(KOJHA 172) Kifáradás kisfeladat

Átírás

1 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar JÁRMŰELEMEK I. (KOJHA 7) Kifáradás kisfeada Ssz.: Név: Nepun kód: ADATVÁLASZTÉK (A Gépeemek I. Feadaok c. jegyze.4 fejezeében aáhaó) A v. B aak Éearam 0 6 cikus M Nm d mm D mm r mm Feüei érdesség: R a. µm és R z 4.5 R a A kereszmesze ámenei aakja: A aak (Gépeemek I. Feadaok.9 ábra) Aapanyag haáráapo jeemzői (kifáradási és saikus) B aak (Gépeemek I. Feadaok. ábra) Hajíás Anyag: S5 JR (Fe5 B) 4CrMo4 (CrV) Tisza váakozó haárampiúdó: V [ M 0] [MPa] 8 4 Tisza ükeő haárampiúdó: A [ M A ] [MPa] 7[ M 7] 6.5[ M 6.5] Foyáshaár húzásra: R eh [MPa] Szakíósziárdság: R m [MPa] Foyáshaár hajíásra: F h [MPa] Lépék a diagram rajzoásához 0 mm 0 MPa 50 MPa Ssz.: SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK m a K f, γ κ VK S m S S S graf a.. [MPa] [MPa] [ - ] [ - ] [ - ] [MPa] [ - ] [ - ] [ - ] [ - ] Budapes, Aáírás

2 ADATVÁLASZTÉK Ssz. r d D M Aak Anyag Ssz. r d D M Aak Anyag [Nm] [Nm] ± 45 A S5 JR ± 90 A 4CrMo B 47 5 B ± 40 A ± 80 A B 54 B ± 40 A ± 80 A B 6.7 B ± 5 A ± 50 A B B ± 5 A ± 50 A B B

3 A kisfeada ekészíéséhez szükséges eszközök: - az Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően eőkészíe számíási apok; - mm-papír a diagramszerkeszéshez; - rajzeszközök, számoógép. KIFÁRADÁS KISFELADAT RÉSZLETEZÉSE:. Haározza meg anaiikus úon (számíássa) a kiado feada sorszámának megfeeő engey ámenei kereszmeszeének kifáradássa szembeni bizonsági ényezőjé hajíó igénybevée eseére! A diagramma megado ényezők meghaározásához hasznája a megado összefüggés (ha éezik)! A megodás során haározza meg (aho eheséges anaiikus úon): a néveges hajíófeszüsége: középfeszüség ( m ), feszüség ampiúdó ( a ); a kifáradási haár befoyásoó ényezőke: gáásényező (K f, ), méreényező (γ) (a meéke ábra b-görbe), érdességi ényező (κ); (ásd: Gépeemek I. Feadaok.9,.. ábrák, meyek i meékeve vannak a feadakiírásban) az akarész isza váakozó haárampiúdójá ( VK ); a bizonsági ényezőke: közepes feszüség részbizonsági ényező ( S ), feszüség ampiúdó részbizonsági ényező ( S ), vaamin eredő bizonsági ényező (S ); a. Haározza meg grafikus úon (szerkeszésse) a kiado feada sorszámának megfeeő engey ámenei kereszmeszeének kifáradássa szembeni bizonsági ényezőjé hajíó igénybevée eseére! A szerkeszéshez az egyszerűsíe Haigh-diagramo hasznája! A megodás során szerkessze meg (A4 méreű mm-papíron, a megado épékben, egy ábrába): Az aapanyag Haigh-diagramjá; Az akarész Haigh-diagramjá; Az egyszerűsíe Haigh diagramo; Az ábrán ünesse fe: A megado, ieve számíássa meghaározo feszüség adaoka; A grafikus úon, szerkeszésse kapo eredő bizonsági ényező: (S graf)!. A számíási apoka és a Haigh-diagramoka aramazó apo összeűzve, a Tanszéki Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően készíse e! A kapo eredményeke a Feadaapon eheyeze SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK ábázaban fe ke üneni! m

4 η k 8 R + r R eh m Érzékenységi ényező Méreényező Feüei érdesség ényező 4

5 KIFÁRADÁS kisfeada Megodási úmuaó. Feada Hengeres ámenei kereszmesze (engeyvá A -aak) bizonsági ényezőjének meghaározása számíássa és szerkeszésse, szinuszosan váozó isza hajíóigénybevée (M M m + M a sin ω) eseén és N 0 6 cikus éearamra.. Kiinduó adaok. Geomeria d 0 mm D 40 mm R a. µm r 0.5 mm 5 mm. Terheések Hajíónyomaék: M 00 ± 50 sin ω [Nm]. Aapanyag haáráapo jeemzői Saikus anyagjeemzők Foyáshaár: Szakíósziárdság: Foyáshaár hajíásra: R eh 5 MPa, R m 80 MPa, h F 58 MPa, Kifáradási haárampiúdók ado középfeszüséghez, áandó ampiúdójú erheésmode eseén Tisza váakozó haárampiúdó hajíásra: Haárampiudó ado középfeszüséghez, hajíásra: V ( M 0) 70 MPa A ( M 6) 6 MPa. Kidogozás. Az ado kereszmesze ábrázoása. Az ado erheési függvény ábrázoása az idő függvényében 5

