Śruby dociskowe lekko dokręcić i ustawić piastę. 4. Śruby dokręcać równomiernie na krzyż w dwóch lub trzech etapach aż do osiągnięcia podanego w tabeli momentu dokręcenia T A. 5. Kontrolę momentu dokręcenia śrub przeprowadzić w kolejności ich rozmieszczenia. Montaż jest zakończony, kiedy podanym momentem nie można już bardziej dokręcić żadnej śruby. 6. Sprawdzenie odległości x. Kołnierz dociskowy w żadnym przypadku nie może dotykać powierzchni czołowej piasty. Szczelina na całym obwodzie powinna być możliwie jednakowa. Rys 1. Pierścień RfN 8006- widok i przekrój pierścień zewnętrzny pierścień wewnętrzny Demontaż Stożki pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego w pierścieniach rozprężno-zaciskowych RfN 8006 dobrano tak aby nie wystąpiło połączenie samohamowne. Po odkręceniu ostatniej śruby połączenie powinno się poluzować. Ewentualnie wystarczą lekkie uderzenia powodujące zluzowanie połączenia. Użycie ściągaczy zazwyczaj powoduje uszkodzenie powierzchni osadczej na wale (rysy wzdłuż osi). Jeżeli nadal będą występowały problemy przy demontażu pierścieni, przyczyny mogą być następujące: 1. Nastąpiło zatarcie się połączenia (pierścienie RfN 8006 dociśnięto zbyt małą siłą, przez co przenoszony moment był za mały, lub nastąpiło przeciążenie i pracowały one jak sprzęgło przeciążeniowe). 2. Wał, tuleje dystansowe, kołnierz dociskowy lub piasta zostały wykonane bez zachowania zalecanych tolerancji. 3. Powierzchnie współpracujące elementów połączenia zostały wykonane zbyt zgrubnie. 4. Współczynnik tarcia jest większy niż 0,15 (np. zbyt duże zabrudzenie powierzchni trących styku). Stale chromowe mają tendencje do zatarcia i mają większy współczynnik tarcia. 5. Pierścienie rozprężno-zaciskowe zostały zbyt mocno odkształcone rozciągnięte (np. ze względu na zbyt mało sztywną piastę). 6. Powierzchnie wału lub piasty przed lub za miejscem osadzenia pierścieni są silnie skorodowane (miejsce bezpośredniego osadzenia - styku nie powinno korodować). 7. Śruby zostały dociągnięte nierównomiernie. Wymienione wyżej problemy przy demontażu połączenia zależą tylko od materiału elementów połączenia, rozwiązania konstrukcyjnego lub sposobu przeprowadzenia montażu, dlatego można zawsze ich uniknąć. Rys 2. Dokręcanie śrub dociskowych i odstęp x
-18-1.9 Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Wskazówki konstrukcyjne kołnierz dociskowy śrub y pierścień RfN 8006 Rys. 1 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. Zasada działania Rys. 2 Pierścień RfN 8006 źle! Rys. 3 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. Przedstawione połączenie jest nieprawidłowe. Strzałki pokazują najczęściej występujące wady konstrukcyjne. prawidłowo! centrowanie Rys. 4 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. Powyższe rozwiązanie konstrukcyjne sprawdziło się bardzo dobrze w wielu zastosowaniach. wał tuleje dystansowe piasta centrowanie źle! Rys. 5 Pierścień RfN 8006, mocowanie na wale. Konstrukcja ta posiada kilka wad które wskazano strzałką. prawidłowo! Rys. 6 Pierścień RfN 8006, mocowanie na wale. Powyższe rozwiązanie konstrukcyjne jest prawidłowe i sprawdziło się bardzo dobrze w wielu zastosowaniach. źle! Rys. 7 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. Duża średnica gwintu nakrętki wymaga dla zapewnienia odpowiedniej wzdłużnej siły dociskającej użycia stosunkowo dużego momentu przy dokręceniu, który przy dokręcaniu ręcznym trudny jest do osiągnięcia. To rozwiązanie konstrukcyjne jest nieprawidłowe. źle! osie symetrii mogą pokrywać się tylko przy niewielkich siłach i obciążeniach Rys. 8 Pierścień RfN 8006, mocowanie na wale. Promień średnicy podziałowej gwintu jest mniejszy od promienia tarcia pomiędzy nakrętką, a pierścieniem zewnętrznym RfN 8006. Powoduje to wzrost momentu dokręcenia (i momentu oporowego).
