Typy spojovacích spojů
Obsah
Spojka je speciální zařízení (prvek vozidla), které spojuje konce hřídelí a pohyblivé části na nich umístěné. Podstatou takového spojení je přenos mechanické energie bez ztráty její velikosti. Spojky zároveň mohou podle účelu a provedení spojovat i dvě hřídele, které jsou umístěny v těsné blízkosti u sebe.
Úlohu spojovacích kloubů v provozu automobilu lze jen stěží přeceňovat: jsou určeny k odstranění vysokých zátěží z mechanismů, nastavení průběhu hřídelí, zajištění oddělení a spojení hřídelí během provozu atd.
Klasifikace spojek
Nejoblíbenější typy spojek v automobilovém průmyslu jsou dnes standardizované, nicméně existuje řada zařízení, která budou vyrobena podle individuálních měření pro každou konkrétní značku automobilu. S ohledem na hlavní účel spojky (přenos točivého momentu bez změny jeho hodnoty) existuje několik hlavních typů zařízení:
- podle principu ovladatelnosti - neřízená (trvalá, statická) a samořízená (automatická);
- podle skupin a různých funkcí ve voze - tuhé (patří sem spojky objímkové, přírubové a podélně vinuté);
- pro nastavení úhlu spojení mezi dvěma souosými hřídeli se používají kloubové spojky (jejich hlavní typy jsou ozubené a řetězové);
- podle možností kompenzace zatížení při jízdě (pomocí hvězdicového mechanismu, návleku a prvků s pláštěm);
- podle povahy spojení / oddělení dvou hřídelů (vačka, vačka-disk, třecí a odstředivá);
- plně automatické, to znamená řízené bez ohledu na činnost řidiče (přejíždění, odstředivé a bezpečnostní);
- o využití dynamických sil (elektromagnetických a jednoduše magnetických).
Popis každé položky
Pro podrobnější zvážení funkcí a struktury každého ze spojovacích spojení se nabízí následující popis.
Neřízená
Vyznačují se svou statickou polohou a jednoduchým designem. Různá nastavení a úpravy v jejich práci je možné provádět pouze ve specializovaném autoservisu s úplným zastavením motoru.
Slepá spojka je zcela statické a jasně pevné spojení mezi hřídelemi. Instalace tohoto typu spojky vyžaduje obzvláště přesné vystředění, protože pokud se udělá alespoň jedna malá chyba, bude činnost hřídelí narušena nebo v zásadě znemožněna.
Objímkový typ spojek je považován za nejjednodušší ze všech typů slepých spojek. Tento prvek je tvořen pouzdrem opatřeným kolíky. Použití objímkových spojek se plně osvědčilo u vozidel, jejichž provoz nepředpokládá těžké zatížení (městské sedany). Tradičně se slepé spojky instalují na hřídele s malým průměrem - ne více než 70 mm.
Přírubová spojka je dnes považována za jeden z nejběžnějších spojovacích prvků u automobilů všech typů. Skládá se ze dvou stejně velkých polovin spojky, které jsou k sobě přišroubovány.
Tento typ spojky je určen pro spojení dvou hřídelí o průřezu 200 mm. Díky malým rozměrům a zjednodušenému designu je přírubové spojky umožňují použití jak na levných vozech, tak na luxusních vozech.
Kompenzační verze spojek (tuhá spojka) je navržena pro vyrovnání všech typů uložení hřídele. Ať se hřídel pohybuje po jakékoli ose, všechny nedostatky instalace nebo jízdy vozidla budou vyhlazeny. Díky práci kompenzačních spojek se snižuje zatížení jak na samotné hřídele, tak na axiální ložiska, což zajišťuje dlouhou životnost mechanismů a vozidla jako celku.
Hlavní nevýhodou při provozu tohoto typu spojky je, že zde není žádný prvek, který by zmírňoval otřesy vozovky.
Vačková lamelová spojka má následující strukturu: obsahuje dvě polospojky a jeden spojovací disk, který je umístěn mezi nimi. Při vykonávání své práce se disk pohybuje podél otvorů vyříznutých v polovinách spojky a tím se přizpůsobuje činnosti koaxiálních hřídelí. Tření kotoučů bude samozřejmě doprovázeno rychlým opotřebením. Proto je nutné pravidelné mazání spojkových ploch a jemný, neagresivní styl jízdy. Kromě toho, aby se prodloužila životnost vačkových spojek, jsou dnes spojky vyrobeny z nejodolnějších ocelových slitin.
Struktura ozubené spojky je určena dvěma polovinami spojky, které mají na svém povrchu speciální zuby. Kromě toho jsou poloviny spojky navíc vybaveny sponou s vnitřními zuby. Ozubená spojka tak může přenášet krouticí moment na několik pracovních zubů najednou, což také zajišťuje vyšší nosnost. Tato spojka má díky své struktuře velmi malé rozměry, díky čemuž je žádaná u automobilů všech typů.
Prvky pro ozubené spojky jsou vyrobeny z ocelí nasycených uhlíkem. Před instalací musí prvky projít tepelným zpracováním.
Kompenzační elastické spojky na rozdíl od kompenzačních tuhých spojek nejen korigují vyrovnání hřídelů, ale také snižují zátěžovou sílu, která se objevuje při řazení.
