Jak správně zajistit sestavu hřídel/náboj kolíkem

Jednou z hlavních výhod použití svinutého pružného kolíku ke spojení náboje nebo ozubeného kola na hřídel je schopnost tohoto kolíku zabránit poškození otvoru. Další výhodou je, že se svinutý pružný kolík přizpůsobí větším tolerancím otvoru než jakýkoli jiný kolík s přesahem. To se promítá do nižších celkových výrobních nákladů na sestavu.

Existuje několik konstrukčních pravidel, které je třeba dodržovat, aby bylo dosaženo maximální pevnosti upevněného systému a zabránilo se poškození sestavy:

Konstrukční pravidla lze rozdělit do dvou skupin: 1) hřídel a náboj a 2) kolík.

• Zahloubení otvorů se nedoporučuje. Kromě toho by vnější průměr hřídele (OD) a vnitřní průměr objímky (ID) měly být navrženy tak, aby vzdálenost mezi smykovými rovinami (OD-ID) nepřesáhla 0,13 mm (0,005”). V obou případech vzniká nepodepřená délka kolíku v oblasti, kde může působit točivý moment. To by mohlo způsobit ohybový moment, který zkracuje životnost kolíku (obrázek 2).
• Zahloubení zvětšuje vzdálenost mezi střižnými rovinami. To může způsobit ohyb kolíku a tím snížit jeho pevnost.
• Instalace válcového kolíku do otvoru na povrchu válcového předmětu vede ke dvoubodovému kontaktu mezi kolíkem a otvorem. To soustřeďuje tlakovou sílu pouze na dva body obvodu. Pro zvětšení styčné plochy mezi obvodem otvoru a kolíkem a pro usnadnění montáže by měla být na vnějším povrchu otvoru vytvořena plocha (obrázek 3).

• Je důležité začít s zatížením, kterému bude kolík vystaven. Poté vyhodnoťte materiál hřídele/náboje, abyste určili třídu zatížení svinutého pružného kolíku. Průměr kolíku potřebný k přenosu zatížení při dané třídě zatížení lze poté určit z tabulek smykové pevnosti uvedených v konstrukční příručce/katalogu produktů SPIROL® svinutých pružných kolíků s přihlédnutím k těmto dalším pokynům:

• Pokud to prostor dovolí, použijte kolíky standardní třídy zatížení. Kolíky standardní třídy zatížení mají optimální kombinaci pevnosti a pružnosti pro použití v součástech z neželezných kovů a měkké oceli. Doporučují se také pro použití v kalených součástech, protože mají větší schopnost tlumit nárazy.
• Kolíky pro vysoké zatížení by se měly používat pouze v kalených materiálech, kde prostorové nebo konstrukční omezení vylučují použití standardního svinutého pružného kolíku s větším průměrem. Výjimkou z tohoto pravidla je, že kolíky z austenitické (niklové) nerezové oceli by se nikdy neměly používat v kalených součástech.
• Kolík pro lehké zatížení se doporučuje pro měkké, křehké nebo tenké materiály nebo tam, kde jsou otvory blízko okraje. V situacích, které nejsou vystaveny významnému zatížení, se často používají kolíky pro lehké zatížení kvůli nižším požadavkům na instalační sílu.

Ačkoli tento článek nabízí obecné konstrukční pokyny, doporučuje se konzultovat s aplikačními inženýry specializujícími se na upevňování a spojování, aby bylo zajištěno použití optimální konstrukce pro každou aplikaci.