FOKOZAT NÉLKÜLI KAPCSOLT BOLYGÓMŰVES

Átírás

1 ISKOLCI EGYETE GÉÉSZÉRNÖKI- ÉS INFORATIKAI KAR FOKOZAT NÉLKÜLI KACSOLT BOLYGÓŰVES SEBESSÉGVÁLTÓK TERVEZÉSI KÉRDÉSEI.D. ÉRTEKEZÉS KÉSZÍTETTE: Czégé Levente Ol. géészménö SÁLYI ISTVÁN GÉÉSZETI TUDOÁNYOK DOKTORI ISKOLA GÉEK ÉS SZERKEZETEK TERVEZÉSE TÉATERÜLET GÉEK ÉS ELEEIK TERVEZÉSE TÉACSOORT DOKTORI ISKOLA VEZETŐ: DR. ÁCZELT ISTVÁN Az TA enes tagja TÉACSOORT VEZETŐ: D. Döböczön Áám Egyetem taná TÉAVEZETŐ: D. Aó Feenc Nygalmazott egyetem ocens ISKOLC, 2009.

2 Bevezetés TARTALOJEGYZÉK Bevezetés Ioalm áttentés Céltűzése Szabályozható hajtóműve echans sebességváltó als oozatmentes sebességváltó áom alaelemes bolygóműve Knemata üggvényacsolato Nyomaté- és teljesítményvszonyo veszteségmentes esetben Dnama vszonyo a vesztesége gyelembevétele mellett A veszteség ételmezése és ezelése bolygóműveben Nyomatévszonyo veszteséges esetben, a hatáso meghatáozása A tevő meghatáozása Egyszabaságoú üzemállaoto hatásoösszeüggése Kétszabaságoú üzemállaoto hatásoösszeüggése Lehetséges teljesítményolyamo háom alaelemes bolygóműveben Kacsolt bolygóműve A szabaságo éése Kacsolt bolygóműve szeezet eléítése Knemata vszonyo Dnama vszonyo veszteségmentes esetben Nyomaté- és teljesítményvszonyo Teljesítményolyam meghatáozása Dnama vszonyo a vesztesége gyelembevétele mellett Nyomaté- és teljesítményvszonyo a acsolt enszeben, a teljesítményolyam meghatáozása Önzáás tatományo meghatáozása A acsolt ensze hatásoa A teljesítménye aánya a ét teljesítményágban Kacsolt bolygóműves sebesség-váltó Knemata vszonyo A nemata áttétel és a szabályozhatóság Az ézéenység ogalma Az ézéenység és az ε teljesítményvszony özött acsolat Dnama vszonyo ajtóműve választása Kválasztás szemonto, és a elaato megogalmazása A választás elaato megolása A választás elaato megolásána mószee A választás elaato elíása A választás elaato megolása A számítógées ogam bemtatása... 95

3 Bevezetés 8. Általános megállaításo Összeoglalás, továbbejlesztés lehetősége Új tományos eeménye Köszönetnylvánítás Smmay Ioalomjegyzé... 09

4 Bevezetés v JELÖLÉSJEGYZÉK, a háom alaelemes bolygómű centáls ogazott alaeleme a háom alaelemes bolygómű aja ω, ω, ω az alaeleme szögsebessége a bolygómű belső áttétele z, z, z b ogaseee ogszáma (na-, gyűű- és bolygóeé) ogszámvszony,, egyszabaságoú üzemállaoto nemata áttétele,,, AB, S, 0S étszabaságoú műöés állaot nemata áttétele 0, 0 hajtómű áttétele ogaseéá nama áttétele,,, 0 nama áttétele,, alaelemeen műöő nyomatéo,, alaelemeen műöő teljesítménye t tengelyacsoló-teljesítmény ogaseé-teljesítmény φ, φ 2 alaeleme teljesítményvszonya φ v, φ v v 2, φ 3 az elemeen műöő teljesítményaánya veszteséges esete v veszteségteljesítmény v0 teljesítménytől üggetlen veszteségteljesítmény v teljesítménytől üggő veszteségteljesítmény ε α olacsolószám µ m súlóás tényező t enőanyag nama vszoztása X éesség tényező a ogaseé acsolóás hatásoa 0, hajtómű hatásoa, teljesítményolyamtól üggő tevő W 0, W, W, W elem mná φ 0, φ, φ, φ, φ eleme elmozláso n 0 mechanzms összes elemszáma 5 ötö osztályú (ét ötöttségű) nemata áo száma 4 negye osztályú (egy ötöttségű) nemata áo száma n mozgó alaeleme száma m bolygóeee száma s szabaságo ε teljesítményvszony mn, max a észhajtómű áttétel tatományána hatáétée 0 mn, 0 max a acsolt ensze áttétel tatományána hatáétée IN, AX belső áttétel gyaolat hatáétée IN, AX szabályozó észhajtómű áttételéne gyaolat hatáa Sz K, Sz a acsolt ensze és a észhajtómű szabályozhatósága λ hajtómű ézéenysége E mozgás enega általános oonáta genealzált eő Q

5 Bevezetés 5 Bevezetés A műsza életben gyaan elmeül a olatszám szabályozhatóságána génye. Az eőgé és a mnagé özé gyaan olyan hajtómű beéítésée van szüség, amely ées az eő- és mnagé özött nemata áttétel változtatásáa, vagys aott bemenő olatszám mellett több ülönböző menő olatszámot t megvalósítan. Az e elaatot ellátó sebességváltó nagyon so változata smeetes, és elhasználás szélesöű. A olatszám változtatása töténhet oozatosan, vagy oozatmentesen. Amennyben egy aott tatományon belül mnen áttétel megvalósítható, abban az esetben oozatnélül hajtóműől beszélün. Az elmúlt ősza hajtástechna, ányítás- és szabályozástechna, valamnt eletona és nomata ejlőéséne eeményeént mn nagyobb az gény a oozatnélül hajtóműve által bztosított olatszám-szabályozás lehetőségee [65]. asonlóéen, a jáműa s egye gyaabban alalmaz oozatnélül hajtóműveet a moto teljesítményéne otmáls használása éeében (mezőgazaság gée, személyató, obogó). A sebességváltó alalmazásána e ejlőés ányát övetve a oto éteezés a oozatmentesen változtatható áttételű hajtóműve tevezés ééset tágyalja. Az egyszeű mechans sebességváltó a megvalósítható áttétel tatományt és az átvhető teljesítményt tentve csa olátozott lehetőségeet bztosítana, melye gyaan nem elegenőe az aott műsza obléma megolásáa. Ezét az egyszeű oozatmentes hajtóműveet más oozatos, vagy oozatnélül sebességváltóal, vagy bolygóművel acsoljá össze. Az egyszeű sebességváltó összeacsolható étszabaságoú bolygóművel úgy, hogy egyszabaságoú zát öös acsolt ensze jön léte, melyne tlajonsága jelentősen eltéhetne a beéített oozatmentes hajtómű tlajonságatól. A oozatmentesen szabályozható zát öös bolygóműves acsolt hajtáso alalmazásával a szabályozó észhajtómű szabályozhatósága bővíthető, vagy szűíthető, a megengeett maxmáls tehelés, és a beállítás ontosság oláta tolható, valamnt a hatáso növelhető. Az lyen tísú hajtóműve hátánya özött említhető, hogy a vszonylag bonyollt szeezet matt gyátás öltséges, egyes hajtóműve ossz hatásoal műöhetne, és önzáóa s lehetne.

