Ismertesse a tengelykapcsolók felosztasat, tipizalasat, rajzoljon különböző rugalmas tengelykapcsolókat

Ismertesse a tengelykapcsolók felosztását, tipizálását, rajzoljon különböző rugalmas tengelykapcsolókat

1. Állandó kapcsolatú: Merev: - Tokos; - Tárcsás; - Homlokfogazatú; - Egyéb. Kiegyenlítő: - Radiális; - Axiális; - Szög; - Általános. Rugalmas: - Gumibetétes; - Acéllemezes; - Egyéb.

2. Kapcsolható: Oldható: - Fogazott; - Körmös; - Forgóékes; - Egyéb. Súrlódó: - Kúpos; - Tárcsás; - Lemezes; - Hengeres. Elektromos: - Indukciós; - Mágnesporos.

3. Önműködő: Nyomaték: - Nyomaték kapcsolású; - Fordulatszám kapcsolású; - Forgásirány kapcsolású.

Tengelykapcsoló méretezés (Milyen magátmérőjű csavarok szükségesek?)

Tehát M22-es csavar.

Erőzárásra méretezve:

Alakzárásra méretezve:

Hány lemezt alkalmazunk az alábbi teljesítmény átvitelére egy többlemezes olajozott acéltárcsás tengelykapcsolónál?

P = 20 kW; n = 1440 min^-1; μ = 0,05; d₁ = 0,08 m; d₀/d₁ = 0,4;

p_meg = 25 10⁵ N/m²; β = 2.

M_s = M_cs 2 = 265,26 Nm

z_ö = z + (z+1) = 9 + (9+1) = 19

Hány lemezt alkalmazunk az alábbi teljesítmény átvitelére egy többlemezes olajozott acéltárcsás tengelykapcsolónál?

P = 22 kW; n = 1800 min^-1; μ = 0,06; d₁ = 0,09 m; d₀/d₁ = 0,6;

p_meg = 20 10⁵ Pa; β = 2.

M_s = M_cs 2 = 233,42 Nm

13 db lemezre van szükség, ebből 6 db hajtó, 7 db hajtott.

Mekkora a kinyomó erő az önzárás határértékére felvett félkúpszögű kúpos tengelykapcsolónak?

P = 10 kW; n = 380 min^-1; μ = 0,3; D_k = 0,24 m; β = 2

Mekkora a kinyomó erő az α = 12º-os félkúpszögű kúpos tengelykapcsolónál? Rajzolja meg az erőhatás ábrát! Ellenőrizze önzárásra!

P = 8 kW; n = 400 min^-1; μ = 0,25; D_k = 0,24 m; β = 2

Bőrdugós tengelykapcsoló dugó méretezése nyomásra

P = 7 kW, ℓ = 30 mm, z = 6, σ_meg = 500 10⁵ N/mm², n = 800 min^-1,

p_meg = 50 10⁵ Pa, v = 50 mm

Számítsa ki az alábbi adatok alapján egy nyitott, lapos bőrszíjhajtásnál a következőket: áthúzási fok (φ), tengelyhúzás (H), slip (s), hatásfok (η), frekvencia (f)!

P=37kW; n₁=600min^-1; i=3; D₁=0,2m; a=2m; n_2mért=193min^-1.

v=Dπn=0,2π10=6,28 m/s

μ=0,008v+0,2=0,008

arccos0,1=2

ε=e^μ =e^0,25024

Rajzban ismertesse a kúpfogaskerekek kapcsolódását, az erők ábrázolását, számítását.

Osztókör Ø: d_o1=d_k+b sinδ_o1; d_k=z m_k;

: közepes modul.