6 . Néveges feszüség számíása Kereszmeszei ényező d K π 0 π h mm Közepes feszüség M m 00 0 Nmm m MPa K mm h Feszüségampiúdó M a 50 0 Nmm a 565. MPa K mm h.4 Gáásényezők számíása Aakényező hajíásra: K f (d/d0.75, r/0.) K. diagrambó (GÉPELEMEK I. Feadaok:.9 ábra) A aak eseére: K + 0,6 r r r +,6 + d d r + 0, d D B aak eseére: K + 0, r + 5,5 r d + r d 6

7 Érzékenységi ényező (hajíásra, csavarásra): η k f (R eh /R m 0.565, r0.5) η k diagrambó (GÉPELEMEK I. Feadaok:.8 ábra). diagram Gáásényező hajíásra: K f f (K, η k ) K f (K - ) η k + ( - ) Bizonsági erüe szerkeszése az ado aapanyagra A szerkeszés az. ábrán áhaó. () V 70-bő egyenes húzunk a [ M 6; A 6] ponon kereszü; () h F58-bó 45 -os egyenes húzunk.6 Bizonsági erüe szerkeszése az ado kereszmeszere Méreényező: γ γ γ τ 0.9. diagrambó (Kabai: Gépeemek I. 0. ábra, b görbe). diagram Feüei érdesség ényező: κ f (R eh /R m 0.565, R z 4.5 R a 4.4) κ κ κ τ diagrambó (Kabai: Gépeemek I.. ábra) 4. diagram 7

8 Tisza váakozó haárampiudó (ámenei kereszmeszere): VK γ κ V MPa 9. K f A bizonsági erüe szerkeszése az. ábrán áhaó. A VK 78.9-bó induó, az aapanyag haároó görbéve párhuzamos egyenes (), ieve a foyáshaáró F h 58-bő induó 45 -os egyenes definiáná, de mive ezeknek az egyeneseknek nincs meszésponja Α - M ++ érnegyedben, eseünkben megegyezik az egyszerűsíe bizonsági erüee. Az egyszerűsíe bizonsági erüe (4) szerkeszése az. ábrán áhaó. (4) VK 78.9-bő egyenes húzunk a h F58 ponba..7 Bizonsági ényező számíása Közepes feszüség bizonsági ényezője S m h F 58 m. 8 Feszüségampiúdó bizonsági ényezője S a VK a Eredő bizonsági ényező S S S m m Sa + S a (nem fee meg) Szerkeszésse A szerkeszés az. ábrán áhaó. (5) A P pon megszerkeszése [ m ; a 56.5] koordináákka. Az O és P ponoka összeköve a (4)-gye vaó meszéspono P -ve jeöve a bizonsági ényező hajíásra: S OP 54 mm OP 6 mm 086. (nem fee meg) 8

9 . ábra 9

10 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar JÁRMŰELEMEK I. (KOJHA 7) Csavarköés kisfeada (A ípus) Ssz.: A/... Név: Nepun kód: ADATVÁLASZTÉK A E ac. 0 5 [N/mm ]; E öv [N/mm ]; µ m 0.5; µ a 0.; 0.75 k Ssz. d P d d S T [Nm] F ü [kn] M M M M M M M M M M M k M Sorszám: Eőfeszíés uáni áapoban Üzemi erő feépése uán SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK S F c S γ 0 λ 0 δ 0 e A/.... S cv S v γ v λ v [N] [N/mm] [N/mm] [ - ] [N] [N] δ v F v F maxv Budapes, Aáírás 0

11 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar JÁRMŰELEMEK I. (KOJHA 7) Csavarköés kisfeada (B ípus) Ssz.: B/... Név: Nepun kód: ADATVÁLASZTÉK B E ac. 0 5 [N/mm ]; µ m 0.4; µ a 0.; 0. k ; Ssz. d P d d S T [Nm] F ü [kn] M M M M M M M M M M k M M Sorszám: Eőfeszíés uáni áapoban Üzemi erő feépése uán SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK S F c S γ 0 λ 0 δ 0 e B/.... S cv S v γ v λ v [N] [N/mm] [N/mm] [ - ] [N] [N] δ v F v F maxv Budapes, Aáírás

12 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar JÁRMŰELEMEK I. (KOJHA 7) Csavarköés kisfeada (C ípus) Ssz.: C/... Név: Nepun kód: ADATVÁLASZTÉK C E ac. 0 5 [N/mm ]; µ m 0.7; µ a 0.5; 0.5 k ; Ssz. d P d d S T [Nm] F ü [kn] k M M M M M M M M M M M M Sorszám: Eőfeszíés uáni áapoban Üzemi erő feépése uán SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK S F c S γ 0 λ 0 δ 0 e C/.... S cv S v γ v λ v [N] [N/mm] [N/mm] [ - ] [N] [N] δ v F v F maxv Budapes, Aáírás