6 Bevezetés 6 A acsolt hajtásenszee tevezésénél és választásánál nehézséget jelent, hogy vszonylag nagyszámú változatból ell választan az aott elaat megolásáa legnább megelelő hajtóművet. A tevezés soán meg ell valósítan az otmáls szeezet eléítést, és a legevezőbb acsolást, meg ell hatáozn a szabályozó észhajtómű áttétel tatományát, és a bolygómű belső áttételét. A nemata vzsgálat mellett alavető ontosságú a nama vzsgálat s, melyne egy célja a ossz hatásoal műöő, vagy az önzáás matt műöésételen tatományo eltáása. Néhány blácó, olyóat szac és szaönyv tágyalja a acsolt szabályozható hajtásenszee elmélet vzsgálatát és ísélet mééset. Eze a szaoalm oáso azonban jellemzően csa egy-egy aott szeezet eléítésű hajtóművet mtatna be és elemezne, vagy csa sajátos észééseel oglalozna és más ontos ééseet nem éntene. Az éteezés célja ezét olyan átogó vzsgálat mósze bemtatása, amely a szabályozható acsolt enszeeet egységesen tágyalja, a tevező számáa használható összeüggéseet eeményez, és segítséget nyújt a hajtóműve választásához, a ő aamétee meghatáozásához. A sszetácó első ejezete a témához acsolóó ülöl és magya nyelvű szaoalmat elemz és mtatja be. A tatás céltűzéset a övetező ejezet tatalmazza, amely az oalomtatásból levont öveteztetése alaján ontosan meghatáozza a elaatoat. A hama ejezetben egy általános smetetést an a oozatmentes hajtóműveől és azon belül a ülönböző acsolt enszeeől. A acsolt bolygóműves hajtóműve észletes vzsgálatához elengehetetlen az egyszeű háom alaelemes bolygóműve tlajonságana eltáása, nemata és nama vzsgálat mószeene smeete. Ezét a negye ejezetben a háom alaelemes bolygóműve ő jellemzőt, a mozgásvszonyo meghatáozásáa szolgáló eljáást, valamnt a hajtómű nama analízséne és a hatáso számításána lehetőséget mtatj be. Az ötö ejezetben a acsolt hajtáso alavető ééset tágyalj. A acsolás lehetőséget, és a hajtóműve csootosítását elemezzü, meghatáozz az egyes tíso ő tlajonságat, és teljesítményolyamat, valamnt a hatáso és az önzáás mező meghatáozásána oblémáját tágyalj. A hato ejezetben a szabályozható acsolt hajtáso secáls éésevel oglalozn, új változóat vezetün be, melye lehetővé tesz az lyen tísú hajtáso étéelését, választását. A hete ejezetben bemtatj a választás szemontjat, és olyan eljáást mtatn be, amely megönnyít az otmáls hajtómű választását. Végül általános öveteztetéseet vonn le, és ányelveet an a gyaolatban leggyaabban előoló hajtóműve választásához.

7 . Ioalm áttentés 7. Ioalm áttentés A szabályozható acsolt bolygóműves hajtáso a acsolt bolygóműves hajtáso egy secáls tlajonságoal enelező tísána tenthető. A acsolt bolygóműves hajtáso szntén egy tágabb csoot, a bolygóműves hajtáso egy alcsootjaént enálható. A hajtóműve lyen számaztatása a hajtómű-analízsben, a nemata és nama vzsgálat mószeeben s meggyelhető: a szabályozható acsolt bolygóműves hajtáso elemzése a acsolt bolygóműve vzsgálatán alasz, amhez vszont elengehetetlen az egyszeű bolygóműveel acsolatban elmeülő éése tsztázása. E gonolatmenet alaján a szaoalom áttentése s előszö az egyszeű bolygóműveet éntő alavető szaceet, szaönyveet mtatja be, maj a acsolt hajtásoat tágyaló blácó bemtatásán eesztül jt el a változtatható áttételű acsolt bolygóműves hajtáso témaöében született oalom elemzéséhez. A bolygóműve elhasználásána töténelme messze nyúl vssza az őben [43], a hajtóműént való szélesöű alalmazása a XX. százaa tehető. Ebben az őszaban ezőött e hajtóműve mélyebb elmélet tatása s. A nemata- és nama vszonyo elemzését elente elem mószeeel vzsgáltá (Ktzbach olatszámába, Wol gas, Swam táblázatos mószee), maj egye ontosabb eeményt szolgáltató számítás eljáásoat olgozta [, 2]. A ülönböző tományteületeen elét eeménye alalmazásával a bolygóműve szntézse, választása, méetezése, nemata és nama elemzése, ezgésvzsgálata jelentősen átalalt, ejlőött az tóbb néhány évtzeben. A szaoalom egy észe nemata szemontból vzsgálja az egyszeű és acsolt bolygóműveet. A legeltejetebb mósze a bolygómű egyes elemene szögsebességee elít lneás egyenletensze segítségével hatáozza meg a mozgásvszonyoat [3-6]. A [8] blácó a úenszee statája és a bolygóműve nematája özött ennálló analógát használja el a hajtóműve nemata elemzésée és ámtat, hogy egy bolygómű elemene sebességvszonya egyenlő a vele egyenétéű úenszeben műöő eő aányaval. A [9] tanlmány egyszeű és acsolt bolygóműve nemata vzsgálatáa mtat be eljáást, és meghatáozza a lehetséges nemata tatományoat.

8 . Ioalm áttentés 8 A mechanzmso tományteületén égóta alalmazzá a gáelméletet a ülönböző nemata lánco jellemzésée. A bolygóműve, mnt nemata lánco szntén jól ezelhető a gáelmélet mószeevel. Különösen a bonyolltabb enszee szntézsée, a acsolás lehetősége, a nemata vszonyo vzsgálatáa alalmazható előnyösen e mósze [0]. A [45] oalom a hajtóműve számítógé szntézsée geneta algotms alalmazását javasolja. A [46] tanlmány ámtat, hogy az atomatzált hajtóműszntézs soán oblémaént meül el az eeményül aott nagyszámú változat étéelése, elsősoban az egyenétéű és a nem megvalósítható szeezete szűése. A tevezésben ao használható gazán hatéonyan ez a mósze, ha [47] c élájáa valamlyen móon csöenten lehet a szntézs eeményeéen született megoláso számát. A gáo használatána olátot szab, hogy velü elsősoban nemata szemontból vzsgálható a bolygómű. A hajtóműválasztáshoz, a változato megelelő étéeléséhez és a szláság méetezéshez azonban elengehetetlen a nama vszonyo és az enegaolyamo elemzése. A szaoalomban általánosan használt mósze az egyes eleme nyomatéegyensúly egyenletene segítségével hatáozza meg a enszeben ébeő eőet és nyomatéoat [3-7, 38]. A gáelméleten alaló számítógées szntézssel aott hajtóműváltozato nama analízsée mtat be eljáást a [48] blácó. A [49] tanlmány olyan technát í le, mely a gáelmélet mószeét alalmassá tesz a bolygóműve eőtan elemzésée s. A nama analízs egy ontos éése a vesztesége meghatáozása. A hatáso meghatáozó tényező lehet a nagy teljesítményt átszámaztató hajtóműve esetében. A vesztesége és a hatáso meghatáozása ülönösen nagy jelentőséggel bí a bolygóműves hajtásonál, met azo egyes tatományoban nagyon jó, más műöés tatományoban nagyon ossz hatásoal üzemelhetne, és aá önzáóa s lehetne. A szaoalomban általános megözelítés, hogy a bolygóműve hatásoána számításao csa a ogaseéacsolóás veszteségét vesz gyelembe, az egyéb veszteségoásoat elhanyagoljá [3-7, 36-38]. A ogaseé-acsolóás veszteségéne oása a csúszva göülés matt elléő súlóás, lletve göülés ellenállás, melyne számítása az elaszto-honama enéselmélet alaján tötén. E éésöt a [-3, 50-53] oalma észletesen elemz, és a ogacsolóás veszteségéne számításáa ülönböző összeüggéseet vezetne le. Közös jellemzőjü, hogy a veszteség számításához szüséges ogsúlóás tényező összeüggéset ísélet eeménye alaján hatáozzá meg. A [4] c jó áttentést a az smet eljáásoól, és összehasonlítja a ülönböző összeüggéseel aott eeményeet. A legtöbb szaoalomban a ogaseé-acsolóás állanó veszteségtényezőjével számoljá a bolygóműve hatásoát, elhanyagolva ezzel a vesztesége sebességtől és

