Merev tengelykapcsoló

A merev tengelykapcsoló két tengely vagy forgórész összekapcsolására szolgáló olyan gépelem, mely nem enged meg a két tengely között sem sugárirányú sem szögeltérést sem elcsavarodást. A merev tengelykapcsolóval szerelt forgórészek úgy viselkednek, mintha egy darabból készültek volna. Az átvihető csavarónyomatéktól és a beépítés körülményeitől függően több kivitele lehet. Bár ez a tengelykapcsoló egyszerű szerkezetű és olcsó, rosszul illeszkedő tengelyeken jelentékeny járulékos terhelést tud ébreszteni ezért szerelése mindig nagy pontosságot és körültekintést igényel.

Tokos tengelykapcsoló

Tokos tengelykapcsoló

Az ilyen tengelykapcsoló lényegében egy csődarab, mely a két tengelyvégre azonos módon illeszkedik, a nyomatékot vagy zsugorkötéssel vagy reteszekkel viszi át. Tengelyirányú elmozdulás ellen például hernyócsavarral biztosítható. Hátránya, hogy csak tengelyirányba húzható fel a tengelyvégekre, így a két tengelyt csak együtt lehet helyére tenni. Tipikus alkalmazási területük egykor a hosszú és rugalmas közlőmű tengelyek összekötése volt. Ma is gyakran alkalmazzák például mezőgazdasági gépeken.

Héjas tengelykapcsoló

Héjas tengelykapcsoló

Előnye, hogy a tengelykapcsoló feleket a készre szerelt, beállított forgórészek tengelycsonkjaira utolsó műveletként két oldalról lehet felszerelni, nincs szükség tengelyirányú hozzáférésre. Lassú fordulatszámú gépeknél kisebb nyomatékok átvitelére használatos, a két tengelykapcsoló félre ható centrifugális erő az összekötő csavarok járulékos terhelését okozza.

Tárcsás tengelykapcsoló

Tárcsás kapcsolók vázlatai

Tárcsás tengelykapcsoló két fele a tengelyre merőleges síkjával illeszkedik egymáshoz. Az összekötött forgórészek egytengelyűségét általában központosító váll és furat biztosítja. A forgatónyomaték átvitelére illesztett csavarok vagy közönséges csavarok és illesztő hüvelyek szolgálnak. A turbogenerátort és a gőzturbinát vagy vízturbinát rendszerint ilyen tengelykapcsolóval kötik össze. Egészen nagy nyomatékokig is alkalmazható kapcsoló. Az összekötő csavarokat rendszerint úgy méretezik, hogy a nyomatékot a homlokfelületen ébredő súrlódás vigye át, nyírás csak túlterhelés esetén ébredjen a csavarok illesztett szárán.

A forgórészek szerelése

A merev tengelykapcsolóval összekötött forgórészek statikailag határozatlan szerkezetet alkotnak, vagyis a csapágyak terhelése és a forgórész egyes keresztmetszeteit terhelő hajlítónyomaték és nyíróerő nemcsak a külső erők (például a forgórész súlya, a működésből származó erők: gőz vagy víznyomás, elektromágneses erők) hanem a csapágyak egymáshoz képesti elhelyezkedésétől függ. Függőleges tengely esetén szereléskor egyszerűen gondoskodni kell arról, hogy a csapágyak középpontja pontosan egy egyenesbe essék. Vízszintes tengelyű nagy tömegű forgórészek esetén azonban a csapágyaknak nem szabad egy egyenesbe esniük, mivel ekkor a tengelykapcsolónál olyan hajlítónyomaték lép fel, mely az összekötő csavarokat periodikusan változó járulékos húzóerővel terheli. Ez a minden fordulatnál ismétlődő terhelés a csavarokat kifáradásra veszi igénybe. Elkerülésére a csapágyakat úgy kell elhelyezni, hogy a tengelykapcsoló helyén ne ébredjen hajlítónyomaték. A csapágyak megkívánt helyét a tervező előre kiszámítja vagy a szerelés alkalmával mérésekkel határozzák meg.

A mérés azon alapszik, hogy ha a helytelenül szerelt tárcsás tengelykapcsoló csavarjait meglazítják, a két tengelykapcsoló fél szöget zár be egymással. Így az egyik külső csapágyat úgy kell a többihez képest megemelni, hogy ez a szög eltűnjön. Az esetleges gyártási hibák kiküszöbölése céljából a mérést gyakorlatilag úgy végzik el, hogy indikátorórát szerelnek az egyik tengelyre úgy, hogy a másik tengelykapcsoló homlokfelületére feküdjön fel az érzékelője, majd a két tengelyt együtt körbeforgatják és feljegyzik az indikátoróra kitéréseit. A külső csapágyat addig emelik, amíg a két az indikátoróra nem mutat kitérést. Ha a két tengely egymáshoz képest tengelyirányban elmozdulhat, két, egymáshoz képest 180°-ra elfordított indikátorórával végzik a mérést és a két mérőóra elmozdulásának különbségét értékelik.

Külső hivatkozások

• Sasovits: Szerkezettan.
• Dr Stampfer Mihály: Gépelemek II.

Irodalom

• Benedykt Wieczorek: Technologia montażu turbin parowych. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1966.