-19- pr niekorzystnie! prawidłowo! Rys. 9 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. W zależności od wymaganego momentu dokręcenia i niezbędnej wzdłużnej siły dociskającej maksymalna wielkość nakrętki dla tego rozwiązania konstrukcyjnego to około M33 ewentualnie M36. Nakrętkę należy przy tym zabezpieczyć przed odkręceniem. Rozwiązanie to jest niekorzystne. niekorzystnie! Rys. 10 Pierścień RfN 8006, mocowanie na wale. Moment dokręcenia niezbędny do otrzymania wymaganej dociskowej siły wzdłużnej jest w przybliżeniu proporcjonalny do średnicy gwintu. Dlatego, szczególnie przy dużych średnicach gwintu momenty dokręcenia (i momenty oporowe) są stosunkowo duże. prawidłowo! Rys. 11 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. Podzielony, na równomiernie rozłożone na obwodzie koła śruby dociskające, moment dokręcenia jest o wiele mniejszy. Śruby po dokręceniu zasadniczo nie podlegają innym dodatkowym obciążeniom i są dobrze zabezpieczone naprężeniami montażowymi. Rys. 12 Pierścień RfN 8006, mocowanie na wale. Należy unikać, jeśli to tylko możliwe, centralnie dociskających nakrętek i stosować wiele rozmieszczonych na wale śrub. Momenty dokręcenia przypadające na każdą śrubę są zdecydowanie mniejsze. niekorzystnie! Rys.13 Mocowanie wału drążonego przy użyciu dwóch pierścieni RfN 8006. W pokazanej konstrukcji następuje, w wyniku nacisków powierzchniowych pomiędzy pierścieniami zewnętrznymi RfN 8006 a otworem piasty, zwiększenie się ( rozciągnięcie ) średnicy zewnętrznej wału drążonego, co powoduje zmniejszenie się luzów w łożysku. Prawidłowa praca łożyska jest zagrożona. Rozwiązanie konstrukcyjne jest niekorzystne, ewentualnie w przypadku zamierzonej produkcji seryjnej należy je bardzo dokładnie przebadać. prawidłowo! Rys.14 Mocowanie wału drążonego przy użyciu dwóch pierścieni RfN 8006. Miejsce posadowienia łożyska znajduje się poza działaniem naprężeń rozciągających w piaście. Nie należy obawiać się zmniejszenia luzów w łożysku. Rozwiązanie powyższe zostało zastosowane wielokrotnie.
-20- Rys.15 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. Mocowanie piasty przy użyciu 1 pierścienia rozprężno-zaciskowego RfN 8006. Rys.16 Pierścień RfN 8006, mocowanie na wale. Mocowanie piasty przy użyciu 1 pierścienia rozprężno-zaciskowego RfN 8006. Rys.17 Pierścienie RfN 8006, mocowanie na piaście. Mocowanie piasty przy użyciu 2 pierścieni rozprężnozaciskowych RfN 8006. Bazę mocowania wydłużono wstawiając pomiędzy pierścienie tuleję dystansową. Rys.18 Pierścienie RfN 8006, mocowanie na wale. Mocowanie piasty przy użyciu 2 pierścieni rozprężnozaciskowych RfN 8006. Bazę mocowania wydłużono wstawiając pomiędzy pierścienie tuleję dystansową. Rys.19 Pierścienie RfN 8006, mocowanie dwustronne na piaście. Konstrukcja ta pozwala na przeniesienie przez 4 pierścienie RfN 8006 trzykrotnego obciążenia przenoszonego przez 1 pierścień RfN 8006. Rys. 20 Pierścień RfN 8006, mocowanie na wale. Mocowanie piasty przy użyciu 1 pierścienia rozprężno-zaciskowego RfN 8006. Wał z odsadzeniem. Rys. 21 Pierścienie RfN 8006, mocowanie na piaście. Mocowanie piasty przy użyciu 2 pierścieni rozprężnozaciskowych RfN 8006 umieszczonych jeden za drugim. Kołnierz dociskowy wpuszczony w piastę. Rys. 22 Pierścień RfN 8006, mocowanie na wale. Mocowanie piasty przy użyciu 1 pierścienia rozprężno-zaciskowego RfN 8006. Wał z odsadzeniem. Kołnierz dociskowy wpuszczony.