9 . Ioalm áttentés 9 teheléstől üggő változását [3-6, 5, 38]. Ez alól vétel a [6] tanlmány, amely a [] oalomban leít mósze alaján hatáozza meg a hatásoot. A ogaseé-acsolóás veszteségteljesítménye a ogaseé á által átvtt ún. ogaseé teljesítmény alaján számítható, és ez a teljesítmény ányát és nagyságát tentve jelentősen eltéhet a hajtómű ülső teljesítményolyamától. Fontos megemlíten, hogy a ogaseé-teljesítmény ányát és nagyságát a nemata és nama vszonyo együttesen hatáozzá meg. Az [5, 7, 6, 36-38] oalmaban a hatáso számításához szüség van a nyomaté- és szögsebességegyenlete megolásáa. Néhány tató a nemata- és nama vszonyo és az enega megmaaás elve alaján a hatásoszámítás új mószeét olgozta. Az eljáás lényege azon a elsmeésen alasz, hogy a hajtómű egy ogaseé ájáa elít ézéenységüggvény megaja az aott eéáon átolyó teljesítményt. Ezzel az eljáással a [7, 6] oalmaban találozn előszö, e ezt a megözelítést használjá a [3, 4, 8] oalma s. A [8] blácó ezt a mószet olgozza át a számítógé alalmazáshoz előnyösebb mátx alaba. A [9] cben a szező bevezet a vtáls-teljesítmény aány ogalmát, és enne segítségével jt el a helyes hatásoösszeüggéshez. Az angol nyelvű szaoalom soat ézett ce a [20], amely mnen elméletleg lehetséges teljesítményolyama levezet a megelelő hatásoösszeüggéseet. Némleg eltéő mószeel vezet le hasonló összeüggéseet a [2] tanlmány s. A [22] áttent a bolygóműve hatásoána meghatáozásáa szolgáló ülönböző eljáásoat, és aa a öveteztetése jt, hogy eze mnegye gyanazt az eeményt szolgáltatja. A [23] étszabaságoú b (2K-) tísú bolygóműveel oglaloz, és azt vzsgálja, hogy a nemata áttétel, a ogszámo, a oleltolás tényező és az alaolszög hogyan beolyásoljá a hatásoot. Az analízs soán gyelembe vesz a ülönböző ogazathatáoat, nteeencáat s, végül mééseel gazolja a aott eeményeet. A [42] tanlmány egy b tísú bolygómű ísélet vzsgálatát íja le. A méése célja a nyomaté és a hatáso változásána étéelésén eesztül a oás előejelzése. A több bolygóműből álló acsolt hajtáso hatásoána analts meghatáozása az egyszeű bolygóműve hatásoösszeüggésen alal. A acsolt enszeben alaló teljesítményolyam ontos szeeet játsz a vesztesége alalásában. A olatszámo és nyomatéo smeetében a teljesítményolyam vzsgálata önnyen elvégezhető [5]. A [4] blácóban a szező összeoglalja a ét bolygómű összeacsolásával előállítható hajtóműváltozatoat, és elemz azo teljesítményolyamat. Khasználva, hogy az egyes alaelemeen műöő nyomatéo, és az alaeleme nemata vszonya özött egyételmű üggvényacsolat áll enn, a alaló teljesítményolyam meghatáozása

10 . Ioalm áttentés 0 elvégezhető a nyomatéo meghatáozása nélül s, sztán a nemata állaot elemzésén eesztül [24]. A [2] c nagyon hasznos eszözt a a acsolt bolygóműve vzsgálatához azáltal, hogy egy étmenzós oonátaenszeben a belső áttétel üggvényében ábázolja a bolygóműve lehetséges teljesítményolyamat és a veszteséget oozó ogaseételjesítmény ányát. A acsolt enszee gyaolat alalmazásána egy éláját mtatja be a [25] blácó. A szező hb motoeéá-hajtásenszee mozgásvszonyana, teljesítményolyamána és hatásoána vzsgálatát íjá le. A [26] c ét aab bolygóműből álló soba acsolt ensze hatásoána ísélet meghatáozását íja le. A étszabaságoú bolygóműve összeacsolható oozatos vagy oozatmentes sebességváltóal s. A gyaolatban a oozatmentesen szabályozható acsolt enszeene van nagyobb jelentőségü. A bolygóműves acsolt sebességváltóval a beéített változtatható áttételű észhajtómű szabályozhatósága növelhető, vagy csöenthető. ás előnye az lyen enszee alalmazásána, hogy az általában gyengébb hatásoú és olátozott tehelhetőségű szabályozó hajtóművön átolyó teljesítmény lényegesen sebb lehet, mnt a bemenő teljesítmény. A acsolt szabályozható hajtásenszeeel észletesen oglaloz a [6] szaoalom. A tanlmány az egy szabályozó hajtóművet tatalmazó egyés ét zátöös hajtóműveel oglaloz, elemz azo nemata és nama vszonyat, valamnt jelöl az önzáás tatományoat. Nem lyen észletességgel, e a [, 5, 7, 5] szaönyve szntén tágyaljá az lyen tísú enszeeet. A oozatmentesen szabályozható acsolt hajtáso néhány, a sebességváltóal általánosan oglalozó oalomban s megemlítése eülne. A [64] szaönyv a mechans oozatnélül hajtásoat smetet, és ezen belül a acsolt enszeeet s tágyalja. Néhány gyaolatban megvalósított acsolt hajtómű tís bemtatása mellett a nemata és eőtan vszonyo étéeléséhez szüséges smeteteet s özl (a [36] oaloma támaszova), valamnt öv útmtatást a a hajtómű választásához. A szeszámgée sebességváltót tágyaló [67], [68] szaönyve a acsolt hajtóműve néhány gyaolatban megvalósított tísát, és azo ő jellemzőt smetet. A oozatmentesen változtatható áttételű acsolt hajtáso tatásána a jáműaban elmeült génye ata új lenületet. A [27] blácó a oozatmentesen szabályozható acsolt hajtáso hatáso analízsével oglaloz. Aa a öveteztetése jt, hogy gyanolyan eltétele mellett a hajtóolalon acsolt hajtóművel és negatív engő teljesítmény alalása mellett éhető el maxmáls a hatáso. A engő teljesítmény nélül esetet azonban nem vzsgálja, met az a szabályozható észhajtómű szabályozás tatományát szűít. A [28] tanlmány olyan hajtott olalon acsolt bolygóműves hajtást

11 . Ioalm áttentés mtat be, ahol a szabályozó észhajtómű egy hosztats hajtómű. A szező tüntetettént ezel azt a műöés állaotot, amo a bolygómű ülső nyomatéal nem tehelt eleme megáll, az állaothoz tatozó áttételt eg eeenca áttételne nevez. A nemata és eőtan vszonyoat ehhez a maxmáls hatásoot eeményező helyzethez vszonyítva elemz. Egy b (2K-) tísú bolygóműből és IV hajtóműből összeállított, hajtó olalon acsolt enszeeet vzsgál a [29] c. A 2 lehetséges elenezés hatásoana meghatáozásao a ogaseé acsolóása állanó, míg a szabályozó hajtóműe a olatszám üggvényében változó hatásoot tételez el. A ísélet hajtóművön végehajtott méése jó egyezést mtatna az elmélet számításoal. A [30] oalom egy tísú bolygóműből és szíjas vaátoból összeacsolható hajtott- és hajtóolalon acsolt enszeeet vzsgálja. A hatáso összeüggéseben a bolygómű hatásoa, mnt változó szeeel, amt ülön ell meghatáozn. Eze az összeüggése a tengelyacsolószeű műöése nem évényese. A szező csa azoat az eseteet vzsgáljá, ahol a hajtóműben engő teljesítmény alal. A [3, 32] ce a hajtó és hajtott olalon acsolt, aott tísú bolygóműből összeállított enszeeet elemz, hasonlítjá össze, és a számított eeményeet összevet egy ísélet hajtóművön elvégzett mééssoozat eeményevel. A szező észletesen elemz az egyes hajtóműága nyomatéaányat, valamnt a 0 nemata áttétel önyezeténe vszonyat, vagys azt az esetet, amo a menő elem megáll, maj ogásányt vált. A [39] tanlmány olyan hajtóolalon acsolt egy zát öös változtatható áttételű ensze nemata és nama elemzését mtatja be, ahol a étszabaságoú hajtómű nem ogaseees bolygómű, hanem csavaosó-anya hajtás. A [40] esettanlmányban a szező acsolt bolygóműves oozatmentes sebességváltó tevezését íja le. Az otmalzálás soán gyelembe vesz a honams nyomatéváltót és a tengelyacsolót s, a bolygóműves egysége vszont teljesítményolyam-vzsgálatot és hatásovzsgálatot sem végez. A [64] sszetácó olyan, tatooban használt oozatmentes acsolt hajtóműveel oglaloz, ahol a szabályozóhajtómű szeeét IV vaáto látja el. A szező elemz egy aott eléítésű acsolt bolygómű lehetséges teljesítményolyamat, hatásoát, végül tengelyacsoló beéítésével többszabaságoú sebességváltót alaít. Éees megözelítéssel találozhatn a acsolt bolygóműves enszee témaöét éntő [33] blácóban. A szező az egyes hajtóműága teljesítményaányat vzsgálja a zát öös enszeeben. Az egyes veszteségoásohoz valószínűség változóat enel, és a acsolt ensze entóájána mnmalzálásával ívánja az otmáls hatásoú enszet megtaláln.

12 . Ioalm áttentés 2 Az alalmazott mechana tományteületén s megjelente a bolygóműveel oglalozó blácó, melye elsősoban ülönböző nemlneás moelle létehozásával ívánjá megözelíten a valóságos vszonyoat [56-58]. Számos özelmúltban megjelent blácó oglaloz a zaj- és vbácó-analízssel, valamnt a secálsan a bolygóműve teületét éntő ezgésoblémáal [59, 60]. A végeselemes eljááso ejlőése és eltejeése lehetővé tette olyan bonyollt enszee vzsgálatát s, mnt a bolygóműveé. E témaöel oglalozna a [6, 62] oalma. agyaoszágon a bolygóműves hajtáso tatásána egy bázsa a solc Egyetem Géeleme Tanszéén alalt. A gyaolat, méetezés éése mélyeható elemzése mellett [3,55] az egyszeű és acsolt bolygóműve elmélet tatásában s omoly eeménye születte. A acsolt hajtóműve nematájával és namájával oglaloz a [34] tanlmány, ahol a szező gyaolat tatományoat ana meg a acsolt változtatható áttételű bolygóműve választásána támogatásáa. A [35] éteezés a Wolom tísú acsolt hajtóműveel oglaloz, és a méetezés oblémá mellett észletesen elemz a teljesítményolyamo és a hatáso éését s. A [4] szaönyv egy olyan összeoglaló mű, mely a hajtóműve enszeébe llesztve összegz a bolygóműve témaöében elét tatás eeményeet. A [2] a háom alaelemes bolygóműve mnen lehetséges műöés esetét (teljesítményolyam, mozgásállaot, ogaseé-teljesítmény ánya) egyetlen agammban ábázolja, ezzel egy olyan általánosan használható eszözt a a tevező ezébe, am nagyban segít a tevezés olyamatot. Ez ülönösen hatéonyan alalmazható a acsolt bolygóműves hajtáso vzsgálatánál, ahol a alaló teljesítményolyam meghatáozása alavető ontosságú. A [54] tanlmány a változtatható áttételű acsolt bolygóműve választás ééset taglalja. Éemes említen a [38] oalmat s, mely a bolygóműves sebességváltóal acsolatosan elmeülő oblémáat tágyalja. Egyéb magya nyelven megjelent szaönyv a [7], amely éláal támogatva mtatja be a bolygóműveel acsolatos alavető smeeteet. A szaoalom elemzéséből eül, hogy a bolygóműve témaöét éntő szaönyve nagy észe legalább említés szntjén oglaloz a oozatnélül acsolt bolygóműves sebességváltóal s, bá többségü csán egy-egy, a gyaolatban megvalósított szeezetet mtat be. Egyes szaönyve észletesen elemezne aott szeezet eléítésű sebességváltóat, gyaan azonban nem menne tovább a nemata szemontból töténő elemzésnél. Néhány szaönyv észletesen és általánosan s tágyalja a acsolt enszee nemata és nama ééset, e a oozatmentes sebességváltóval acsolt hajtóművee nem té. A ejezetten a oozatnélül acsolt bolygóműves

13 . Ioalm áttentés 3 sebességváltóal oglalozó szaönyv [6] általános matemata eljáást mtat be a sebesség- és eőtan vszonyo elemzésée, a hajtóműve választásána éésevel azonban nem oglaloz és eeményene özvetlen gyaolat elhasználása nehézes. A szaceet áttentve elmonható, hogy számos tató oglaloz acsolt enszee geneálásána matemata lehetőségevel, aott nemata elaata töténő választással. Eze a szace azonban gyaan nem téne a nama éésee, és a sebességváltóval acsolt enszeeet nem tágyaljá. Az éteezés tágyát éező szűebb témaöben ellelt szace többnye gyaolatban megvalósított szeezete elemzésével, azo ísélet méésevel oglalozna.

14 2. Céltűzése 4 2. Céltűzése Az éteezés a oozatnélül acsolt bolygóműves sebességváltóal oglaloz. Az előző ejezet szaoalm elemzése alaján megállaítható, hogy az elmúlt -2 évtzeben számos olyan szaönyv és szac jelent meg, amely ént a acsolt bolygóműves hajtáso témaöét. Az a tény, hogy a özelmúltban s születte a acsolt bolygóműves sebességváltó ééset taglaló szace, azt bzonyítja, hogy a téma továbba sem vesztette el ataltását, és vanna még megolása váó oblémá. A szaoalom étéelése alaján elmonható, hogy bá számos szaoalm oás oglaloz a oozatnélül acsolt bolygóműves sebességváltóal, nem találtn olyan szaoalmat, amely azo átogó nemata és nama elemzésével, szeezet eléítésével, csootosításával oglaloz, és a hajtóműve jellemzőne meghatáozásával, és a választással acsolatos éésee választ a. A sszetácó alavető célja ezét olyan átogó vzsgálat mósze bemtatása, mely a szabályozható acsolt enszeeet egységesen tágyalja, a tevező számáa használható összeüggéseet eeményez, és segítséget nyújt a hajtóműve választásához, a aamétee meghatáozásához. Tovább cél, hogy egy választás eljáás olgozásával és anna számítógées ogam omájában való megvalósításával segéeszözt ajon a oozatnélül acsolt bolygóműves sebességváltó tevezéséhez. Végül, e nem tolsó soban, a sszetácóna az s célja, hogy a olgozott választás eljáás ttatás eeményet elhasználva olyan általános megállaításoat tegyen, melye jelöl, vagy legalábbs szűít az egy aott elaata legalalmasabb hajtóműve öét. A megogalmazott célo a övetező észelaatoa bontható: Egységes vzsgálat mósze olgozása, bemtatása: o nemata üggvényacsolato, szabályozhatóság o nyomatévszonyo, teljesítményolyamo, teljesítményaányo o hatáso

15 2. Céltűzése 5 A acsolt bolygóműves sebességváltó étéelését, választását lehetővé tevő változó bevezetése, a választás szemonto jelölése. A bemtatott vzsgálat mósze alaján matemata eljáás olgozása, amely alalmas ülönböző szemonto szent otmáls acsolt bolygóműves sebességváltó választásáa. A olgozott otmáló eljáás alaján számítógées ogam elészítése. A számítógées otmáló ogam ttatás eeménye alaján általános öveteztetése megogalmazása.

16 3.Szabályozható hajtóműve 6 3. Szabályozható hajtóműve nt smeetes, a műsza életben gyaan elmeül a olatszám szabályozhatóságána génye. Alavetően ét o matt lehet szüség a olatszám változtatásáa. Az egy esetben maga a technológa olyamat gényl a olatszám változtathatóságát. Ilyeno a beállítanó olatszám az aott technológa olyamattól ügg (mezőgazaság gée, szeszámgée, stb.), vagy maga a technológa olyan, hogy olyamatosan változó olatszám bztosítása szüséges (aía gée, aagoló, teecselő beenezése). A más esetben a technológa olyamat nem gényel változtatható sebességet, vszont a teljesítmény jobb használása éeében célszeű a olatszám móosítása a változó tehelésne megelelően (jáműve, szeszámgée). Egyes hajtáslánco alaítása olyan, hogy má az eőgé lehetőséget bztosít ülönböző olatszámo beállításáa (l.: vllamos gée, belsőégésű motoo). Bzonyos eseteben azonban ez a megolás nehézes, ossz hatásoú, vagy az így eléhető szabályozás tatomány nem megelelő. Ezét az eőgé és a mnagé özé gyaan olyan hajtómű beéítésée van szüség, mely ées a nemata áttételét változtatn, vagys aott bemenő olatszám mellett több ülönböző menő olatszámot t megvalósítan. A sebességváltó, vagy más néven szabályozható hajtóműve nagyon so megolása smeetes, elhasználás szélesöű. Ebben a ejezetben az lyen tísú hajtóműve néhány alatísát mtatj be. A hajtóműveet alavetően az enegaözvetítő özeg szent csootosíthatj. E szent beszélhetün mechans, hals, nemats, és vllamos hajtásoól, valamnt eze ombnácót alalmazó hajtóműveől (l.: homechans, eletomechans hajtáso). A változtatható áttételű hajtóműveen belül ontos szeeet töltene be a mechans és hals hajtáso. A szabályozható hajtóműve ülönböző megolásana bemtatása ebben a ejezetben ee a ét csoota olátozó, a vllamos és nemats hajtóműveet tt nem tágyalj. Tovább osztályozás szemont lehet a hajtómű által létesített mozgás jellege. Eszent megülönböztetün ogó-, halaó-, vagy csavamozgást előállító hajtóműveet. A továbbaban csa a ogómozgást özvetítő hajtásoat vzsgálj.

17 3.Szabályozható hajtóműve 7 A olatszám változtatása töténhet oozatosan, vagy oozat nélül. a a hajtómű csa véges számú olatszámétée állítható be, azaz csa bzonyos meghatáozott áttétele megvalósításáa ées, ao oozatos sebességváltóól beszélün. Amennyben egy aott tatományon belül mnen áttétel vagys végtelen számú áttétel beállítható, ao oozatnélül hajtóműől van szó. Az elmúlt ősza hajtástechna, ányítás- és szabályozástechna, valamnt eletona és nomata ejlőéséne eeményeént mn nagyobb az gény a oozatnélül hajtóműve által bztosított olatszám-szabályozás lehetőségee [65]. asonlóéen, a jáműa s egye gyaabban alalmaz oozatnélül hajtóműveet a moto teljesítményéne otmáls használása éeében (mezőgazaság gée, személyató, obogó). 3.. echans sebességváltó A mechans sebességváltóat ülönböző szemonto szent csootosíthatj tovább. Szeezet eléítésü alaján megülönböztetün nomál (ögzített tengelyű) hajtóműveet és bolygóműveet. Bolygóműveől ao beszélün, ha a hajtómű legalább egy eleméne tengelyvonala özvetve meghatáozott, vagys a mozgó alaelemben csaágyazott. Szeezet alaítás szent beszélhetün ogaseéhajtásoól, szíj- és észíjhajtásoól, lánchajtásoól, özshajtásoól, egyéb mechans hajtásoól (l. ogattyús hajtómű, lsszás hajtómű), valamnt eze egyesítésével alaított ombnált hajtásoól [4]. A ogaseees sebességváltóat széles öben alalmazzá. Itt nem tágyalj őet, met záólag oozatos sebességváltoztatása alalmasa (cseeeees, lengőeees, tolóeees, tengelyacsolós, mozgóeteszes, többszabaságoú bolygóműves sebességváltó). A oozat nélül szabályozás legegyszeűbben súlóással műöő hajtóműveel éhető el, ezét a gyaolatban eze tejete el legnább. A teljesítmény átvtele súlóó elemáoon eesztül valósl meg, az eleme özött tehát eőzáó acsolat van. Előnyü a vszonylag egyszeű szeezet, hátány a s szabályozhatóság, és hogy az állítás általában csa menetözben töténhet. Szabályozhatóság tístól üggően,3-6 lehet, az átvhető teljesítmény általában sebb, mnt 20 W. A megengeett legnagyobb eület sebesség tán lé túl a 20 m/s-ot. atáso nagymétében ügg a műöés állaottól, azaz a

18 3.Szabályozható hajtóműve 8 beállított áttételtől, étée az elmélet áttétel tatomány elhasznált észén általában 70-95% özött van. Az eőzáó acsolat eeményeént eze a hajtóműve bzonyos oú bztonságot nyújtana túltehelés ellen. Az lyen elven műöő hajtóműve elosztható özshajtásoa és galmas hajtásoa. A változtatható áttételű özshajtóműve, vagy más néven vaátoo a be- és hajtóeleme acsolata szent ét csoota osztható. A özbenső elem nélül vaátoonál a hajtó és hajtott eleme özvetlenül éntezne, az állítóelem a hajtó vagy a hajtott elem lehet, az állítás az eleme elmozításával valósl meg. A özbenső elem nélül hajtáso szabályozhatósága Sz2,5..3, maxmálsan Sz5 lehet. A özbenső elemes vaátooban a hajtó és hajtott eleme özvetetten, özvetítő elemen eesztül acsolóna. Az állítás háom mószeel töténhet: a be és hajtó eee legöülő átméője változ, a özvetítő elemé nem; a özvetítő elem legöülő átméő változna, a hajtó és hajtott eee átméő állanóa maana; a özvetítő elemne és a be- vagy hajtó elem egyéne s változ a legöülő átméője. A özbenső elemes vaátoonál az állítás általában a özvetítő elemmel tötén, am egyszeűbb szeezetet és nagyobb szabályozhatóságot eeményezhet. Nagy előnye ezene a hajtásona, hogy a bemenő teljesítmény több özvetítő elem alalmazásával szétosztható, ezáltal az átvhető teljesítmény lényegesen növelhető. A gyaolatban használt özshajtóműveet csootosíthatj a súlóó elemáo alaítása alaján s. Eszent beszélhetün homlo, úos, golyós és too özshajtóműveől. A homlotácsás vaátoonál (.a. ába) egy sí homloelületű tácsa éntez egy meőlegesen elhelyezeő tengelyű gögő alástelületével. Nagyobb szabályozhatóság éhető el e tís özbenső elemes vtelével, a éttácsás vaátoal (.b. ába). Itt az állítás a özbenső gögővel tötén, a be és hajtó tácsa nem mozl el. A homlotácsás vaátoo hátánya, hogy a elülete özött jelentős geometa csúszás van. Szabályozhatóság éttácsás vtel esetén eléhet az Sz6-ot s, az átvhető teljesítmény max 4W. A úgögős hajtóműveben legalább az egy elem úos alaítású, enne öszönhetően a elléő geometa csúszás sebb météű. Ez hosszabb élettatamot és jobb hatásoot eeményez. A özvetítő elem nélül úos vaátoo (.c. ába) hátánya, hogy a be vagy hajtó tengelyt áhzamosan ell eltoln. Ezeet max 4,5W teljesítményg

19 3.Szabályozható hajtóműve 9 használjá, szabályozhatóság általában Sz3..4. A megvalósítható áttétele hatáétée: mn 0,65..0,7, max,5..2. A hajtómű úgy s alaítható, hogy az áttétel önszabályozó móon változ a tehelő nyomaté üggvényében. Ilyen hajtóműveet Sz3..5 szabályozhatósággal ( mn,25, max 3,75..6,25) észítene max 7,5W teljesítményg. Közbenső elemes vtel esetében (.. ába) a gögő, mnt özbenső elem úos alaítással észül. Ilyeno az állítóelem a gögő, a be és hajtó eleme nem mozlna el. Előnye a nagyobb szabályozhatóság (Sz6..0; mn 0,5, max 5), és a nagyobb átvhető teljesítmény ( max 3W). lsz özvetítő gögőso beéítésével olátozott szabályozhatóság mellett (Sz2..6) az átvhető teljesítmény max 50W-g növelhető. Az állítás tatomány jelentősen növelhető étolalas özvetítő úo alalmazásával s. Az lyen tísú hajtóműve Sz4..2 szabályozhatósággal észülhetne, az átvhető teljesítmény max 3W (Sz2 mellett) és 37W (Sz4 mellett) tatományban mozog. A özbenső elem nélül úos vaátoo egy tísánál az egy tácsa íves alaítású, az állítás bllentéssel, a be- és hajtó tengelye által bezát szög változtatásával valósl meg (.e. ába). Ks teljesítménye átvtelée alalmas hajtás, hatásoa ossz. A elléő geometa csúszás csöenthető s úszögű eleme alalmazásával. Ezt a megolást mtatja az..-g. ába. Enne a tísna többéle özbenső elemes vtele s létez. A özbenső elem lehet egy hengees gögő, a be és hajtó eleme eg s úszögű hengee (.. ába). A megvalósítható állítás tatomány ez esetben szmmets, Sz6 ( mn 0,4, max 2,5), az átvhető teljesítmény max 3,7W-g teje. A özbenső állító elem lehet gyűű s (.g. ába). a a belső alást úos alaítású, ao a gyűű síja meőleges a be- és hajtó úos eleme tengelyée. Amennyben a gyűű hengees alaítású, síja a úszögene megelelő szöget zá be a tengelyeel. Ezeben a hajtóműveben a elületeet összeszoító eő öneszítő móon jön léte. max 7W maxmáls teljesítményg észülne. Az eútácsás hajtóműveben ét tengelyányban elmozítható úá van, és a ét úá özött a nyomatéot egy acél súlóó gyűű vsz át (.h. ába). A eszítő eő tt s öneszítéssel jön léte. A elléő geometa csúszás jelentős, ezét a hatáso vszonylag gyenge (0,7..0,8). A szabályozhatóság Sz6, a maxmáls teljesítmény általában max 9W. A többtácsás vaátooban szntén úos elülete éntezne (.. ába). A özont tácsasohoz általában több öülötte elhelyezett tácsaso acsoló. Olyan elenezés s létez, amo a tácsá belülől éntezne. Az állítás a tengelytávolság változtatásával tötén, am együtt já a tácsá tengely ányú elmozlásával. Az éntező áo száma nagy, aá 50 s lehet. Enne eeményeént a elület nyomás csöen,

20 3.Szabályozható hajtóműve 20 javlna a műöés eltétele, a elatív nagy geometa csúszás ellenée s nagy az élettatam. A többtácsás vaátoo nagy teljesítménye átvtelée alalmasa, a maxmálsan átvhető teljesítmény eléhet a max 250W-ot. A szabályozhatóság Sz4..5 lehet ( mn 0,8..,25), étlécsős alaítással aá Sz20. A golyós vaátooban az állító özbenső elem golyó, am a tácsá úos elületevel éntez. Az áttétel változását a legöülő sgaa változtatása eeményez, am a golyó tengelye helyzeténe megváltoztatásával éhető el. Közös jellemzőjü, hogy szmmets állítás tatományt bztosítana, és elméletleg a menő elem megállítható, a ogásány megváltoztatható. A golyó tengelyéne meghatáozása alaján megülönböztetün ányított és valóságos ogástengelyű tísoat. A valóságos ogástengelyű vaátooban a golyóna valóságos, za tengelyü van, az állítás e tengelye elogatásával tötén (.j. ába). Szabályozhatóság Sz9, Az átvhető teljesítmény max W. Az ányított ogástengelyű vaátooban (.. ába) a golyó ogástengelyét segégögő hatáozzá meg, az állítás e segégögőön eesztül tötén. Eze szabályozhatósága nagyobb, mnt a valóságos tengelyű hajtásoé, szeezetü vszont bonyolltabb és tehebíás sebb. A megvalósítható áttétele szélsőétée: mn 0,5, max 3..6, az állítás tatomány tehát Sz6..2. Eze max 3W maxmáls teljesítményg észülne. A too vaátoo özbenső eleme a too tácsa, melyne éntező elülete gömb. A be- és hajtó eleme ötósz alaításúa. A leggyaabban alalmazott elenezésben a gögő a hú mentén vanna elhelyezve (.l. ába). Az állítás a too tácsa tengelyszögéne változtatásával tötén. Elméletleg szmmets áttétel változtatást tna megvalósítan. A szabályozás tatomány maxmáls étée: Sz0, az átvhető teljesítmény max 5W s lehet. A özs hllámhajtóműve megelelő alaítás mellett szntén alalmasa az áttétel megváltoztatásáa. Az áttétel változtatása ao valósítható meg, ha a galmas elem és a meev eé éntező eületene aánya móosítható. Ee a övetező lehetősége ínálozna: a meev, vagy a galmas eé úosa észül, és tengelyányú eltolással móosítható az áttétel (2.a. ába), a galmas eé élgömb alaú, a geneáto szöghelyzeténe megváltoztatásával móosítható az áttétel, a meev eé átméője változtatható, a galmas eé megnyújtható,

21 3.Szabályozható hajtóműve 2 tácsás hllámvaáto esetén a galmas membán eomálható (2.b. ába). A özs hllámvaátooal nagy áttétele valósítható meg ( ), és a szabályozhatóság Sz s lehet. Legnagyobb hátánya gyenge hatásoa ( max 0,65), ematt legnább nemata hajtásoa alalmazzá. A súlóó bolygóműves sebességváltóal a oozatmentes szabályozhatóság lényegesen nagyobb lehet, mnt az egyszeű xtengelyes oozatmentes sebességváltóal és a ogásány megváltoztatása s önnyen megvalósítható. Szeezet alaítás változatos, a szabályozóeleme az egyszeű vaátoohoz hasonlóan tácsa, ú, too, vagy gömb alaúa lehetne. A súlóó bolygóműve szabályozhatósága Sz s lehet, mvel a menő elem megállítható. A nemata áttétel hatáétée a hajtómű alaításától üggően széles tatományban változhatna. l.: úos-bolygóműves (Gaham) sebességváltó (2.c. ába): mn 5, max -9, a lemezes-bolygóműves sebességváltó szabályozhatósága eg Sz4..6 [64]. Éemes megemlíten, hogy a Wolom tísú súlóó bolygóműves sebességváltó tlajonéen acsolt bolygóműve (2.. ába). Az lyen sebességváltó jellemzője, hogy négy centáls alaelemmel enelezne, melye özül a aazta elem a bolygóeee híja. Eze a sebességváltó s éese a menő elem megállításáa, tehát szabályozhatóság Sz s lehet. A bolygóműves golyós sebességváltó esetén az áttétel hatáétée: 6, gögős bolygóműves hajtás esetén 4. egelelő alaítással a ogásány megváltoztatása s lehetővé vál. A súlóással műöő sebességváltó más csootját a változtatható áttételű galmas hajtáso éez. Ie tatozna a szíj és észíj hajtáso. nét tíssal egyaánt megvalósítható oozatos és oozatmentes szabályozás. A laos szíjas sebességváltó esetében a be- és hajtó eleme s úszögű úo, az áttétel változtatása a laos szíj ú alotó mentén töténő elmozításával tötén. Kétlécsős alaítással Sz0..6 szabályozhatóság megvalósításáa s éese. Nagyobb teljesítménye átvtelée nem alalmasa, ezét tán használjá őet. Közees teljesítményee az észíjas sebességváltóat alalmazzá. A hajtóműben ét, tengelyányban elmozítható útácsa-á csatlaoz a be és hajtó tengelyhez, a özvetítő elem eg észíj. Az áttétel beállítása töténhet csa az egy (3.a. ába), vagy mnét tácsaá mozgatásával (3.b. ába). Az első esetben a tengelytáv változtatása s szüséges, a máso esetben a tengelytáv nem változ. Az észíj lehet nomálszelvényű észíj, vagy ejezetten vaátoo számáa észült széles észíj. A nomálszelvényű észíjas hajtáso szabályozhatósága sebb, az átvhető teljesítmény növelése éeében több észíj s alalmazható. A széles észíjaal nagyobb szabályozhatóság éhető el: egy tácsaá

