Kľukový hriadeľ

Kľukový hriadeľ (červený), s piestami, a zotrvačníkom

Kľukový hriadeľ - ojničné čapy sú vyznačené modrou farbou

Kľukový hriadeľ je technická súčiastka používaná v zariadeniach využívajúcich premenu priamočiareho vratného pohybu na rotačný a naopak prostredníctvom kľukového mechanizmu. Je to základná súčasť väčšiny piestových strojov.

Kľukový hriadeľ je zložený z krátkych valcových čapov, navzájom pevne spojených ramenami. Čapy ktoré sú umiestnené v osi otáčania hriadeľa sa nazývajú kľukové, čapy ktoré sú voči tejto osi vyosené sa nazývajú ojničné. Na ojničné čapy sa nasadzuje ojnica, z toho je odvodený ich názov.

Presadenie čapov môže byť v jednej rovine - pri plochom kľukovom hriadeli, alebo vo viacerých rovinách pri priestorovom kľukovom hriadeli.

Konštrukcia a výroba

Konštrukciu a výrobný postup konkrétneho kľukového hriadeľa ovplyvňujú:

• typ piestového stroja, pre ktorý je určený,
• prevádzkové podmienky piestového stroja (dosahované otáčky, tlaky a pod.),
• veľkosť výrobnej série,
• požadované rozmery hriadeľa.

Kľukový hriadeľ môže byť vyrobený z jedného kusu materiálu odlievaním alebo zápustkovým kovaním s následným trieskovým obrábaním čapov. Takéto riešenie sa používa pre menšie piestové stroje.

Pre väčšie stroje sa používa 'montovaný hriadeľ z jednotlivých osobitne vyrobených častí. Jednotlivé časti môžu byť vyrobené odlievaním, ručným alebo zápustkovým kovaním, lisovaním a trieskovým obrábaním. Časti sú vzájomne spojené zalisovaním, zvarením alebo skrutkami.

Pre rýchlobežné stroje obsahuje kľukový hriadeľ navyše závažia na ramenách, slúžiace na dynamické vyváženie posuvných hmôt piestovej skupiny (piest, ojnica, piestny čap, piestne krúžky).

Súčasťou konštrukcie kľukového hriadeľa sú väčšinou aj vnútorné kanáliky, ktoré slúžia na rozvod motorového oleja pre mazanie ložísk hriadeľa a prípadné chladenie piestovej skupiny.

Namáhanie kľukového hriadeľa

Kľukový hriadeľ je počas práce namáhaný najmä nasledovnými spôsobmi:

• silami prenášanými jednotlivými ojnicami,
• zotrvačnými účinkami telies rotujúcimi s kľukami,
• silami a momentmi od torzného, ohybového a pozdĺžneho kmitania,
• silám spôsobenými výrobnými nepresnosťami a deformáciami podpier ložísk, alebo kľukovej skrine.

Niektoré z týchto síl sa odstraňujú, alebo sa aspoň znižuje ich účinok na únosnú mieru prostredníctvom vyvažovania kľukového mechanizmu a tlmenia torzného kmitania.

Materiály pre kľukové hriadele

Kľukové hriadele menej namáhaných strojov sú vyrábané z konštrukčných, alebo zušľachtených uhlíkových ocelí s pevnosťou v ťahu 500 až 700 MPa. Pre vysokozaťažené hriadele sa používa zušľachtená oceľ s pevnosťou v ťahu nad 1000 MPa. Odlievané hriadele sa vyrábajú zo sivej, legovanej, očkovanej, tvárnej alebo temperovanej liatiny.

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Kľukový hriadeľ