4. feladat Géprajz-Gépelemek (GEGET224B) c. tárgyból a Műszaki Anyagtudományi Kar, nappali tagozatos hallgatói számára

Átírás

1 4. feladat Géprajz-Gépelemek (GEGET4B) c. tárgyból a űszaki Anyagtudományi Kar, nappali tagozatos hallgatói számára TOKOS TENGELYKAPCSOLÓ méretezése és szerkesztése útmutató segítségével 1. Villamos motorról tokos tengelykapoló segítségével munkagépet hajtunk meg. éretezze, illetve ahol kell, ellenőrizze a tokos tengelykapolót a reteszkötéssel együtt, az 1. táblázatban közölt adatok alapján, melyek a motor teljesítménye (P) és fordulatszáma (n), valamint a hajtó oldali tengelyonk átmérője (d) és hossza (L). A tengelyonkon lévő retesz hossza L=10mm. 1. táblázat Sorszám Teljesítmény Fordulatszám Tengelyonk Hossz P [kw] n 1 [1/min] d 1 [mm] L 1 [mm]

2 . A tok öntöttvasból készül, a megengedett avaró feszültség értéke 30 Pa. A tok agyvastagságát (v) a következő képlettel határozza meg: v = 0.15 d + 4 [mm]! A tengely anyaga legyen E95, az alkalmazott retesz anyaga E Szerkessze meg a tengelykapolót A/4 méretű műszaki rajzlapra, fél-nézet- félmetszetben, adja meg a főméreteket és az illesztett méreteket. 4. A számítást és a rajzot a gyakorlati órákon kell elkészíteni, ezeket óra végén a gyakorlatvezető összegyűjti. A jegyzőkönyvet, gondos kivitelben, magyarázó ábrákkal, hivatkozásokkal kell elkészíteni. 5. A feladat beadásának határideje: 13. oktatási hét gyakorlati óra vége. Sarka Ferenc egyetemi tanársegéd tárgyfelelős

3 Útmutató a Tokos tengelykapoló méretezése című feladathoz A tengelykapoló axonometrikus képe A tengelykapoló tokjának ¼-e eltávolítva

4 h/ h 1. A villamos motor tengelyonkjában lévő retesz ellenőrzése felületi nyomás alapján A villamos motor tengelyonkjának kialakítása a 1. ábrán látható. t 1 d 1 b d 1 -t 1 h 5 L 5 L 1 1. ábra: A villamos motor tengelyonkja A retesz 1. ábrán b-vel és h-val jelölt méreteit szabvány rögzíti [DIN6885A, ISO R 773]. A retesz igénybevétele nyírás és felületi nyomás. A kettő közül a felületi nyomás a mértékadó, ezért ak erre végezzük az ellenőrzést. A retesznek ak az egyenes szakasza érintkezik az agyrészben kialakított reteszhoronnyal, ezért az 1-es alakú retesz két végén található lekerekítéssel nem számolhatunk a méretezés során. A retesz alsó és felső élén lévő letöréseket elhanyagoljuk (. ábra). ~h/ L F t d/ L-b 1 b. ábra: Az 1-es alakú retesz kialakítása, jelölései d 1 Az ellenőrzés alapösszefüggése: pvalós p meg (1) Ha a reláció igaz, a retesz felületi nyomás szempontjából megfelel. A retesz felületén keletkező nyomás a következő módon számítható: F p t valós A () ahol, A: a közös érintkező felület a retesz és az agyhorony között (. ábrán függőleges vonalkázással jelölve). F t : a retesz oldalát terhelő erő (. ábra).

5 A tengelyonkra ható avarónyomaték felírható a reteszre ható kerületi erő és az erőkar szorzataként: F d 1 t, melyből átalakítással kapjuk a terhelő kerületi erő nagyságát. A tengelyeken ébredő avarónyomaték értékére szükség van a számítás elvégzéséhez. Ezt az értéket a következő összefüggések alapján határozhatjuk meg: P (3) 1 n1 1 (4) 60 A d 1 tengelyátmérőhöz tartozó retesz b és h méretei szabványból választhatók [DIN6885A, ISO R 773]. Ezek alapján a felületi nyomás: Ft d1 4 pvalós (5) A h ( L b) d1 h ( L b) Az öntöttvasra megengedett felületi nyomás p meg =40 Pa; a. táblázat alapján [1].. táblázat Az agy anyaga p meg [N/mm ] Öntöttvas Acél Hőkezelt acél Ha p pmeg, a reteszkötés felületi nyomásra megfelel.. A villamos motor tengelyonkjának ellenőrzése tiszta avarás alapján Az ellenőrzés alapösszefüggése: meg max (6) Ha a reláció igaz, a keresztmetszet megfelel tiszta avarásra. A d 1 átmérőjű tengelyonkot a rajta elhelyezett reteszfészek gyengíti. Emiatt nem számolhatunk az eredeti d 1 átmérővel. Helyette a d min átmérőjű körkeresztmetszettel számoljunk, ahogy az a 3. ábrán látszik.