13 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar JÁRMŰELEMEK I. (KOJHA 7) Csavarköés kisfeada (D ípus) Járműeemek és Jármű-szerkezeanaízis Tanszék Ssz.: D/... Név: Nepun kód: ADATVÁLASZTÉK D E ac. 0 5 [N/mm ]; µ m 0.; µ a 0.0; k / ; Ssz. d P d d S T [Nm] F ü [kn] M M M M M M M k 8 M M M M M Sorszám: Eőfeszíés uáni áapoban Üzemi erő feépése uán SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK S F c S γ 0 λ 0 δ 0 e D/.... S cv S v γ v λ v [N] [N/mm] [N/mm] [ - ] [N] [N] δ v F v F maxv Budapes, Aáírás

14 A kisfeada ekészíéséhez szükséges eszközök: - az Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően eőkészíe számíási apok; - mm-papír a diagram szerkeszéshez; - számoógép. CSAVARKÖTÉS KISFELADAT RÉSZLETEZÉSE:. Haározza meg az eőfeszíe csavarköésben az üzemi erő feépése eői áapoban: a) a meneemekedési szöge (α) és a súródási fékúpszöge (ρ ); b) az eőfeszíő erő nagyságá (F e ); c) a csavar kereszmeszeé (A c ) (a csavar kereszmeszeé a néveges ámérő aapján számísa), a emezek kereszmeszeé (A ) a Junker-fée összefüggés aapján; d) a csavar rugómerevségé (s c ), a emezek rugómerevségé (s ); e) a rugómerevségek arányá (γ 0 ); f) a csavar megnyúásá (λ 0 ) és emezek összenyomódásá (δ 0 ); g) a csavarban az üzemi erő okoza öbbeerő (F 0 ) és maximáis erő (F max0 );. Haározza meg a csavarköésben az üzemi erő feépése uáni áapoban: a) a csavar vaóságos rugómerevségé (s cv ), a emezek vaóságos rugómerevségé (s v ); c) a vaóságos rugómerevségek arányá (γ v ); d) a csavar vaóságos megnyúásá (λ v ) és emezek vaóságos összenyomódásá (δ v ); e) a csavarban az üzemi erő okoza vaóságos öbbeerő (F v ) és vaóságos maximáis erő (F maxv );. Szerkessze meg A4 méreű mm-papíron egy ábrába a csavarköésre vonakozó erőhaás ábráka az üzemi erő feépése eői és az üzemi erő feépése uáni áapoban (. és. ponok), a azíóhaás figyeembevéeéve! 4. A számíási apoka és az erőhaásábrá aramazó apo összeűzve, a Tanszéki Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően készíse e! A kapo eredményeke a Feadaapon eheyeze SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK ábázaban fe ke üneni! 4

15 CSAVARKÖTÉS kisfeada Megodási úmuaó Csavarméreezési ejárás bemuaása váozó erheés eseére, ovábbá néhány módszer a csavarra haó öbbeerő (F ) csökkenésére. A feada: az erőbevezeés haásá muaja be; B feada: a csavarra közrefogo anyag haásá muaja be; C feada: a nagysziárdságú csavar akamazásának haásá muaja be; D feada: a gyengíeszárú csavar akamazásának haásá muaja be. KIDOLGOZÁS: A ípus (α) A, B, C, D ípusok Meneemekedés szög α arcan P π [ rad d ],5 7,04 π ; α arcan 0,056[rad]. (ρ ) A, B, C, D ípusok Súródási fékúpszög µ m ρ' arcan β cos 0, 5 [ rad] ; ρ' arcan 60 cos 0, 7 [ rad ] (F e ) Eőfeszíő erő A, B, C, D ípusok F e T 000 [N] ; d an( α + ρ' ) + µ a d F e 844[N] 7.04 an( ) (A c ) Csavarkereszmesze A, B, C, D ípusok A c (s c ) Csavar rugómerevség A, B, C, D ípusok s d π [ mm ] ; A c mm 4 8 π [ ] 4 A c E c c k [N / mm] (A ) Közrefogo anyagrész kereszmeszee A ípus B, C, D ; s c 900[N / mm] π k A S + (. d) [ mm ] (öv.); 4 8 π A + 6 ( 8) mm [ ] π k A S +. d [ mm ] (acé); 4 0 ípusok ( ) (s ) Közrefogo anyagrész rugómerevsége A, B, C, D ípusok s A E k [ N / mm] ; s [ N / mm] 6 5

