2
Uvod
Vratila su nosači obrtnih mašinskih delova kao što su: zupčanici, kaišnici, lančanici,
frikcioni točkovi, spojnice i dr. Vratila se najčešće obrću, a retko osciluju. Omogućavaju
obrtanje delova koji se nalaze na njima, spajanje u funkcionalnu celinu i prenošenje
opterećenja. Za razliku od osovina, vratila, pored uzdužnih i poprečnih sila, prenose i snagu,
odnosno obrtni moment, pa su izložena složenom naprezanju.
Podela vratila
Osnovna podela vratila je izvršena prema položaju geometrijske ose na prava,
slika 1
,
i kolenasta,
slika 2
.
Kod pravih vratila geometrijska osa vratila je prava linija. To su vratila rotacionih
motora ( gasni, hidraulični, parni motori), radna vratila na radnim mašinama (alatne mašine,
pumpe, kompresori) i transmisiona vratila ( prenosna posredna vratila).
Slika 1.- Primeri pravih vratila
4
Slika 4 – Savitljivo vratilo (1-namotana žica, 2-čelična traka, 3-zaštitni omotač)
Za prenos velikih obrtnih momenata primenjuju se kardanska vratila. Kardanska
vratila mogu biti izvedena kao teleskopska. Primenjuju se kod transportnih sredstava, na
primer, kod teretnih i šinskih vozila. Međuvratilo može biti i veće dužine kada ima
mogućnost prigušenja vibracija.
Slika 5 – Kardansko vratilo
Kardansko vratilo
Pri takozvanom klasičnom pogonu automobila (motor napred pokreće točkove na
zadnjoj osovini), snagu motora sa menjača na diferencijal prenosi kardansko vratilo, izrađeno
od cevi od posebnih materijala koje mogu preneti svu snagu motora, a da se ne uvijaju.
Prednji kraj kardanskog vratila spojen je sa menjačem, koji je pričvršćen na šasiju ili
karoseriju vozila, a drugi kraj je spojen sa diferencijalom.
Budući da se zadnja osovina ,koja se oslanja na opruge, pomera u toku vožnje, mora i
kardansko vratilo koje se okreće da prati te pokrete. Zbog toga se na oba kraja vratila nalazi
po jedan zglob koji može pratiti pomeranja.
5
Slika 6 –Sastavni delovi kardanskog vratila
Dok zadnja osovina osciluje, menja se razmak između menjača i diferencijala,
tako da kardansko vratilo mora da se prilagođava tim promenama. Zato je na početku vratila
klizni uložak sa žljebovima u kojima se kraj kardanskog vratila može pomerati uzdužno.
Konstrukcija i rad krstastog zgloba
Krstasti zglob je sastavljen od dve zglobne vilice spojene krstom na kojem su pravo
jedan naspram drugog oslonjeni čepovi. Vratila sastavljena takvim kardanskim zglobom
mogu se okretati i onda kada se njihove ose ne poklapaju odnosno kada menjaju međusobni
ugao.
Trenje koje nastaje između vilica i krsta smanjuju razni ležajevi. Ležajevi su nataknuti
na čepove krsta, a u vilicama ih drže sigurnosni prstenovi.
Savremene krstaste zglobove nije potrebno posebno održavati, jer su njihovi ležajevi
trajno napunjeni ležajnom mašću i zapečaćeni. Dok neki ležajevi imaju mazalice koje
povremeno treba puniti novom mašću.
Obrtni moment se između dva krstasto spojena vratila ne prenosi sasvim jednako.
Budući da je pri klasičnom pogonu kardansko vratilo relativno dugo, u zglobovima se savija
samo pod malim uglovima, tako da su brzine okretanja na pogonjenoj i pogonskoj strani
kardanskog vratila gotovo sasvim jednake.
Kod automobila sa prednjim pogonom i motorom pozadi, krstasti zglobovi
izravnjavaju oscilacije pogonskih vratila koja prenose snagu na pogonske točkove. Osim toga
u automobilima sa prednjim pogonom na spoljašnim stranama pogonskog vratila točka mora
biti kuglasti zglob koji na vratilima koja se okreću omoguća okretanje točka upravljačem, a
istovremeno prati oscilacije točka na oprugama
.
Savitljiva vratila
Savitljiva vratila su mašinski elementi namenjeni za prenos obrtnih kretanja između
dve ose koje se ne poklapaju ili čiji se međusobni položaj u toku rada menja. Savitljiva vratila
se proizvode namotavanjem kvalitetne čelične žice u više slojeva.
U zavisnosti od primene savitljiva vratila se dele na:
