Fémből készült tengely-agy kötések illesztése
A Loctite hívta életre az "illesztőragasztó" kifejezést olyan ragasztók megjelölésére, melyeket tengely agy kötésekben alkalmaznak. Ezeknél a kötéseknél az illesztés egymásba tolással történik. Jellemző példaként lehet említeni a csapágyak az elektromotor házakban
Az American Standards Association (ASA) 1920-ban kezdte meg a sajtolóillesztés eljárásainak szabványosítását. A B4.1 ASA szabvány "Preferred Limits and Fits For Cylindrical Parts" (Tengely és agy javasolt mérethatárai és illesztései) mégis csak 1955-ben jelent meg.Az eljárás olyan szilárd és tömör alkatrészekre korlátozódott, melyek fel tudják venni a sajtolóillesztéskor fellépő feszültségeket.
Amikor a Loctite 1963-ban megjelent a piacon az illesztéshez használatos ragasztóival, a csapágy-ipar reakciója volt a legerősebb: az új csapágyak vásárlói e ragasztóanyagoknak köszönhetően meg tudták menteni a kikopott csapágyülékeket - áldás az elektromotor felhasználóknak, mert ezentúl nem kellett a motorházaikat kidobni.
Az illesztő termékek anaerob ragasztóanyagok, és ezért azoknál a fém alkatrészeknél, melyek különféle terhelésnek és környezeti hatásnak vannak kitéve, alkalmazhatók. Nemfémes tengelyek és agyak ragasztásához, pl- műanyagból készülteknél, az ebben a fejezetben leírt eljárást kell alkalmazni.
Illesztő-ragasztóanyagok, gyakori alkalmazások
- csapágyak házakba vagy tengelyekre szerelésre
- rotorok, fogaskerekek, lánckerekek és szíjtárcsák tengelyekre szerelése
- hengerperselyek illesztése
- hengerfejzáró csavarok beépítése motorokba
- reteszek és tőcsavarok kiváltása
- precíziós szerszámoknál és -gépeknél vetemedés megakadályozása
- fúrókészülékek vezető perselyeinek szerelése
- olajozó csonkok beépítése öntvényekbe
- kopott gépalkatrészek illesztési pontosságának helyreállítása
A tengely-agy kötések
Négy kötéstípus létezik, amely a forgatónyomatékokat, radiális és axiális erőket a tengelyről az agyra (vagy fordítva) átadja:
1. Alakzárás (pl reteszek)
2. Súrlódással zárás (pl. sajtoló illesztés)
3. Hegesztés és forrasztás
4. Ragasztás
A 3. és 4. kötéstípusokat szokás anyagzáró kötéseknek is nevezni
Alakzáró kötések
Alakzáró kötésként leggyakrabban hagyományos reteszt alkalmaznak. Emellett alkalmaznak még ékeket, csapszegeket és fogprofilokat is. Ezek a kötőelemek viszonylag egyszerűen szerelhetők és ismét szétszerelhetők, valamint nagy forgatónyomatékok átadására képesek. Ezen előnyökkel szemben állnak azonban hátrányok is, mint pl a bemetszési hatás okozta feszültségcsúcsok a retesz környezetében, magas gyártási költségek, a tengelyirányú rögzítés szükségessége, valamint a legtöbb konstrukciónál meglévő játék.
A reteszkötések további hátránya az egyenlőtlen tömegeloszlás. Ez a kiegyensúlyozatlanság magasabb fordulatszámokon vibrációt okoz.
Súrlódással záró kötések
A legismertebb súrlódással záró illesztéstípusok: szoros illesztés, sajtoló illesztés, zsugorillesztés, kúpos illesztés
Magas fordulatszámoknál nem jelentkezik kiegyensúlyozatlanság, és nincs szükség további tengelyirányú rögzítésre
Ezeknek a kötéstípusoknak vannak azonban hátrányai is: a forgatónyomaték átvitele csak a súrlódástól függ, amely az anyag, a felületminőség és a konstrukció által adott. Meghatározott forgatónyomatékok átadásához nagyon szoros tűréseket kell betartani, ez viszont a gyártási költségeket megnövelni. A kötések nagyon nehezen vagy egyáltalán nem oldhatók, mivel gyakran kontaktkorrózió vagy súrlódási korrózió lép fel, a kúpos kötéseket és a szorítógyűrűket kivéve.A szilárd illesztések feszültséget idéznek elő az alkatrészekben, ami az üzemelés közben fellépő terhelésekkel együtt, a kötés meghibásodásához vezethet.
Kifáradási korrózió
Az alakzáró és súrlódással záró kötések hajlamosak a kifáradási korrózióra; mikromozgásokra, melyek súrlódási korrózióhoz, korai kopáshoz és potenciális meghibásodáshoz vezetnek.
Hegesztéssel, forrasztással és ragasztással létrehozhatók olyan kötések, melyekben a mikromozgásokra nincs lehetőség. Korrekt módon szerkesztett kötések ezért kiküszöbölhetik a súrlódási korróziót.
Hegesztés és forrasztás
A hegesztett és forrasztott kötések az alábbi előnyöket nyújtják: nincs kifáradási korrózió, nagyon magas szilárdság, valamint nagy hő- és elektromos vezető képesség. Mégis szükséges a hegesztésnél és forrasztásnál is megszorításokat tenni. Csak egynemű fémeket lehet így egymással kötésbe hozni. a hegesztési és forrasztási műveletek magas hőmérsékletén a munkadarabok vetemedhetnek. Az anyag felmelegedése ezenkívül belső feszültségekhez és a szerkezeti szilárdságának csökkenéséhez vezethet. A szétszerelés nem, vagy csak nehezen megoldható.
Ragasztás
A ragasztott tengely-agy illesztések két fajtáját különböztetjük meg:
- ragasztott laza illesztések - a kikeményedett ragasztó adja át a teljes terhelést
- ragasztott zsugor- vagy sajtoló illesztések - a terhelést a kikeményedett ragasztóanyag és az alkatrészek közötti szilárd illesztésből adódó súrlódás együttesen adja át
Mindkét esetben folyékony állapotban történik a ragasztóanyag felvitele, így az a ragasztási hézagot teljesen kitölti. A ragasztóanyag szilárd hőre keményedő műanyaggá keményedik ki és ezáltal a felületek között kötést hoz létre.
A ragasztott tengely-agy illesztések előnyei
- mechanikus kötések kiegészítése vagy kiváltása
- nincs kifáradási korrózió
- erősebb, nagyobb merevségű kötések
- retesz- és bordástengely illesztéseknél nincs elfordulási lehetőség
- járulékos rögzítőelemek számának csökkentése
- szükséges anyagtérfogat csökkentése az erőátvitel nagyságának megtartása mellett
- durvább tűrések is megengedhetők
- hőközléssel, ami lecsökkenti a ragasztóanyag szilárdságát, szétszerelhetők az alkatrészek
- a legkülönbözőbb szerkezeti anyagok társíthatók
- egyenletesebb feszültség eloszlás valamint a feszültség csökkenése az illeszkedő alkatrészekben
- mérsékeltebb gyártási költség
- csapágyak és perselyek öncentírozása
- edzett és edzés nélküli alkatrészek illesztése a felületek sérülése nélkül
- a ragasztási hézag teljes tömítése, és ezért nincs korrózió