Síly působící na hřídel
Na hřídel v libovolném strojním zařízení mohou působit různé síly, lišící se krom velikosti v těchto zásadních aspektech:
- Směrem síly
- Stálostí síly v prostoru
Směr síly[editovat | editovat zdroj]
Síla působící na hřídel může mít zcela obecný směr, pro strojírenskou praxi jsou ale důležité tyto tři speciální případy:
- Axiální síla.
- Radiální síla.
- Tangenciální síla.
Libovolná obecná síla, působící na hřídel, se pro výpočetní účely ve strojírenské praxi rozkládá na tyto tři složky vektorovým rozkladem.
Axiální síla[editovat | editovat zdroj]
Axiální síla, obvykle značená , je síla působící ve směru osy hřídele. Axiální síla má tedy tendenci hřídel natahovat či stlačovat, případně posouvat.
Obecný význam slova axiální je „ve směru osy“.
Radiální síla[editovat | editovat zdroj]
Radiální síla, obvykle značená , je síla působící kolmo k ose hřídele v rovině procházející osou hřídele. Radiální síla má tedy tendenci hřídel ohýbat.
Tangenciální síla[editovat | editovat zdroj]
Tangenciální síla, obvykle značená , je síla působící kolmo k ose hřídele v rovině neprocházející osou hřídele. Tangenciální síla má tedy tendenci hřídelí otáčet (i ji ohýbat).
Vztah tangenciální a radiální síly[editovat | editovat zdroj]
Tangenciální sílu je možno nahradit silou radiální stejného směru a velikosti a točivým momentem , který je možno spočíst ze vztahu:
Kde je vzdálenost osy hřídele od působiště síly.
Stálost síly v prostoru[editovat | editovat zdroj]
- Směr síly v prostoru se nemění – Většinový případ.Taková síla vzniká od odzubení či od pohonu řemenem.
- Směr síly v prostoru se mění – Například vyvažovací hřídel,odstředivou sílou vzniká rotující síla.
Příklady sil[editovat | editovat zdroj]
Síly působící z ozubení s přímými zuby[editovat | editovat zdroj]
Při záběru kol s přímým ozubením vzniká na bocích dvojice zabírajících zubů normálová síla , jež je kolmá na boky zubů v místě záběru. Tuto sílu je možno rozložit na radiální sílu a tangenciální sílu .
Síly působící z ozubení se šikmými zuby[editovat | editovat zdroj]
Při záběru kol se šikmým ozubením vzniká na bocích dvojice zabírajících zubů obecná prostorová síla, kterou je možno rozložit na radiální,tangenciální sílu a axiální. Axiální síla se projevuje tak, že pokud by hřídel nebyla zajištěna vhodným ložiskem, měla by snahu se vysunout ven.
[editovat | editovat zdroj]
Pohon hřídele řemenem či řetězem je příkladem čisté tangenciální síly, jež má tendenci hřídel roztočit.