16 (s v, s w ) Közrefogo anyagrész vaóságos rugómerevségei (azíó haás) A, B, C, D ípusok n ; n s k ; sv [ N / mm] ; sv N mm k k n [ / ]. s sw [ N / mm] ; sw N mm n [ / ] (s cv ) Csavar vaóságos rugómerevsége (azíó haás) A, B, C, D ípusok s cv s s c c s + s (γ 0 ) Rugómerevségek aránya A, B, C, D s ípusok γ o c w w [ N / mm]; s cv 6400 [ N / mm] ; γ o s 900. (γ v ) Vaóságos rugómerevségek aránya (azíó haás) A, B, C, D sv ípusok γ v 8000 ; γ v s 6400 (λ 0 ) Csavar megnyúása A, B, C, D ípusok λ 0 F s cv e c. 844 [ mm]; λ [ mm] 6. 9 [ µ m ] 900 (λ v ) Csavar vaóságos megnyúása (azíó haás) A, B, C, D e ípusok λ v F 844 [ mm]; λ v [ mm] 70. [ µ m] s 6400 cv (δ 0 ) Közrefogo anyagrész összenyomódása A, B, C, D ípusok δ 0 F s e 844 [ mm]; δ [ mm] 9. 6 [ µ m ] (δ v ) Közrefogo anyagrész vaóságos összenyomódása (azíó haás) A, B, C, D e ípusok δ v F 844 [ mm]; δ v 0. 0 [ mm] [ µ m] s 8000 (F ) Többeerő (azíó haás) v A, B, C, D ípusok F Fü [ N]; F [N] + γ +. (F max ) Maximáis erő (azíó haás) A, B, C, D ípusok v Fmax Fe + F [ N] ; F max [N] 6

17 Erőhaásábra: 7

18 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar JÁRMŰELEMEK I. (KOJHA 7) Tengeyköés kisfeada (A ípus) Sziárd ieszés Ssz.: A/.... Név: Nepun kód: Ssz.: A/.... SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK p min p max p maxa c c c FV NF KF F s J T smin T smax [Mpa] [Mpa] [Mpa] [mm / N] [mm / N] [mm / N] [µm] [µm] [µm] [kn] [µm] [ C] [Nm] [Nm] Budapes, Aáírás 8

19 ADATVÁLASZTÉK Ssz. T n d d 0 D φ s Tárcsa Anyag Szereés [Nm] 0 0 0,5,5 ékszíj ac meegíés ,6,5 fogaskerék ac meegíés ,7,6 ékszíj öv sajoás ,,7 fogaskerék ac meegíés ,9,5 ékszíj ac meegíés ,9,9 fogaskerék ac meegíés ,6,5 ékszíj öv meegíés ,7,6 fogaskerék öv meegíés ,9,6 ékszíj ac sajoás ,9, fogaskerék ac sajoás ,5,4 ékszíj öv meegíés ,6,6 fogaskerék öv sajoás ,8,0 ékszíj ac meegíés ,8,0 fogaskerék ac meegíés ,9,6 ékszíj öv meegíés ,5,8 fogaskerék öv meegíés ,6,8 ékszíj ac sajoás ,7,5 fogaskerék ac sajoás ,8,6 ékszíj öv meegíés ,,8 fogaskerék öv meegíés ,5,9 ékszíj ac sajoás ,6,4 fogaskerék ac meegíés ,7,9 ékszíj ac meegíés ,9,4 fogaskerék öv meegíés 9

20 A kisfeada ekészíéséhez szükséges eszközök: - az Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően eőkészíe számíási apok; - számoógép. TENGELYKÖTÉS KISFELADAT (A ípus: Sziárd ieszés) RÉSZLETEZÉSE: Számísa ki az ábrán áhaó sziárd ieszésű engeyköés megado jeemzői az adaváaszékbó kapo, és az aábbi kiinduó adaok aapján. A köésse az adaváaszékban megado T n néveges nyomaéko ke ávinni egaább φ-szeres bizonságga. Anyaga: Foyáshaár, R eh Bizonsági ényező, s Tengey Agy Foyáshaár, R eh (90%-ig kihasznáhaó) acé eseén Szakíósziárdság, R m ( meg R m /) önövas eseén Kiaakíásó és anyagminőségő függően az agyvasagság: Köéshossz-ámérő viszony Rugamassági moduus, E Poisson szám, m Súródó ényező, µ Köés acé-acé párosíásná (/d): acé-öv. párosíásná (/d): acéra önövasra acéra önövasra acé-acé párosíásná: acé-öv. párosíásná: acé 5 MPa ásd adaváaszék ábáza 75 MPa 5 MPa v d MPa 0 5 MPa 0/ A megodás menee:. Haározza meg a szükséges egkisebb feüei erheés és az ennek megfeeő egkisebb úfedés!. Számísa ki a megengedheő egnagyobb feüei erheés az agyban és a engeyen, majd a mérékadó feüei erheés aapu véve áapísa meg a megengedheő egnagyobb úfedés!. a. Hidegen sajo zsugorköésre haározza meg a szükséges sajoóerő a fedésveszeség figyeembevéeéve ( FV 0,6 (R z + R z ) ). Az agy és a engey feüei érdessége R a R a µm és R z 4,5 R a. Sajoásokra súródási ényező minden eseben µ0,. b. Meegíésse szere zsugorköésre haározza meg a femeegíés hőmérsékee C környezei hőmérsékee számova. A szereéshez szükséges jáéko IT 7 űrésnagyságga haározza meg J (0,45 d + 0,00 d ) 6 m µ 0