; F_A=F_k tgα₀;

F_ax1=F_a sinδ₁=F tgα sinδ₁=F_r2;

F_ax2=F_a sinδ₂=F tgα sinδ₂=F_r1; δ₁+δ₂=90°

Számítsa ki a kapcsolódó egyenes fogazású homlokfogaskerék-pár összes jellemző méretét, ha ismeretesek a következő adatok: m=6; i=2; a₀=126mm.

z₁+2z₁=42→3z₁=42→z₁=14; z₂=2

z₁<z₀=17 (α=20°)

z₁+z₂≥2z₀         ± kompenzált fogazás

Profil eltolási tényező:

Geometriai méretek:

d₁=m z₁=6 14=84mm;       d₂=m z₂=6 28=168mm

d_a1=m(z₁+2)+2(x₁m)=6(14+2)+2 1,058=96+2,116=98,116mm

d_a2=m(z₂+2)-2(x₁m)=6(28+2)-2 1,058=180-2,116=177,884mm

d_f1=m(z₁2,4)+2(x₁m)=6(142,4)+2 1,058=69,6+2,116=71,71 mm

d_f2=m(z₂-2,4)-2(x₁m)=6(28-2,4)-2 1,058=153,6-2,116=151,484mm

h= m=2,2 6=13,2mm;                                 h=h_a+h_f; c=h_f2-h_a1=h_f1-h_a2=1,2

p=m π=6π=18,84mm

p=s₁+s₂

Számítsa ki az alábbi adatok alapján egy nyitott végtelenített hajtás szalagjának frekvenciáját!

D₁=0,25m; n₁=720min^-1; i=4; a=2,5m

arccos0,15=162,7°

Számítsa ki az egyező osztókör átmérőjű csavarkerék hajtás geometriai méreteit, ha ismeretesek az alábbi adatok:

n₁= 1100 min^-1; n₂=740min^-1; z₁=20; m_n=5

d₁=m_h1 z₁=9,01 20=180,2 mm;           d₂=m_h2 z₂=6,009 30=180,27 mm

p=m π =15,7 mm

p_h1=m_h1 π =28,3 mm;          p_h2=m_h1 π=18,87 mm

d_a=d+2m=180,2+2 5=190,2 mm;    d_f=d-2,4m=180,2-2,4 5=168,2 mm

d_a1=m_h1(z₁+2)=9,01(20+2)=198,22; d_a2=m_h2(z₂+2)=6,009(30+2)=192,28

d_f1=m_h1(z₁−2,4)=158,57;                  d_f2=m_h2(z₂−2,4)=165,84

Ismertesse a fogaskerekek igénybevételét, a méretezésnél használt fogalmakat, képleteket!

Mechanikai viszonyok:

F_A=F tgα;

F_N: fognyomó erő a "C" pontban irányt vált. F_A: axiális erő.

Igénybevételek:

1. hajlítás; 2. váltakozó nyomás → kifáradás → fogpattogás (pittingelés);

3. csúszás → súrlódás → hőfejlődés → kilágyulás

1. M_h=F h₀; M_h=σ_meg k→

h=2,2 m; s=1,7 m;

;

Méretezés fogalak tényező figyelembe vételével:

Hajlító feszültség:

2. Nyomásból eredő feszültség:

. Nyírás: ; ; μ=2,5;

F_k=F_N cosα₀; ; g_t: fogalak tényező, táblázatból.

p=: vonalterhelés, p_meg=200÷500[N/mm];

Fogoldal felszíni szilárdság:

σ_H: Hertz feszültség, kigödrösödést okoz, pitting.

3. Melegedés (empirikus): súrlódás okozza,

: tapasztalati összefüggés. Ha a kerületi sebesség nagy (100m/s):

Ismertesse az evolvenst, mint foggörbét (származtatás, tulajdonság, kapcsolószög, értelmezés, invα számítás stb.)

Ha egy körön egy egyenes csúszásmentesen gördül, az egyenes bármely pontja "evolvens-görbét" ír le. υ = invα; α: lefejtő szög. CN=AN; CN = ρ; N = talppont;

ρ = gördülő sugár; CN = rb tgα;

invα → táblázatból.

AN = r_b(invα + α);

r_b tgα = r_b(invα+α); invα = tgα-α

Párhuzamosság:

Gördülő egyenes merőleges az evolvensre, fogmerőleges a gördülő egyenes, alapköri érintője. Profilnormális a többi evolvensnek is profilnormálisa. ρ=evolvens görbületi sugara, =N és az evolvens pontja közötti távolság.

