Perové spoje

Některým ze způsobů obrázků
Perové spoje
Perové spoje patří mezi spoje rozebíratelné. Silové zatížení se přenáší
přes boční plochy pera. Používají se k přenosu rotačního pohybu
z hřídele na náboj nebo opačně a zajištění axiálního pohybu náboje
po hřídeli. Mají podobný tar jako i účel jako vsazené klíny, avšak
nemají úkos a strojní součásti se mohou po hřídeli posouvat. Boky
pera lícují v drážce náboje a přenášejí tak celý kroutící moment. Mezi
horní plochou pera a drážky v náboji je vůle, takže pero na náboj
v radiálním směru silově nepůsobí. Výhodou je, že při rotaci hřídele a
náboje nedochází k nežádoucímu chvění a vibracím, protože náboj
není vyosen.
Druhy per podle tvaru a funkce:
a) Pera těsná – vkládají se do drážky v hřídeli a na ně se mírným
tlakem nasune součást s nábojem tak, že nevzniká radiální síla.
Spoj musí být zajištěn proti osovému posuvu.
b) Pera výměnná – používá se tam, kde se požaduje axiální pohyb
po hřídeli. Délka pera je větší než délka náboje. V drážce hřídele
jsou výměnná pera obvykle uchycena dvěma šrouby. Šířka pera
je o něco menší než šířka drážky v náboji, aby nedocházelo při
pohybu ke tření mezi boky pera a boky drážky.
c) Pera úsečová (Woodruffova)- používá se pro uložení krátkých
nábojů, má půlkruhový tvar. Pero uložené hluboko v hřídeli
bezpečněji přenáší kroutící moment, avšak drážkou je hřídel
zeslaben, což snižuje jeho pevnost. Pero lze použít i jako klín,
neboť v drážce se může samo nastavit do nejvhodnější pracovní
polohy.
Provedení perových spojů
Způsob provedení perových spojů je závislý na poloze náboje
vzhledem k hřídeli. Je-li náboj umístěn na konci hřídele, lze jej pojistit
proti axiálnímu posuvu některým ze způsobů uvedených na obrázku.
Axiální pojištění náboje umístěného uprostřed hřídele je možné
provést dle obrázku.
Výpočet perových spojů
Rozměry per i drážek pro pera jsou normalizovány ČSN. Norma určuje
šířku a hloubku drážky a šířku a výšku pera, a to v závislosti na
průměru hřídele. Délka pera se musí zjistit výpočtem nebo je dána
délkou náboje. Pero je namáháno na smyk a otlačení.
a) Výpočet pera na smyk
𝐹
𝐹
𝑆
𝑏∙𝑙
τS = ≤ τDS => τS =
F=
𝑀𝐾
𝑑
2
≤ τDS
je to síla působící na obvodu hřídele
a) Výpočet pera na otlačení
p=
𝐹
𝑆𝑃
≤ pD => p =
𝐹
𝑡1 ∙𝑙
≤ pD
Příklad: Vypočtěte napětí ve smyku u perového spoje s těsným
perem: MK = 105 N∙mm, d = 40 mm, b = 10 mm, l = 20mm
F=
𝑀𝐾
𝑑
2
=
105
40
2
𝐹
𝐹
𝑆
𝑏∙𝑙
τS = =
=
=5 000N
5 000
10∙20
= 25 MPa
Otázky k opakování:
1. K čemu se používají pera
2. Zařaďte perové spoje z hlediska rozebíratelnosti
3. Vyjmenuj druhy per
4. Popište jednotlivé druhy per
5. Načrtněte způsoby provedení perových spojů
6. Napiš podmínky pro výpočet pera na smyk a otlačení
Použitá literatura:
Klempířská technologie II., Ing. Květoslav Král, SOŠ automobilní a SOU
automobilní Ústí nad Orlicí
Strojnictví a strojní součásti, Karel Mičkal, Sobotáles Praha 1995
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Iveta Konvičná
Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz; ISSN 1802-4785, financovaného z ESF a státního
rozpočtu ČR. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení a zařízení pro
další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV) .