21 4. Adja meg a köés várhaó egkisebb és egnagyobb megcsúszási nyomaéká! 5. A számíási apoka összeűzve, a Tanszéki Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően készíse e! A kapo eredményeke a Feadaapon eheyeze SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK ábázaban fe ke üneni! Megodási úmuaó Adaok: Néveges nyomaék: T n 960 Nm Dinamikus ényező: ϕ. Tengeyámérő: d 60 mm (A engey ömör): d 0 0 mm Agy ámérője: D 90 mm Köés hossz/ámérő: /d. Súródási ényező: µ 0. Tengey: acé Foyáshaár: R eh, 5 Mpa Bizonsági ényező: s,. Agy: acé Szakíósziárdság: R m,a 55 Mpa, erheheősége: Tengey áagos feüei érdessége: R a, 0.8 µm Agy áagos feüei érdessége: R a, 0.8 µm 90% (acé)

22 Kidogozás: A engey hossza: Ámérőviszonyok: a. d 7 mm d a 60 Az ávinni kíván minimáis nyomaék: d d D 90 T min ϕ T n Nm A rugamas sziárd ieszkedésű köésben s, bizonsági ényezőve a megengedheő feszüség a engeyre: R s 5, eh, meg, 8,5MPa Acé agyra a szakíósziárdság 90%-ig hasznáhaó ki az anyag. (Öv. agy eseén a szakíósziárdság /-ig). Így a megengedheő feszüség acé agyra: 0.9 R m, a meg,a Az áviheő kerüei erő a feüei erheés egyenees eoszásá feéeezve: F d π p µ és F k T min F d 9.5MPa F apadóerőhöz pedig meghaározhaó a minimáisan szükséges feüei erheés: p min Tmin Pa 0. 7 MPa d π µ π Az agy fehúzása uán a engeyben ébredő nyomófeszüség: p Tömör engey eseén a reduká feszüség ( red, meg, ): red, pmin +.. MPa m MPa min. (Csőengey eseén a mérékadó reduká feszüség a beső szában ( red, meg, )): red, pmin [ MPa] a A beső nyomásra erhe agyná a mérékadó reduká feszüség a beső szában ( red,a meg,a ): + a a m p red,a min Tömör engey eseén megengedheő maximáis feüei nyomás: p max, meg, m 0 8. MPa 99.8MPa (Csőengey eseén megengedheő maximáis feüei nyomás a beső szában): p max, meg, a [ Mpa] Az agy eseén megengedheő maximáis feüei nyomás a beső szában: p max, a + a a meg, a m MPa

23 A egnagyobb úfedés meghaározásakor a p max,a és p max, közü a kisebb feüei nyomás ke figyeembe venni, amey eseünkben: p max 79. MPa A c, c és c ényezők érékei a Kabai: Gépeemek I c. jegyze 0. odaán aáhaók. Tömör engey eseén: c 0 m E m Csőengey eseén: ( m ) + a ( m + ) Agy eseén: c c ( ) E m a mm / N [ mm N] ,667 (m + ) + a (m ) E m ( a ) 5 0 a 0 0,45 0 ( 0,667 ) A szükséges űrések meghaározása (p max min[p max,, p max,a ]): A egnagyobb úfedés ömör engey eseén (NF ): ( ) ( ) 5 5 NF' p d c + c µ m max Csőengey eseén (p max, és p max,a közü a kisebb): ( ) A egkisebb úfedés ömör engey eseén (KF ) 5 mm NF' p d c + c 0 [ µ m] max ( ) ( ) 5 5 KF' p d c + c µ m min ' Csőengey eseén: KF p d ( c + c ) 0 [ m] max, a µ Hidegen sajo köés eseében meg ke áapíani az ekenődés miai fedésveszeség (FV) éréké. Tapaszaa szerin az ekenődés az egyeneenség magasságokbó (R z ) az aábbi úon haározhaók meg: ( z z ) FV 0. 6 R + R ; és,, R z 4. 5 R Fehasznáva a Kabai: Gépeemek I c. jegyze 8. ábrájának jeöései, a megkíván egnagyobb és egkisebb úfedés már számíhaó: NF NF' 855. µ m (Hidegen örénő szereés eseén: NF NF' + FV [ µ m] ) KF KF' µ. m (Hidegen örénő szereés eseén: KF KF' + FV [ µ m] ) a / N Hideg sajoás eseén a szükséges maximáis sajoási erő (p max, és p max,a közü a kisebb): F d π µ pmax 60 π N s s aho µ s 0., sajoáskor feépő súródási ényező (nem ua., min fenebbi µ!). Amennyiben a köés meegíésse szere, a szereéshez szükséges fehevíési hőmérséke számíandó. A szereés könnyíése érdekében méreő függően IT 7 IT 0 űrésmező széességű jáéko bizosíunk a szereendő akarészek közö. A szereési jáék (IT 7 eseében): ( ) ( ) J d d 6 µ m µ m A meegíés hőmérsékee: NF + J α d C