Objímková spojka se skládá ze dvou polovin spojky, které jsou spojeny prsty. Na konce prstů se nasazují hroty z plastových materiálů, aby se snížila zátěžová síla a změkčila. Přitom tloušťka samotných hrotů (resp. pouzder) je poměrně malá, a tudíž pružící efekt také není velký.
Tato spojovací zařízení jsou široce používána v komplexech elektrických pohonných jednotek.
Použití spojky s hadovými pružinami znamená přenos velkého točivého momentu. Konstrukčně se jedná o dvě poloviny spojky, které jsou opatřeny zuby jedinečného tvaru. Mezi polovinami spojky jsou pružiny ve tvaru hada. V tomto případě je spojka namontována v misce, která za prvé šetří pracovní místo každé z pružin a za druhé plní funkci dodávání maziva do prvků mechanismu.
Spojka je výrobně dražší, ale její dlouhotrvající výkon předurčuje tento typ mechanismu pro prémiové vozy.
Podařilo se
Hlavní rozdíl od neřízených je v tom, že je možné uzavírat a otevírat koaxiální hřídele bez zastavení chodu pohonné jednotky. Z tohoto důvodu vyžadují řízené typy spojek extrémně pečlivý přístup k jejich instalaci a vyrovnání hřídelových uspořádání.
Vačková spojka se skládá ze dvou polospojek, které jsou ve vzájemném kontaktu se speciálními výstupky - vačkami. Princip činnosti takových spojek spočívá v tom, že po zapnutí jedna polospojka svými výstupky pevně vstupuje do dutin druhé. Tím je dosaženo spolehlivého spojení mezi nimi.
Činnost vačkové spojky je doprovázena zvýšeným hlukem a dokonce rázy, proto je zvykem používat v konstrukci synchronizátory. Z důvodu náchylnosti k rychlému opotřebení jsou samotné poloviny spojky a jejich vačky vyrobeny z odolných ocelí a následně kalené v ohni.
Třecí spojky pracují na principu přenosu točivého momentu vlivem síly vznikající třením mezi povrchy prvků. Na samém začátku pracovní činnosti dochází k prokluzu mezi polovinami spojky, to znamená, že je zajištěno hladké zapnutí zařízení. Tření u třecích spojek je dosaženo stykem několika párů kotoučů, které jsou umístěny mezi dvěma stejně velkými polospojkami.
samostatně spravovaný
Jedná se o typ automatické spojky, která provádí několik úkolů ve stroji najednou. Za prvé omezuje velikost zatížení. Za druhé, přenáší zatížení pouze v přesně stanoveném směru. Za třetí se zapínají nebo vypínají při určité rychlosti.
Často používaný typ samočinné spojky je považován za bezpečnostní spojku. Do práce se zařazuje v okamžiku, kdy zatížení začnou překračovat nějakou hodnotu stanovenou výrobcem stroje.
Spojky odstředivého typu jsou instalovány na vozidlech pro možnosti měkkého startu. To umožňuje pohonné jednotce rychleji vyvinout maximální rychlost.
Jednosměrné spojky však naopak přenášejí točivý moment pouze v jednom daném směru. To vám umožní zvýšit rychlost vozu a optimalizovat výkon jeho systémů.
Hlavní typy dnes používaných spojek
Spojka Haldex je na automobilovém trhu velmi oblíbená. První generace této spojky pro vozidla s pohonem všech kol byla uvedena na trh již v roce 1998. Spojka byla v době prokluzu kol zablokována pouze na přední hnací nápravě. Z tohoto důvodu Haldex v té době obdržel mnoho negativních recenzí, protože práce této spojky vám neumožňovala jemně ovládat auto během driftů nebo smyků.
Od roku 2002 je vydáván vylepšený model Haldex druhé generace, od roku 2004 třetí, od roku 2007 čtvrtá a od roku 2012 poslední, pátá generace. Spojku Haldex lze dodnes instalovat jak na přední nápravu, tak na zadní nápravu. Řízení auta se stalo mnohem pohodlnějším jak díky konstrukčním prvkům spojky, tak inovativním vylepšením, jako je neustále běžící čerpadlo nebo spojka ovládaná hydraulikou nebo elektřinou.
Spojky tohoto typu se aktivně používají na vozech Volkswagen.
Spojky Torsen jsou však považovány za běžnější (instalované na Škoda, Volvo, Kia a další). Tato spojka byla vyvinuta americkými inženýry speciálně pro diferenciály s omezeným prokluzem. Torsenův způsob práce je velmi jednoduchý: nevyrovnává přísun točivého momentu na prokluzující kola, ale jednoduše přesměrovává mechanickou energii na kolo, které má spolehlivější přilnavost k povrchu vozovky.
Výhodou diferenciálů se spojkou Torsen je jejich nízká cena a okamžitá reakce na jakékoli změny chodu kol za jízdy. Spojka byla opakovaně zdokonalována a dnes ji lze považovat za nejoblíbenější v moderním automobilovém průmyslu.
Údržba spojek
Jako každá jiná jednotka nebo mechanismus vozidla, spojovací zařízení vyžadují kvalitní údržbu. Specialisté společnosti Favorit Motors Group of Companies opraví činnost spojek jakéhokoli typu nebo vymění kteroukoli z jejich součástí.