-21- Rys. 23 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. Mocowanie piasty przy użyciu 1 pierścienia rozprężno-zaciskowego RfN 8006. Pierścień zewnętrzny RfN 8006 nie został wprowadzony całą swą długością w otwór piasty. Przy dużych siłach dociskających ulegnie on plastycznemu odkształceniu (powstanie wywinięcie odsadzenie) co uniemożliwi prawidłowy zacisk. Rys. 24 Pierścień RfN 8006, mocowanie na piaście. Mocowanie piasty przy użyciu 1 pierścienia rozprężno-zaciskowego RfN 8006. Pierścień zewnętrzny RfN 8006 został wprowadzony całą swą długością w otwór piasty. (głębokość otworu = szerokości pierścienia zewnętrznego). Siła dociskowa zostanie skutecznie przekształcona w nacisk promieniowy. Rys. 25 Pierścienie RfN 8006, mocowanie na wale. Mocowanie kół zębatych stożkowych przy użyciu 2 pierścieni rozprężno-zaciskowych RfN 8006 dla każdej piasty. Pierścienie RfN 8006 umożliwiają łatwą regulację kół. Rys.26 Pierścienie RfN 8006, mocowanie na piaście. Mocowanie koła łańcuchowego przy użyciu 3 pierścieni rozprężno-zaciskowych RfN 8006. Szczególną zaletą tego rozwiązania jest możliwość dokładnego ustawienia koła łańcuchowego. Rys. 27 Zamknięcie rury pierścieniem RfN 8006. Pierścienie RfN 8006 uszczelniają połączenie hermetycznie, dlatego mogą być stosowane jako zamykadła rur. Rys. 28 Zamocowanie dwóch kół pasowych rowkowych, każdego dwoma pierścieniami RfN 8006. Rozwiązanie to umożliwia niskim nakładem zamocować bezpiecznie z możliwością łatwego ustawienia dwóch kół pasowych rowkowych.
-22- Pierścienie rozprężno-zaciskowe typ RfN 8006 - Przykłady zastosowania Ładowarka łopatowo-taśmowa HL 290R pierścienie RfN 8006 służą do mocowania ramion łopaty. Fab. Salzgitter Maschinen AG. DEMAG - mały podnośnik łańcuchowy PK1 mocowanie tarczy hamulcowej przy użyciu pierścieni RfN 8006. Fab. DEMAG-Zug Suwnica pomostowa - mocowanie koła jezdnego pierścieniami RfN 8006. Fab. Krupp-Ardelt, Wilhelmshaven. Skręcarka - mocowanie wieńca jarzma pierścieniami RfN 8006. Fab. Mali & Bruder Maszyna wiertnicza ROC 601 - pierścienie RfN 8006 służą do mocowania koła łańcuchowego i zębatego. Fab. Atlas Copco Pompa śrubowa - mocowanie kół zębatych walcowych pierścieniami RfN 8006. Fab. Joh. Heinr. Bornemann. 1.10
Kołowy zestaw jezdny - użycie pierścieni RfN 8006 do mocowania koła łańcuchowego. Kruszarka udarowa SHV/SHN - mocowanie koła pasowego rowkowego pierścieniami RfN 8006. Fab. Kleemann Spycharka gąsienicowa - użycie pierścieni RfN 8006 w przekładni kierowniczej. Skręcarka - mocowanie wieńca jarzma pierścieniami RfN 8006. Fab. Stolberger Maschinen- und Apparatebau GmbH Pompa olejowa - mocowanie kół zębatych pierścieniami 90x101 RfN 8006. Fab. Kosaka Laboratory Ltd. Japonia Koparka z kołem czerpakowym - użycie pierścieni 580x630 RfN 8006 do mocowania czopu koła czerpakowego na wale drążonym. -23-