24 aho: NF [µm] a egnagyobb fedés (NF 85.5 [µm]) J [µm] IT 7 szerini szereési jáék (J 9.47 µm) α [mm/ Cmm] az acé hőáguási együhaója (α 0-6 [mm/ Cmm]) α [mm/ Cmm] az önövas hőáguási együhaója (α [mm/ Cmm]) d az agyfura egkisebb ámérője (d 60.0 ) 0 [ C] a környezei hőméréke ( 0 0 [ C]) A köés várhaó minimáis megcsúszási nyomaéka: T s,min d π pmin µ 60 π Nm ; és a maximáis megcsúszási nyomaéka (p max min[p max, és p max,a ]): d π pmax µ 60 π Ts,max 0 Nm 4

25 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar JÁRMŰELEMEK I. (KOJHA 7) Tengeyköés kisfeada (B ípus) Gyűrűs szoríórugós köés Ssz.: B/.... Név: Nepun kód: Ssz.: B/.... SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK ρ R F T T s q z A δ F 0 F ax [ ] [N] [N] [Nm] [Nm] [-] [-] [mm ] [N] [N]. Budapes, Aáírás 5

26 ADATVÁLASZTÉK Ssz. T n d µ c p meg Tárcsa [Nm] [Mpa] 6 8 0,6,7 70 ékszíj 8 0 0,,5 75 fogaskerék 40 0,4,7 80 ékszíj ,5,4 85 fogaskerék ,6, 90 ékszíj ,, 70 fogaskerék ,, 75 ékszíj ,4,4 80 fogaskerék ,5,4 85 ékszíj ,, 90 fogaskerék ,, 70 ékszíj ,4, 75 fogaskerék ,5,4 80 ékszíj ,6, 85 fogaskerék ,, 90 ékszíj ,, 70 fogaskerék ,,4 75 ékszíj ,4, 80 fogaskerék ,5, 85 ékszíj ,, 90 fogaskerék ,4,4 70 ékszíj 6

27 A kisfeada ekészíéséhez szükséges eszközök: - az Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően eőkészíe számíási apok; - számoógép. TENGELYKÖTÉS KISFELADAT (B ípus: Gyűrűs szoríórugós köés) RÉSZLETEZÉSE: Számísa ki az ábrán áhaó gyűrűs szoríóköés megado jeemzői az adaváaszékbó kapo kiinduó, vaamin a kövekező adaok aapján. A kúpos gyűrűk acébó készünek, rugamassági áandójuk E0 000 Mpa. A gyűrűk fékúpszöge: α 6. 7 Készísen árcsafeerősíés az ábra és az adaváaszék aapján. Kiaakíásó és anyagminőségő függően az agyvasagság: v 0,5...0, 5 d A ejes megcsúszás okozó nyomaék T c T... T [ Nm] A megodás menee: s n. Váassza meg az ado engeyámérőhöz arozó kúpos gyűrűke.. Haározza meg az egy gyűrűpár áa ávi súródó nyomaéko a engey feüeére.. Áapísa meg a szükséges gyűrűpárok számá, figyeembe véve, hogy a engeyirányú erők a súródási veszeség mia geomeriai sor akonak (5-né öbb gyűrűpár nem hasznáhaó). 4. Haározza meg a kifejendő engeyirányú erő nagyságá. 5. A számíási apoka összeűzve, a Tanszéki Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően készíse e! A kapo eredményeke a Feadaapon eheyeze SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK ábázaban fe ke üneni! Kiegészíő aapismereek Ado engeyámérő és anyagminőség meghaározza a megengedheő feüei nyomás a gyűrű és a engey közö ( ábra): p meg R eh (R p0. ) engey. A kúpos gyűrűk hengeres feüeén kiaakuó feüei nyomás sugárirányú eredője R és R. R, p A, aho p pmeg, ovábbá A D π és A d π a hengerpaások feüeei. Áaában R > R, de az egyszerűség kedvéér éeezzük fe a ovábbi számíásokban, hogy R R. R p π meg d A súródási ényező ismereében a megengedheő befeszíő erő: R [ g( α + ρ) + gρ] n F ábra A gyűrűs szoríórugópár méreei az aábbi ábázaban aáhaók: d D L d D L d D L d D L

28 Tábáza: Kúpos kapcsoógyűrűk váaszéka (Ringfeder Rfn 8006 rendszer) Az egy gyűrűpár áa áviheő maximáis (megcsúszási) nyomaék: d d T µ pmeg d π µ pmeg π z q gα A z számú gyűrűpár áa ávi nyomaék: Ts T és q q gα + gρ aho α 6 4 és ρ arcgµ. A feni összefüggésbő a gyűrűpárok száma meghaározhaó. A ényegesen szükséges befeszíő erő (F ax ) ké részbő evődik össze ( ábra): - a szereési hézag δδ +δ megszüneéséhez szükséges F o axiáis erőbő; - a nyomaék ászármazaásá adó F erőbő. Így F ax F 0 +F, aho az F erő az eőzőekbő ismer. ábra Az F 0 axiáis erő közeíésse számíhaó: δ F0 π E A ( gα + µ ) D aho: δδ +δ - az ieszésbő adódó egnagyobb jáék (NJ), D - a küső gyűrű ámérője, E - a gyűrűk rugamassági moduusa, A - a küső vagy beső gyűrű engeyirányú meszeének erüee: D d A 4 (A RINGFEDER Rfn 8006 ípusú gyűrűkné közeíőeg egyforma). Adaok: Néveges nyomaék: T n 50 Nm Tengeyámérő: d 0 mm Súródási ényező: µ 0. Meg. Feüei nyomás: p meg 40 Mpa Dinamikus ényező: c.5 A gyűrűk fékúpszöge: α 6. 7 Megodási úmuaó 8