22 3.Szabályozható hajtóműve 22 állításao Sz3..4, mnét tácsaá állításao Sz6..0, aá Sz2 s lehet. Az állítás tatomány elméletleg szmmets lehet. max W teljesítményg használna észíjas sebességváltóat. Főleg nagyobb teljesítménye átvtelée eltejete a lánc özvetítő elemet alalmazó vaátoo, melyene ényszeacsolatú és súlóó változata s létez. A égebb megolásoban a lánc bő súlóó betéteel ellátott abetétes szalag. A hajtómű eléítése hasonló az észíjas vaátooéhoz: tt s ét úos tácsaá elmozításával állítható az áttétel. A megvalósítható szabályozhatóság Sz5..6 lehet. A moen, nagy teljesítményű láncos vaátooban az úgynevezett IV hajtásoban az állítás szntén úos tácsaáo elmozításán eesztül tötén, a lánc anyaga acél. A lánc alaítása szent étéle IV hajtást ülönböztetün meg: acélgögős és lamellás hajtás. Az acélgögős megolásban a lánc gögőáoból éül el, melye a tácsaele özé beéelőne (3.c. ába). A teljesítmény átvtele tehát eőzáó móon tötén. Az lyen hajtóműve szabályozhatósága Sz6..0 lehet. A lamellás láncú hajtómű alazáó móon vsz át az eőt (3.. ába). A lánc eesztányban elmozló lamellából éül el. A úos tácsá ogazott elületűe, és a szemben álló tácsaele él osztással el vanna tolva egymáshoz éest. űöés özben a lamellá mng a ogana megelelő helyzetet veszne el, így ényszeacsolatot hozva léte a lánc és a tácsá özött. Nagy előnye ezene a hajtásona, hogy csúszás nem léhet el. Szabályozhatóság Sz4..6. Az egyszeű sebességváltó állítás tatománya gyaan nem elegenő az aott műsza övetelménye elégítésée. Ezét a szabályozhatóság növelésée a bemtatott egyszeű vaátooat más oozatos, vagy oozatnélül sebességváltóal acsoljá össze. Több lyen hajtómű egymás tán acsolásával soba acsolt sebességváltót an, amelynél az eeő áttétel, lletve az eeő szabályozhatóság az egyes észhajtóműve áttételene, lletve szabályozhatóságana szozataént aó. Foozatmentes vaáto és oozatos sebességváltó összeacsolásao az egyszeű vaátot a hajtáslánc hajtó olal szaaszába éít be, bztosítva ezzel az otmáls műöés öülményet. A oozatos sebességváltó oozatszámána és a oozato áttételene megelelő megválasztásával a aott sebességváltó a szabályozás tatományon belül mnen olatszám megvalósításáa ées lehet, azaz oozatnélül sebességváltóna tenthető. A észhajtóműve áttételene és oozatana üggvényében az lyen tísú acsolt hajtóműve szabályozhatósága lényegesen nagyobb az egyszeű sebességváltóéhoz éest. Több hajtómű soba acsolásao azonban a hatáso jelentősen változhat.

23 3.Szabályozható hajtóműve 23 A szabályozhatóság bővítése és egyéb előnyö bztosítása céljából az egyszeű sebességváltó összeacsolható étszabaságoú bolygóművel úgy, hogy egyszabaságoú zát öös ensze jön léte. A acsolt hajtóműve e tísával a ésőbb ejezeteben észletesen oglalozn. egjegyezzü, hogy acsolt enszee úgy s alaítható, hogy az egyszabaságoú észhajtómű má maga s acsolt hajtómű. A mechans oozatmentes sebességváltó egy meőben új tísával acsolatban olyna tatáso a solc Egyetem Géeleme Tanszéén. Az egyszeű bolygóműve, lletve a több összeacsolt egyszeű bolygóműből álló többszabaságoú enszee a szoásos ménö elhanyagoláso mellett elméletleg csa ao éese teljesítmény átvtelée, ha műöés özben a enszet nematalag hatáozott állaotba hozz (üggetlen olatszámo megaása többmotoos hajtással, eleme ögzítése). oellísélete bzonyítjá, hogy a valóságban az lyen többszabaságoú enszee bzonyos eltétele teljesülése esetén nematalag hatáozatlan mozgásállaotban s alalmasa teljesítményátvtele. Ilyen esetben a hajtómű mozgásállaota a műöés özben elléő nama vszonyo által lesz hatáozott. Alalmas onstcó és a aamétee megelelő megválasztása esetén az lyen hajtóműve önszabályozó oozatmentes áttételváltoztatása s éese, azaz állanó hajtóolal olatszám mellett a hajtott elem olatszáma atomatsan beáll a tehelés által meghatáozott atáls nama vszonyona megelelő olatszáma. A műöésben mnen esetben alavető szeee van a veszteségene. A hajtóműtís lehetőségene, otmáls aaméteene és elhasználásána meghatáozása tovább elmélet vzsgálatoat, ísélet mééseet gényel als oozatmentes sebességváltó Nagy teljesítménye átvtelée a hals sebességváltó előnyösebbe, mnt a mechans sebességváltó. Előnye továbbá a tág hatáo özt szabályozhatóság, és a magas élettatam. Alalmazásal a túltehelés ellen véelem egyszeűen megolható. átánya özött említhető, hogy általánosan osszabb hatáso van, mnt a mechans hajtásona. Különösen s teljesítményenél gyenge a hatáso: mntegy 60-70%. A hals hajtóművenél műöés özben csúszás léhet el. A hals hajtásoban a teljesítmény özvetítését mnaolyaé végz, am általában olaj. Eze a hajtáso egy hals öolyamatot valósítana meg: a mnaolyaéal mechana enegát özlün, maj a olyaé enegáját vsszaalaítj

