Reteszek és ékek – Szabványok és normák

A reteszek és az ékek a gépészetben használt gyakori csatlakozóelemek. Két alkatrész között erővel záró kötés létrehozására szolgálnak. Ebben a cikkben részletesebben megvizsgáljuk a két fő típust, és elmagyarázzuk azok alkalmazási területeit.

Mik azok a reteszek?

A retesz egy lapos, téglalap alakú, acélból vagy rozsdamentes acélból készült elem, amelyet egy tengely vagy furat átmérőjén lévő horonyba helyeznek el. A reteszek végei jellemzően derékszögűek, és egyenes vagy lekerekített változatban is kaphatók.

A nyomaték tengelyről egy másik alkatrészre való átviteléhez főként reteszt használnak.

Az ipari alkalmazások területén számos példa van a reteszek használatára a tengelyek és más forgó alkatrészek, például hajtóművek vagy szivattyúházak rögzítéséhez.

Különböző típusú reteszek léteznek, például ékek (lejtős reteszek) vagy T-alakú orros reteszek, amelyek mindegyike speciális alkalmazásokhoz lett kifejlesztve. A lejtéssel ellátott ékek például nagyobb erőt tudnak továbbítani, mint az orros reteszek.

Megfelelő retesz kiválasztásakor biztosítani kell, hogy mind a méret, mind az anyag megfeleljen a vonatkozó követelményeknek – a rendszer maximális terhelésétől és környezeti hőmérsékletétől függően.

Összességében a reteszes csatlakozások számos előnyt kínálnak más csatlakozási technikákkal, például a hegesztéssel vagy ragasztással szemben: Könnyen beszerelhetők, szükség esetén gyorsan cserélhetők, és nagy teherbíró képességgel rendelkeznek. Emellett a reteszeknek köszönhetően a kapcsolat nagyon pontos, így lehetővé teszi a precíz munkát.

Mik azok az ékek?

Az ék egy lejtős fémdarab, egyenes oldalfelületekkel (elkeskenyedő kialakítás). A lejtős elem nagyobb átmérője pontosan illeszkedik a megfelelő furatba vagy tengelyhoronyba a másik alkatrészen. Tengelyhorony a másik alkatrészen.

Az éket gyakran használják olyan szerszámgépeknél, mint a marógépek vagy a hajtóművek.

Az ékek egyik legfontosabb tulajdonsága, hogy képesek nagy terhek kis helyen történő mozgatására. Ez azt jelenti, hogy nagy erők átvitelére képesek, miközben helyet takarítanak meg. Ez ideálissá teszi őket szűk helyeken való használatra, vagy ahol a súlycsökkentés elengedhetetlen.

A lejtős ékek másik előnye a nagy fokú megbízhatóság és tartósság. Más retesztípusoktól eltérően ezek nem kopnak el gyorsan, ami különösen fontos az ezen alkatrészek használatakor fellépő nagy terhelés miatt.

Különböző típusú ékkialakítások léteznek. A következők állnak rendelkezésre: Egyszeres ékek egyenes élekkel; kettős hatású ékek kúpos oldalfelületekkel; kúpos tányérreteszek, amelyek tárcsaformája alkalmas nagyobb átmérőtartományok lefedésére.

Mikor kell reteszt, és mikor éket használni?

A reteszes és ékes csatlakozások közötti választás gyakran a speciális alkalmazás követelményeitől függ: Ha nagy terhelési kapacitásra van szükség (például nagy motoroknál), akkor az ékcsatlakozások használata ajánlottabb; kisebb alkatrészek, például fogaskerekek vagy szivattyútengelyek esetén azonban a reteszes csatlakozásokat kell előnyben részesíteni.

Lineáris tengelyek esetén reteszek segítségével lehet kapcsolatot létesíteni a tengely és a kapcsolódó csapágy között. A tengelyen lévő horonyba helyezett retesz a csapágyat a helyén rögzíti.

A tengelykapcsolók vagy kompenzáló tengelykapcsolók a nyomaték két tengelyvég közötti átvitelére szolgálnak. Itt is elsősorban reteszeket használnak: Ezek biztosítják, hogy a tengelykapcsoló komponens biztonságosan illeszkedjen a tengely átmérőire.

A fogaskerekekhez rögzítőelemek, például rögzítőgyűrűk vagy reteszek is szükségesek. Ezek tartják a fogaskereket a tengely végén, így biztosítják a rendszer stabil működését.

A forgótengelyek is gyakran tartalmaznak ilyen ékelemeket – különösen akkor, ha több alkatrészt kell egymáshoz csatlakoztatni (például szíjtárcsákat). Fontos annak biztosítása, hogy a szélesség és a magasság, illetve a mélység pontosan megfeleljen – ez az egyetlen módja az optimális rögzítés biztosításának.

Ezzel szemben a homlokkerekek általában más csatlakozási technikákra támaszkodnak. Azonban itt is lehet időnként reteszeket használni. Például akkor, amikor a fogaskeréktengelyt egy csapágyhoz kell csatlakoztatni.

Reteszek és ékek típusai

A legismertebb típus valószínűleg a párhuzamos oldalú ék. Ez egy lejtős fémdarabból áll, amelyet a tengely és az agy közé helyeznek. Az alak pozitív reteszelő csatlakozást hoz létre, amelyben a nyomaték továbbításra kerül.

Egy másik változat a hornyos reteszek vagy a lapos ékcsatlakozások. Ezek lapos rugók, amelyek keresztmetszete téglalap alakú, és a két oldalon lévő alkatrészek megfelelő hornyaiba illeszthetők.

Ezen kívül léteznek hordóhornyos reteszek, valamint bordástengelyes csatlakozások, mint a reteszes csatlakozások speciális kiviteli változatai a gépészet speciális terhelési követelményeihez.
Az alkalmazási területtől függően különböző kritériumokat kell figyelembe venni, például az átviteli erők emelési kapacitását vagy pontosságát, valamint az anyagválasztást (acél, rozsdamentes acél, műanyag stb.). Egy másik fontos tényező, amely szintén gyakran szerepet játszik a reteszcsatlakozások beszerelése vagy cseréje során, az az összeszereléshez szükséges idő, valamint a gépen belüli rögzítésre fordított erőfeszítés.

A megfelelő kialakítás kiválasztása az adott alkalmazás speciális igényeitől függ, de néhány általános irányelvet be kell tartani:

• Kerülje a rugók éles széleit, mivel ez a rugó gyengüléséhez vezethet.
• Kerülje a túlterhelést – a túlzott igénybevétel a rugó törését vagy deformálódását okozhatja.
• Gondoskodjon a megfelelő kenésről és karbantartásról, hogy minden zökkenőmentesen működjön.

Milyen szabványokat kell betartani a reteszek esetében?

Annak érdekében, hogy a reteszek ténylegesen működjenek a gyakorlatban, és teljesítsék a kívánt célt, meg kell felelniük bizonyos szabványoknak. Az egyik ilyen szabvány a DIN 6885, mely a bordástengelyes és retesszel való hornyos csatlakozásokra vonatkozik.

Németországban a DIN 6885-1, 2 és 3 szabvány, valamint a DIN 5464 vonatkozik a reteszekre. Japánban azonban a JIS-szabványokat alkalmazzák.

A német DIN 6885 szabvány négy különböző reteszprofilt határoz meg: az A, B vagy C alaknak megfelelő lejtős profilt, valamint a D alaknak megfelelő négyszögletes profilt. A profilok a geometriájukban és méretükben eltérnek a különböző terhelésekhez való alkalmazkodás érdekében.

A japán JIS B1301 szabvány szintén négy különböző profilformára osztható: Az ékhorony profil (K alak), a T-profil (T-alak), az íves profil (R-alak) és az elkeskenyedő profil egy másik változata nagyobb dőlésszöggel (S-alak). A német szabványhoz képest ezért itt több választási lehetőség létezik.

A másik különbség abban rejlik, hogy a német szabvány csak hornyolatlan reteszeket ismer szabványosként. Szükség esetén azonban egy nyílás is készíthető. A japán JIS szabványokban ez fordítva van – itt általában azt feltételezik, hogy minden reteszt horonyba kell süllyeszteni.

Ez a szabvány többek között meghatározza, hogy a reteszeknek milyen méretekkel kell rendelkeznie, és milyen tűréseket kell betartani a gyártás során. Azt is leírja, hogyan lehet meghatározni egy megfelelő ékhorony megfelelő méretét az optimális illeszkedés biztosítása érdekében.

Ezek a szabályozások azonban nem csak a bordástengelyes vagy hornyos csatlakozásokra vonatkoznak: Más típusú csatlakozók esetében speciális DIN szabványok is léteznek – például hengeres csapok (DIN 7) vagy kúpos csapok (DIN 1).