Evolvens törvényszerűségei: foggörbe profilszöge:

AN=r_a(invα+α); AN=CN; CN=r_atgα

r_a tgα=r_a(invα+α); invα=tgα-α

Két alapkör közös érintője N₁N₂ a kapcsoló vonal, amely evolvens profil esetén egyenes. Kapcsoló szög α=áll. szabványosított 20°, ritkán 15° is lehet.

A fogaskerék kapcsolat, kényszerkapcsolat

A hajtó fogaskerék teljes szélességben egy mező mentén kapcsolódik, a hajtott fogaskerekekkel. A fogalak lehet kör, ciklois, evolvens. A leggyakoribb az evolvens. A kapcsolódási pontok (ACE) kapcsolóvonal. Adott foggörbéhez és gördülőkörhöz csak egy kapcsolóvonal rendelhető, mely mentén az erőátadás történik.

Fog-merőlegességi tétel: kapcsolódási pontban a foggörbékhez húzott érintők egy egyenesbe kell hogy essenek.

Ismertesse a kapcsoló fogak egy pontjának (K pont) sebességviszonyait, csúszási sebesség, relatív csúszás, csúszási hiperbolák.

Relatív csúszás: Két görbe K-ban pillanatnyi sebessége: v₁=R₁ ω₁; v₂=R₂ ω₂, melyek a sugarakra (R₁; R₂) merőlegesen helyezkednek el. Együtt haladásának feltétele: v_1n=v_2n. Az érintő irányú komponensek: v_1t>v_2t. A fogprofilok nincsenek tiszta gördülésben, a felületek csúszva gördülnek. A relatív csúszás sebessége: v_s=v_1t-v_2t.

v_1t=v_2t+v_s, a profilok v_2t sebességgel egymáson legördülnek, 1-es kerék v_s sebességgel előresietve csúszik. A csúszás és a gördülés hányadosa a relatív csúszás, dimenzió nélküli szám.

η_I: a kiskerék; η_II: nagykerék.

A csúszási hiperbola: AC kiskerék lábrésze csúszik a nagykerék fejrészén, az η_I érvényes. A főpont után: η_II görbéje a mérvadó. A csúszások a kapcsolódás szélső pontjaiban (A; E) a legnagyobbak, a főpontban 0. A kiskeréken a csúszások nagyobbak. Gyorsabb kopáshoz, melegedéshez, berágódáshoz vezet. Csúszásra kiegyenlített fogazatot kell kialakítani.

Rajzoljon határkereket fogasléchez! Ismertesse a határ-fogszám számítását!

Azt a kereket, amelyet alámetszés nélkül még éppen el lehet készíteni, határkeréknek, fogszámát pedig határ-fogszámnak nevezzük. N₁ pont az A_ω-val egybeesik.

Határkerék fogszáma: α₀=20°→z₀=17;

α₀=15°→z₀=30; Véges számú metszőkerékkel: Fogazandó kerék (z₁), metszőkerék (z₂)

α₀=20°→z₁₀=z₂=12; α₀=15°→z₁₀=z₂=21;

Ismertesse a rugók általános jellemzőit (fogalmak, jelölések, képletek, stb.). Rajzon jelölje a hengeres nyomó csavarrugó különböző hosszait, ismertesse azok számítását!

Rugómerevség:

[N/m]; [Nm/°]

Rugó állandó:

[m/N];[°/Nm]Elraktározott munka: [Nm]; Menet emelkedés: ; Elméleti rugóerő: ; Anyag kihasználás: (Húzás); (Csavarás)

A nyomórugó jelleggörbéje

D_b=D-d a ≥ h átmérőviszony. D_k=D+d a ≤ 10 mm

; ; Teljes összenyomás: H_v=n_ö d; Működő hossz: H_n=H_v+z; ; Rugóhézag: z=y d n_m; y: fajlagos rugóhézag tényező; n_m: működő menetszám; Össz menetszám: n_ö=n_h+n_m; Holt menetszám: (1,5÷2) (ny÷z); H₀=H_v+n_m(p-d): tehetetlen rugó hossza. ;    f_v=H_ö-H_v

Rajzban értelmezze a fogferdeséget, főbb jellemző méretek számítását, az erők számítását, a nyílfogazást stb.!