6 t 1 d min d 1 3. ábra: A helyettesítő keresztmetszet meghatározása d min d t (7) 1 1 max P 1 (8) 3 K p d min 16 Reh meg n Reh meg (9) 3 3 n 3 ahol, R eh : az alkalmazott anyag folyáshatára. értéke a 3. táblázat alapján választható (a tengely anyaga E95, a reteszé E335) n=: a biztonsági tényező ajánlott értéke. E95 E táblázat méret R [mm] eh [Pa] -tól -ig A villamosmotor tengelye tiszta avarásra megfelel, ha fennáll a következő reláció: meg max. A tengelyonk túlméretezettnek tűnhet, de arra is kell gondolni, hogy a tengelyonkra nem ak tengelykapolót szerelhetünk, hanem akár egy szíjhajtást is. Ilyen esetben a hajtás a avaráson kívül még hajlítással is terheli a tengelyonkot!

7 3. A munkagép tengelyének méretezése tiszta avarás alapján A méretezés alapösszefüggése a (6) összefüggés. meg max ; K p max ReH ; 3 n meg ReH 3 n K d P 16 3 min K P 3 n R eh ; ; 3 n R eh ahol, R eh : az alkalmazott anyag folyáshatára. A tengely anyaga E95, R eh értéke a 3. táblázat alapján választható. n=: a biztonsági tényező ajánlott értéke. Az előző összefüggések alapján, rendezés után kapjuk az összefüggést a hajtó tengely átmérőjére: d min n R eh (10) A reteszhorony gyengítő hatását itt is figyelembe kell venni, ak fordított előjellel, mint a -es pontban. A kapott eredményt egész milliméterre kell kerekíteni, felfelé. A számításhoz szükséges t 1 méret, mely a 4. táblázat alapján választható [1]. d dmin t1 felfelé kerekítéss el d (11) t 1 d min d 4. ábra: A munkagép tengelyének keresztmetszete

8 tengely átmérő d A retesz szelvén y mérete bxh A reteszhorony mélysége 4. táblázat lekerekítése, vagy éltompítása r vagy s 1 x45 tengelyben t 1 horonyban t felett -ig névleges névleges tűrése mérete mérete tűrése max. min. 6-8 x 1, 1, x3 1,8 1,4 0,16 0,08 +0,1 +0, x4,5 1, x5 3,0, 17-6x6 3,5,8 0,5 0, x7 4,0 3, x8 5,0 3, x8 5,0 3, x9 5,5 3,8 0,4 0, x10 6,0 4,3 +0, +0, x11 7,0 4, x1 7,5 4, x14 9,0 5, x14 9,0 5, x16 10, 6, x18 11,0 7, x0 1,0 +0,3 8,4 +0, x 13,0 0 9,4 0 0,6 0,4 1,0 0,7 4. A munkagép tengelyén lévő retesz méretezése felületi nyomás alapján A kihajtó tengely reteszének méretezése az 1-es pontban leírtak alapján történik, szintén felületi nyomásra. A használt összefüggés módosul az 1-es ponthoz képest, hiszen a meghatározandó mennyiség most a retesz hossza. A felületi nyomás megengedett értéke a. táblázat alapján választható [1]. A kapott eredményt egész milliméterre kerekítjük, felfelé. L min 4 d h p meg b (1) 5. A tok vastagságának meghatározása, majd ellenőrzése tiszta avarás alapján A tok vastagságának meghatározása a feladatkiírásban szereplő összefüggés segítségével történik: v 0,15 d 4mm. Határozzuk meg a tok vastagságát mindkét tengely esetében! A tok vastagságának ismeretében meghatározhatók a tok külső átmérői.

9 D d v (13) A tok, a külső átmérők ismeretében, ellenőrizhető tiszta avarás alapján. Az ellenőrzés alapösszefüggése a (6) összefüggés. valós (14) K p K p 4 4 ( D d ) (15) 16 D Az ellenőrzést a tengelykapoló két részén kell elvégezni. A d 1 és a d átmérőjű tengelyrészeknél egyaránt. 6. Felhasznált irodalom [1]: Ungár Tamás Vida András: Segédlet a Gépelemek I-II. kötetéhez.

10 5 O 8 H7/f6 8 P9/h O 40 H7/f6 1 1 P9/h9 éret Tűrés Tétel Db Sz. Anyag: Tömeg: Tok Retesz Retesz 1 Tengely Tengely1 egnevezés Hivatkozás éret Anyag Tömeg. arány 1:1 Vetités Tankör: Neptun: ISO R 773 ISO R 773 Tárgy: Név: 8x7x68-1 1x8x E335 E335 E95 E95 Tokos tengelykapoló Rajzszám: GG-10-4

11 D d d1 D1