24 3.Szabályozható hajtóműve 24 mechana mnává. Attól üggően, hogy a olyaé nyomás, vagy mozgás enegáját használj el, hosztats és honams hajtóműveet ülönböztethetün meg. A hosztats hajtóműveben egy szvattyú segítségével nyomás enegát özlün, maj a olyaé enegája egy hals motot műötetve smét mechana mnává alal. A hals öolyamatot szabályozva a menő olatszám változtatható. A szabályozás étéleéen valósítható meg: állanó téogatmennységet szállító öolyamatonál a moto olatszáma ojtóelemeel szabályozható. változó olyaémennységet szállító öolyamato esetében a moto olatszáma a szabályozhatóan szállított olyaémennység üggvényében változ. A szabályozás töténhet a szvattyún, a motoon, vagy mnettőn (me, szene, vagy együttes szabályozás). A hals szvattyú és moto szeezete általában megegyez, egy beenezés többnye mnét céla használható. egülönböztetün laátos és gattyús szvattyúat. A laátos hajtóműveel max 8..84% hatáso valósítható meg, az átvhető teljesítmény max W. A szabályozás soán a menő elem megállítható, a ogásány megoítható. A gattyús gée (axáls és aáls gattyús) nagyobb teljesítménye átvtelée alalmasa: max 0W. Az lyen hajtáso jellemzője a mnmáls olatszám, mely alatt a észveszteség matt jelentősen csöen a hatáso, am nomál esetben max 0,6..0,9 étéet é el. A gattyús hajtóműve szabályozhatósága Sz40 s lehet. A honams hajtáso, más néven honams nyomatéváltó elsősoban a olyaé sebesség enegáját használjá el a teljesítmény átvtelée. A mechans enegát a szvattyúeé özl a olyaéal, maj a olyaé mozgás enegája a tbnaeéen alal vssza mechana mnává. A hajtóműben jelen lévő olyaé mennységével szabályozható a menő tengely olatszáma. A hajtómű műöéséne eltétele a szvattyúés a tbnaeé állanó olatszám-ülönbsége, vagys üzem özben állanó csúszás van jelen. Ematt a honams hajtómű hatásoa nem lehet több, mnt max %. Az lyen hajtóműve alalmazása nagy teljesítménye ( max 220W) átvtelét tesz lehetővé, úgy, hogy csöent az eő-, vagy mnagé nams hatásat, és egyejűleg túltehelés ellen véelmet s bztosít. Elsősoban jáműve oozatnélül hajtásenszeeben tejet el. asonlóan a mechans sebességváltóhoz a hals sebességváltó s alalmasa acsolt enszee alaításáa. A oozatmentes hals hajtásoat leggyaabban mechans oozatos sebességváltóval acsoljá össze (géjáműve, mezőgazaság gée). Kétszabaságoú bolygóművel összeacsolva egyszabaságoú

25 3.Szabályozható hajtóműve 25 zát öös acsolt ho-mechans enszee hozható léte, ahol a ensze áttételéne változása a hals sebességváltó áttételváltozásána üggvénye. a.) b.) c.).) e.).) g.) h.).) j.).).ába l.) a.) b.) c.).) 2.ába a.) b.) c.).) 3.ába

26 4. áom alaelemes bolygóműve áom alaelemes bolygóműve nt oábban taltn á, a háom alaelemes bolygóműve összeacsolásával aott acsolt bolygóműves enszee vzsgálatához elengehetetlen az egyszeű háom alaelemes bolygóműve tlajonságana, nemata és nama vzsgálat mószeene smeete. Ezét ebben a ejezetben bemtatj a háom alaelemes bolygóműve ő jellemzőt, a mozgásvszonyo meghatáozásáa szolgáló eljáást, valamnt a hajtómű nama analízséne és a hatáso számításána lehetőséget. A ogaseé bolygóműveet széles öben alalmazzá az a számos teületén. Bzonyos bolygómű tíso azonos eltétele mellett jobb hatásoal üzemelne, mnt a nomál, ögzített tengelyű hajtóműve, és vszonylag s téogat és tömeg mellett alalmasa nagy áttétele megvalósításáa. A hajtóműben a teljesítmény több ága osztható (több bolygóeé beéítésével), ezét a bolygóműve ún. nagy teljesítménysűűségű hajtóműve, azaz elatív s téogat mellet éese nagy teljesítménye átvtelée. So alalmazásban előnyt jelent, hogy oaxáls tengelyelenezésűe, azaz a be- és hajtó tengelye egy egyenesbe esne. Fontos tlajonság továbbá, hogy eléítésünél ogva lehetővé tesz teljesítménye szétosztását, lletve összegzését. A bolygóműve hátánya özött említhető, hogy a nagy gyátás ontosság és a elatív bonyollt szeezet matt gyátás öltséges, és hogy bzonyos hajtóműve ossz hatásoal műöhetne, önzáóa s lehetne. Denícó szent bolygóművene nevezzü azoat a hajtóműveet, amelyeben legalább egy elem tengelye a házban özvetetten van meghatáozva. Eze az eleme a bolygóeee, melye bolygómozgást, azaz saját tengely öül elolás mellett halaó mozgást s végezne. áom alaelemes ogaseé bolygóműveől ao beszélün, ha a hajtómű ét ogazott centáls elemből és a bolygóeeeet hoozó aból éül el. a a hajtómű csa alaelemeből és bolygóeeeből áll, valamnt ha a acsolóó ogaseéáo özött ogaseéacsolatot megszüntetve a mozgó alaeleme szabaon eloíthatóa, ao szabályos bolygóműveől beszélün. Az éteezésben záólag a szabályos bolygóműveel és a szabályos bolygóműveből eléített acsolt enszeeel oglalozn.

27 4. áom alaelemes bolygóműve 27 A bolygóműve csootosítása többéle szemont szent töténhet. Szeezet alaítás szent elem-, egyszeű-, ettős bolygóeees-, segébolygóeees-, többaos-, és acsolt ogaseé bolygóműveet ülönböztetün meg. A 4 leggyaabban alalmazott háom alaelemes hajtómű tíst a 4. ába mtatja. A 4.a.ábán az egyszeű b tísú bolygómű látható, melyne ét centáls eleme a na és a gyűűeé. A 4.b.-. ábáon ettős bolygóeees hajtóműve látható (az elnevezés a ogaseé acsolóás jellegée tal: -ülső ogazat, b-belső ogazat). b b bb a.) b.) c.).) 4.ába 4.. Knemata üggvényacsolato Jelöljü egy tetszőleges háom alaelemes bolygómű ét centáls elemét és, a aját eg betűel. Az alaeleme szögsebességee gaz a övetező összeüggés (Wlls omla): ω ω, () ω ω ahol a bolygómű belső áttétele, ω, ω és ω eg az alaeleme szögsebessége. Ez az egyenlet a és eleme áttételét ejez ögzített a mellett. Az () egyenletet átalaíthatj a övetező anons alaa, amely az alaeleme özött szögsebessége acsolatát ejez : ω ω ( ) ω 0. (2)

28 4. áom alaelemes bolygóműve 28 A belső áttétel meghatáozható a centáls eleme ogszámvszonyával. Egyszeű b tísú bolygóműe: z z z b ( ) ( ), (3) z z z b ahol z, z és z b a na-, a gyűű- és a bolygóeé ogszáma. A bemtatott alatíso belső áttétele hasonlóéen számítható. Fgyelembe véve egy acsolóó ogaseeá ogszámvszonyána gyaolatban megvalósítható étéet, elíhatj az egyes alatíso belső áttételene lehetséges tatományat. A ogszámvszony hatáétée ülső ogazatú ogaseéáa: , és belső ogazatú áa:,2 0. Az eze elhasználásával és egyéb megontoláso gyelembevételével meghatáozott belső áttétel tatományoat a 4.ába jelölésene megelelően az.táblázat tatalmazza [3]. b b bb -0< <-,4 (-0.7< <-0,) -20< <-0,5 (-2< <-0,05) 0,05< <20 0,33< <3.táblázat A bolygómű egy eleméne ögzítésével egyszabaságoú áthajtóművet an. Az egyszabaságoú üzemállaoto áttétele a belső áttétel üggvényeént hatáozható meg a (2) összeüggés alaján: ω ω, ω ω, (4) ω ω,

29 4. áom alaelemes bolygóműve 29 ahol,, és az,, lletve eleme ögzítésével nyet egyszabaságoú üzemállaoto áttétele. Kétszabaságoú műöés állaot esetén az egyes alaeleme áttételet betűvel jelöljü. A háom alaelemes bolygómű eleme özött szögsebességvszonyo tehát: ω ω, ω ω, ω ω. (5) A nemata áttétele összeüggése a (2) egyenlet átalaításával hatáozható meg: ( ), ( ) ( ), (5). Vagys bámely nemata áttétel elíható a belső áttétel és bámely más nemata áttétel üggvényeént Nyomaté- és teljesítményvszonyo veszteségmentes esetben A háom alaelemes bolygómű alaelemen műöő nyomatéoa veszteségmentes esetben állanóslt mozgásállaotban gaz az nyomatéegyensúly egyenlet és a 0 (6) 0, ω ω ω 0 (7)