A ferdefogazású kerekek fogoldalainak előállítása az alaphengeren legördített síkban tengellyel párhuzamos iránytól β_a szöggel hajló ferde egyenest helyezünk el, legördítésekor előállítja a ferdefogazású kerék fogát. β_a az alapkörön mért ferdeségi szögével legördített egyenes minden pontja evolvenst ír le.

                                  

Fogferdeségi szög ábrázolása. Kapcsolósík ferde fogazású keréknél.

Párhuzamos tengelyű ferde fogú kerekek ellentétes fogiránnyal kapcsolódnak. β_a < β₀; Az emelkedési szög: γ₀=90˚-β₀; A mozgásra merőlegesen normál metszet, _n jelöljük. Fogaskerék tengelyére merőleges homlokmetszet, _h jelöljük. A normálosztás: t_on=m·π; A homlokosztás: t_oh=m_h·π; m_h= homlokmodul. Elemi ferde fogazású kerék osztókör átmérői: . Fejkör átmérők: d_f=z·m_h+2m=d₀+2m. Lábkör átmérők: . Fog magasság: ; f₀=m; h₀=f₀+ℓ₀=;

Tengelytávolság:

Fogferdeség: β₀=10˚÷30˚, β_0max=45˚

A fogaknak egymástól tengelyirányban mért távolsága:

Kiegészített kapcsolószám:

Homlok kapcsolószám:

Axiális kapcsolószám: . Terhelést átadó foghossz: ; . Homlok-fognyomás: ; F_h=F_n·cosβ_a; A fogfelületre merőleges fognyomás: . ; F_ax=F_k·tgβ₀; Tengelyt terhelő, a fogakat eltávolítani igyekvő radiális irányú erő: F_r=F_k·tgα_oh.

Nyílfogazású kerekek: A tengelyirányú erő két szimmetrikus ferdefogzású kerékkoszorú alkalmazásával ki lehet egyensúlyozni.

Ismertesse a láncok felosztását, rajzoljon különböző lánctípusokat!

I. Alkalmazás szerint: - Teheremelő: szemes, csuklós. - Hajtó: szemes, csuklós, egybeöntött (EWART). - Szállító: több tagból. II. Szerkezet szerint: - Hegesztett: szemes. - Hevederes: csapos, görgős, hüvelyes. - Temperöntésű: egy tag - egy darab.

Gall-lánc:      Hüvelyes lánc: Fogazott lánc:

                            

Gördülő, súrlódásos csuklókkal ellátott fogasláncok:

Ewart lánc:         Rotary lánc: Szemes lánc:

                 

Lánchajtás méretezése:

v_max=18m/s; hajtókerék: z₁=17-25; hajtott kerék: z₂=51-71

Láncot terhelő erő: F₁=F_k+F_c+F_g+F_din

; ; ; q: lánc folyóméter súlya, F_g: lánc súlya; F_din: dinamikus erőhatás;

Szakítás: F_m=F_k+F_c; ;

v: lánc sebesség; ; F_sz ≥ F_m·ν

ν: biz.tény. (8-30). : max. szakítóerő. Csapnyomás: p_m ≤ p_meg; ; A: csukló felülete. p_meg=800-2000 N/cm²=

=ξ_d·p_a·k; ξ_d: dinamikus tény. k=k₁·k₂·k₃;

k₁: hajtólánc minőségétől; k₂: hajtás elrendezés; k₃: kenési módtól függő.

Ismertesse az ékszíjak számának meghatározását adott teljesítmény átviteléhez. Rajzoljon ékszíjhajtásos fokozatnélküli sebességváltót! (variátort)

P₀: egy ékszíj névl. teljesítménye

K₀: áttételtől függő

K₁: átfogási szögtől függő

K₂: szíjhossztól függő

K₃: üzemi tényező

K₄: szíjak számától függő

Mivel K₄-et nem ismerjük, ezért előzetes számítás:

; ;                               ;