29 Kidogozás: Ado engeyámérő és anyagminőség meghaározza a megengedheő feüei nyomás a gyűrű és a engey közö: p meg R eh R p0., engey. A kúpos gyűrűk hengeres feüeén kiaakuó feüei nyomás sugárirányú eredője R és R. R, aho p p meg, ovábbá A D π és A d π, p A, a hengerpaások feüeei. Áaában R > R, de az egyszerűség kedvéér éeezzük fe a ovábbi számíásokban, hogy R R. R p π, ehá R π 998 N meg d A súródási ényező ismereében a megengedheő befeszíő erő: F [ g( α + ρ) + ρ] [ g( ) + g(6.84 )] 0 N R g, aho α 6.7 és arcg µ ρ 6.84º. F 998 A gyűrűs szoríórugópár méreei az aábbi ábázaban aáhaók (ásd Kiegészíő aapismereek. Tábáza): d D L d D L d D L d D L A gyűrűpár méreei a ábáza aapján (d 0 mm): L 6. mm, és 5. mm. Ezze egy gyűrűpár áa áviheő maximáis (megcsúszási) nyomaék: d d T µ p meg d π µ p meg π 0 T π 5965 Nmm 6 Nm A szükséges súródási nyomaék: T s c T n Nm. z q A z gyűrűpár áa ávi nyomaék: Ts T, q gα g(6.7 ) q, ehá q gα + gρ g(6.7 ) + g(6.84 ) Meghaározandó a z a gyűrűpárok száma, amey a feni egyenebő kifejezheő: Ts n ( q) T z, ehá n ( q) Ezze a szükséges gyűrűpárok száma: z n ( 0.556) 6 z 4.4 n ( 0.556) 9

30 A ényegesen szükséges axiáis befeszíő erő (F ax ) ké részbő evődik össze: - a szereési hézag δδ +δ megszüneéséhez szükséges F o axiáis erőbő; - a nyomaék ászármazaásá adó F erőbő. F ax F 0 +F, Az F 0 axiáis erő közeíésse számíhaó: aho: F δ π E A D aho az F erő az eőzőekbő ismer ( gα + µ ) π ( g(6.7 ) + 0.) ) 560 N 0 δ - ( δ +δ ), az ieszésbő adódó egnagyobb jáék (NJ), δ 0.49 mm (ásd a űrésábázao) D - a küső gyűrű ámérője, D 5 mm. E - a gyűrűk rugamassági moduusa, E. 0 5 Mpa A - a küső vagy beső gyűrű engeyirányú meszeének erüee: D d 5 0 A mm 4 4 Az ieszésekhez javaso érékek: Tűrések érékei (NJ-hoz szükséges érékek): Tengeyámérő Gyűrűk Javaso űrés (d ) űrése engeyre furara 0 6 mm-ig E7/f7 h6 H7 6 mm fee E8/e8 h8 H8 d D E7,E8 h6,h8 H7,H8 f7,e8 d D E7,E8 h6,h8 H7,H8 f7,e8 d D E7,E8 h6,h8 H7,H8 f7,e

31 BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar JÁRMŰELEMEK I. (KOJHA 7) Tengeyköés kisfeada (C ípus) Kúpos köés Ssz.: C/.... Név: Nepun kód: Ssz.: C/.... SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK T max p max k α α d r k F a T smax [Nm] [Mpa] [kúposság] [ ] [rad] [N] [Nm]... Budapes, Aáírás

32 ADATVÁLASZTÉK Ssz. T n d p meg c Tárcsa Agy anyaga [Nm] [MPa] ékszíj acé fogaskerék acé ékszíj önövas fogaskerék önövas ékszíj acé fogaskerék acé ékszíj önövas fogaskerék önövas ékszíj acé fogaskerék acé ékszíj önövas fogaskerék önövas ékszíj acé fogaskerék acé ékszíj önövas fogaskerék önövas ékszíj acé fogaskerék acé ékszíj önövas fogaskerék önövas ékszíj acé fogaskerék acé ékszíj önövas fogaskerék önövas