-24-1.11 Tolerancje wg ISO dla wałów i otworów Średnica znamionowa wału (mm) d 11 e 8 e 7 f 8 f 7 g 6 h 11 h 9 h 8 h 7 od do górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna 3 6-30 - 105-20 - 38-20 - 32-10 - 28-10 - 22-4 - 12 0-75 0-30 0-18 0-12 6 10-40 - 130-25 - 47-25 - 40-13 - 35-13 - 28-5 - 14 0-90 0-36 0-22 0-15 10 18-50 - 160-32 - 59-32 - 50-16 - 43-16 - 34-6 - 17 0-110 0-43 0-27 0-18 18 30-65 - 195-40 - 73-40 - 61-20 - 53-20 - 41-7 - 20 0-130 0-52 0-33 0-21 30 50-80 - 240-50 - 89-50 - 75-25 - 64-25 - 50-9 - 25 0-160 0-62 0-39 0-25 50 80-100 - 290-60 - 106-60 - 90-30 - 76-30 - 60-10 - 29 0-190 0-74 0-46 0-30 80 120-120 - 340-72 - 126-72 - 107-36 - 90-36 - 71-12 - 34 0-220 0-87 0-54 0-35 120 180-145 - 395-85 - 148-85 - 125-43 - 106-43 - 83-14 - 39 0-250 0-100 0-63 0-40 180 250-170 - 460-100 - 172-100 - 146-50 - 122-50 - 96-15 - 44 0-290 0-115 0-72 0-46 250 315-190 - 510-110 - 191-110 - 162-56 - 137-56 - 108-17 - 49 0-320 0-130 0-81 0-52 315 400-210 - 570-125 - 214-125 - 182-62 - 151-62 - 119-18 - 54 0-360 0-140 0-89 0-57 400 500-230 - 630-135 - 232-135 - 198-68 - 165-68 - 131-20 - 60 0-400 0-155 0-97 0-63 Średnica znamionowa wału (mm) h 6 h 5 j 6 k 6 k 5 m 6 m 5 n 6 p 6 od do górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna 3 6 0-8 0-5 +7-1 - - - - +12 +4 +9 +4 +16 +8 +20 +12 6 10 0-9 0-6 +7-2 +10 +1 +7 +1 +15 +6 +12 +6 +19 +10 +24 +15 10 18 0-1 0-8 +8-3 +12 +1 +9 +1 +18 +7 +15 +7 +23 +12 +29 +18 18 30 0-3 0-9 +9-4 +15 +2 +11 +2 +21 +8 +17 +8 +28 +15 +35 +22 30 50 0-16 0-11 +11-5 +18 +2 +13 +2 +25 +9 +20 +9 +33 +17 +42 +26 50 80 0-19 0-13 +12-7 +21 +2 +15 +2 +30 +11 +24 +11 +39 +20 +51 +32 80 120 0-22 0-15 +13-9 +25 +3 +18 +3 +35 +13 +28 +13 +45 +23 +59 +37 120 180 0-25 0-18 +14-11 +28 +3 +21 +3 +40 +15 +33 +15 +52 +27 +68 +43 180 250 0-29 0-20 +16-13 +33 +4 +24 +4 +46 +17 +37 +17 +60 +31 +79 +50 250 315 0-32 0-23 +16-16 +36 +4 +27 +4 +52 +20 +43 +20 +66 +34 +88 +56 315 400 0-36 0-25 +18-18 +40 +4 +29 +4 +57 +21 +46 +21 +73 +37 +98 +62 400 500 0-40 0-27 +20-20 +45 +5 +32 +5 +63 +23 +50 +23 +80 +40 +108 +68 Średnica znamionowa otworu (mm) D 11 E 8 E 7 F8 F7 G 6 G11 H 9 H 8 H 7 od do górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna 3 6 +105 + 30 + 38 + 20 + 32 + 20 + 28 + 10 + 22 + 10 + 16 +4 + 75 0 + 30 0 + 18 0 + 12 0 6 10 +130 + 40 + 47 + 25 + 40 + 25 + 35 + 13 + 28 + 13 + 20 +5 + 90 0 + 36 0 + 22 0 + 15 0 10 18 +160 + 50 + 59 + 32 + 50 + 32 + 43 + 16 + 34 + 16 + 24 +6 +110 0 + 43 0 + 27 0 + 18 0 18 30 +195 + 65 + 73 + 40 + 61 + 40 + 53 + 20 + 41 + 20 + 28 +7 +130 0 + 52 0 + 33 0 + 21 0 30 50 +240 + 80 + 89 + 50 + 75 + 50 + 64 + 25 + 50 + 25 + 34 +9 +160 0 + 62 0 + 39 0 + 25 0 50 80 +290 +100 +106 + 60 + 90 + 60 + 76 + 30 + 60 + 30 + 40 + 10 +190 0 + 74 0 + 46 0 + 30 0 80 120 +340 +120 +126 + 72 +107 + 72 + 90 + 36 + 71 + 36 + 47 + 12 +220 0 + 87 0 + 54 0 + 35 0 120 180 +395 +145 +148 + 85 +125 + 85 +106 + 43 + 83 + 43 + 54 + 14 +250 0 +100 0 + 63 0 + 40 0 180 250 +460 +170 +172 +100 +146 +100 +122 + 50 + 96 + 50 + 61 + 15 +290 0 +115 0 + 72 0 + 46 0 250 315 +510 +190 +191 +110 +162 +110 +137 + 56 +108 + 56 + 69 + 17 +320 0 +130 0 + 81 0 + 52 0 315 400 +570 +210 +214 +125 +182 +125 +151 + 62 +119 + 62 + 75 + 18 +360 0 +140 0 + 89 0 + 57 0 400 500 +630 +230 +232 +135 +198 +135 +165 + 68 +131 + 68 + 83 + 20 +400 0 +155 0 + 97 0 + 63 0 Średnica znamionowa otworu (mm) H 6 J 7 J 6 K 7 K 6 M 7 M 6 N 7 N 6 P 7 od do górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna 3 6 +8 0 +5-7 +4-4 - - - - 0-12 -1-9 -4-16 -5-13 -8-20 6 10 +9 0 +8-7 +5-4 +5-10 +2-7 0-15 -3-12 -4-19 -7-16 -9-24 10 18 +11 0 +10-8 +6-5 +6-12 +2-9 0-18 -4-15 -5-23 -9-20 -11-29 18 30 +13 0 +12-9 +8-5 +6-15 +2-11 0-21 -4-17 -7-28 -11-24 -14-35 30 50 +16 0 +14-11 +10-6 +7-18 +3-13 0-25 -4-20 -8-33 -12-28 -17-42 50 80 +19 0 +18-12 +13-6 +9-21 +4-15 0-30 -5-24 -9-39 -14-33 -21-51 80 120 +22 0 +22-13 +16-6 +10-25 +4-18 0-35 -6-28 -10-45 -16-38 -24-59 120 180 +25 0 +26-14 +18-7 +12-28 +4-21 0-40 -8-33 -12-52 -20-45 -28-68 180 250 +29 0 +30-16 +22-7 +13-33 +5-24 0-46 -8-37 -14-60 -22-51 -33-79 250 315 +32 0 +36-16 +25-7 +16-36 +5-27 0-52 -9-41 -14-66 -25-57 -36-88 315 400 +36 0 +39-18 +29-7 +17-40 +7-29 0-57 -10-46 -16-73 -26-62 -41-98 400 500 +40 0 +43-20 +33-7 +18-455 +8-32 0-63 -10-50 -17-80 -27-67 -45-108 Wszystkie wymiary podano w μm
-25-1.12 Graniczne wartości plastyczności materiału piast DIN Opis Przybliżony zakres granicy plastyczności [N/mm 2 ] 1629 Bezszwowe rury dla szczególnych wymagań 215 355 1681 Staliwo do ogólnego stosowania 200 300 1691 Żeliwo z grafitem płatkowym (żeliwo szare) 98 228 0,1 umowna granica plastyczności 1692 Żeliwo kowalne 200 530 1693 Żeliwo z grafitem kulkowym 250 500 1705 Stopy miedź-cyna, miedź-cyna-cynk 90 180 1725 Stopy aluminium 70 380 17100 Wszystkie stale konstrukcyjne 175 365 17200 Stale do ulepszania cieplnego 300 560 17245 Żaroodporne stale ferrytyczne 125 540 17440 Stale nierdzewne 185 600