33 A kisfeada ekészíéséhez szükséges eszközök: - az Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően eőkészíe számíási apok; - számoógép. TENGELYKÖTÉS KISFELADAT (C ípus) RÉSZLETEZÉSE: Számísa ki az ábrán áhaó kúpos köés megado jeemzői az adaváaszékbó kapo, és az aábbi kiinduó adaok aapján. Tengey anyaga: acé Bizonsági ényező: c Kiaakíásó és anyagminőségő függően az agyvasagság: v d A köéshossz/ámérő viszony acé-acé párosíásná: /d. acé-öv. párosíásná: /d.6 Súródási ényező acé-acé párosíásná: µ0. acé-öv. párosíásná: µ0. A vázaon a kúppaás egnagyobb ámérője megegyezik a engeyámérőve. A köésse a ábázaban megado T n néveges nyomaéko ke ávinni egaább c-szeres bizonságga. Az agy acébó vagy önövasbó készü, a feüei erheés megengede egnagyobb éréke a ábázaban aáhaó. A kúposság szabványos (:, :4, :5, :6, :7, :8, :0, :, :5, :0). A megodás menee:. Haározza meg a kúposság éréké, ameye a megengede feüei ereés egjobban kihasznáhaó. Ez eseenkén ierációs számíás igénye: kúposság fékúpszög kis ámérõ feüei erheés. Haározza meg a kifejendő engeyirányú erő nagyságá. A engeyirányú befeszíéshez 0.9 minőségű, finommeneű csavaroka hasznájon, adja meg ezek méreé és meghúzási nyomaéká. A számíáshoz hasznáhaóak az aábbi ábázaok (./a és b), ineáris inerpoációva.. Haározza meg a köés várhaó egnagyobb (megcsúszási) nyomaéká, ha a feüei erheés a megengedheő egnagyobb éréke veszi. 4. A számíási apoka összeűzve, a Tanszéki Áaános Formai Köveeményeknek megfeeően készíse e! A kapo eredményeke a Feadaapon eheyeze SZÁMÍTÁSI EREDMÉNYEK ábázaban fe ke üneni! A./a és./b ábázaok megkönnyíik a befeszíő csavarok kiváaszásá. A ábázaban szerepő jeöések: T m [Nm] - a csavar meghúzási nyomaéka; F e [N] - a csavarban a meghúzási nyomaék haására keekező húzóerő, ado anyagminőség és meneámérő eseére.

34 Befeszíő csavarok meghúzási nyomaékai és eőfeszíő erői (normá mene)./a ábáza T m F e T m F e T m F e T m F e M M M (M7) M (M9) M M M M M M M M M M Befeszíő csavarok meghúzási nyomaékai és eőfeszíő erői (finom mene)./b ábáza T m F e T m F e T m F e T m F e M M M M M M M M M M M M Megjegyzés: A ábáza érékei µ 0.4 érékke kerüek meghaározásra. Megodási úmuaó Kiinduó adaok: Néveges nyomaék: T n 450 Nm Tengeyámérő: d 70 mm ( d ) Meg. feüei nyomás: p meg 40 MPa Dinamikus ényező: c.4 Köés hossz/ámérő: /d. Súródási ényező: µ 0. Tengey anyaga: Fe 590- Agy anyaga: Fe 490- Váaszhaó kúposság: :0, :5, :, :0, :8, :7, :6, :5, :4, : 4

35 Kidogozás: A köés hossza: Maximáis nyomaék (T max T s ): A súródási nyomaék:.d mm T s T max C T n Nm T s d d µ p π sinα A feüei nyomás éréké ieráció úján udjuk kiszámíani. Keresendő az a szabványos kúposság, ameyné a feüei nyomás még éppen kisebb, min a megengede. Kiinduásképpen váasszuk az :8 kúposságo. Ekkor ha a fékúpszöge α-va jeöjük, akkor: d d 05 c 8 : 05. anα, innen: α : 8 arcan. 58. Ezze a kisebbik ámérő: d d anα an mm, : 8 : 8 Mos már számíhaó a feüei erheés: sinα : 8 Ts sin p : MPa µ d d π π (, : 8) ( ) Ez az érék ú sokka van a megengede érék (40 MPa) aa, így végezzük e a számíás az : kúposságga: 0 Az új fékúpszög: α : arcan És a kisebbik ámérő: d d anα an mm Ezze újra a feüei erheés:, : : p : p p meg sinα : Ts sin MPa µ π π ( d d, : ) 0. ( 70 4 ) Mive ez az érék éppen kisebb a megengedené, így a ovábbiakban az : kúposságga számounk, azaz: p max 9.5 MPa, α : 9.46, d 4 mm. : A T max T s csavarónyomaék ávieéhez szükséges axiáis erő: ( α + µ cosα ) ( sin cos 9.46 ) Ts sin : : Fa 675 N µ r aho a közepes sugár: k d d r k d d mm Az F a axiáis szoríóerő érehozásához 0.9 minőségű finommeneű csavaroka hasznáunk (./b ábáza). A d engeyámérő figyeembe véve p. M.5 csavarra odhaó meg. A csavar maximáis eőfeszíő ereje: F e,cs N, a hozzá arozó meghúzási nyomaék: T m,cs 5 Nm. A szükséges meghúzási nyomaék (ineáris inerpoációva): Fa 675 T Tm, cs 5. Nm n F 5700 e, cs A köés várhaó egnagyobb (megcsúszási) nyomaéka, ha a feüei erheés a megengede egnagyobb éréke veszi fe (a korábban meghaározo : kúposságga): d d 70 4 Ts. max µ pmeg π π Nm sinα sin 9.46 : 5