NEM SZABVÁNYOS SZERSZÁM-ALAPPROFIL KIALAKÍTÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI FOGASKEREKEKHEZ

Átírás

1 NEM SZABVÁNYOS SZERSZÁM-ALAPPROFIL KIALAKÍTÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI FOGASKEREKEKHEZ 1. BEVEZETÉS Drágár Zsuzsa anársegéd Miskolci Egyeem, Gép- és Termékervezési Tanszék Azokban a hajásokban, ahol a fogaskerekek fogazaá egyirányú erhelés éri, vagy ahol különböző mérékű a erhelés a fog ké oldalán, a figyelem egyre inkább a nem szimmerikus fogazaú fogaskerekek felé orienálódik. A szakirodalomban fellelheők olyan, a erhelheőség növelése érdekében végze kuaások, amelyek eredményei az aszimmerikus fogazageomeria alkalmazásá ámaszják alá. 2. A SZABVÁNYOS KIALAKÍTÁSTÓL VALÓ ELTÉRÉS A szabványos fogazakialakíásól való elérés eseén olyan fogazamegmunkáló szerszámról, valamin annak alakjá és geomeriájá leíró szerszámalapprofilról beszélheünk, amely nem szimmerikus. Egy ilyen alapprofil figyelheő meg az 1. ábrán, ahol a lefejés elvén megvalósuló oszó-lefejő eljárás során alkalmazo fogasléc alakú szerszám leheséges profilkialakíása láhaó. Az ábrajelölések összefoglalása a jelmagyarázaban ekinheő meg a anulmány végén. 1. ábra Aszimmerikus szerszám-alapprofil A szimmeriáól való elérés elsősorban abban nyilvánul meg, hogy az egyenes élű szerszám profilszögei különböznek egymásól a fog működő (erhel) és ámaszó (erhelelen) oldalán. Az aszimmeriából adódóan a szerszám fejél lekerekíési sugarai, és az egyenes profiloldalak hosszai sem egyeznek meg. A szerszámprofil alakja szorosan befolyásolja az álala lefeje fogaskerék fog alakjá, ehá az előbbi ényezők válozaásával aszimmerikus fogaza generálhaó. Az aszimmeria méréké a ámaszó és a működő profilszögek koszinuszának 30

2 hányadosakén adhajuk meg [1]. A fejél egyenes szakaszának felezőponjában állío függőleges engelyvonal segíségével különbsége udunk enni a szerszám középvonalán érelmeze (fél)fogvasagságok közö is a működő és ámaszó oldalakhoz arozóan, amelyek számíásá az (1.) és (2.) képleek fejezik ki. 1 ' ' s m = (s+ lmgα m +ρmcosαm lg α ρ cos α ) (1.) 2 1 ' ' s = (s lmgαm ρmcosα m + lg α +ρcos α ) (2.) 2 E paraméerek válozaása ehá mind haással van a kialakío fogaskeréken a fogprofil és fogőgörbe alakjára, így a erhelés közben kialakuló fogőfeszülségre is, amelynek a hajlíóigénybevéel szemponjából van nagy jelenősége. A normál fogerő angenciális irányú komponense a felelős elsősorban a fogöve erhelő hajlíóigénybevéel kialakulásáér, ami a fogaza meghibásodásának egyik fő oka. [5] A működő profiloldal fogövében húzófeszülségek, a ámaszó oldal fogövében nyomófeszülségek ébrednek, a lükeő fáraszó igénybevéel pedig szélsőséges eseben fogörés okozha. A 2. ábrán egy álalános szerszám-alapprofil láhaó, ahol a profil alkoó paraméerek érékei a szabványól elérően egy ado arományon belül szabadon válaszhajuk meg. Az alapprofil burkoló görbeelemek haárponjai egy alkalmasan megválaszo koordináa-rendszerben meghaározhaók, így a görbék függvényeinek megadásával az alapprofil ponosan leírhaó. 2. ábra Álalános szerszám-alapprofil 31

3 Ezálal a kapcsolódás jellemzőinek válozaási leheőségeire udunk kövekezeni, amivel a szerszám álal generál fogon a fogőfeszülség legnagyobb érékének csökkenésé, és a fogőgörbe menén kialakuló feszülség-gradiens közel állandó szinen arásá udjuk befolyásolni. A kuaók figyelme az uóbbi években az aszimmerikus fogazaú fogaskerekek köré csoporosul. A fogaskerekek ervezésével kapcsolaban alálhaók olyan művek, amelyekben a szerzők javaslao esznek a vágószerszám kialakíására. A Senhil Kumar, Muni és Muhuveerappan [2] álal javasol fogasléc szerszám fejélének lekerekíésé egyelen körív alkoja. Ebben az eseben az egymásól elérő profilszögek alkalmazásával kisebb mérékben csökken a szerszám lekerekíési sugara, min szimmerikus eseben. A hajlíófeszülségre e poziív haás a fog kiszélesedésével áll kapcsolaban. Pedersen [3] a ámaszó oldal megmunkáló szerszámcsúcs alakjának köríve, a működő oldal megmunkáló szerszámcsúcs alakjának pedig ellipszis íve válasz. Egy bevezee μ ényezővel bizosíja a profil folyonosságá, ami egyben válozaja a fog szélességé. Alipiev [4] fogasléc szerszám profilok variációi hozza lére különböző profilszögek eseén, miközben a lekerekíések nagyságá, és középponjainak helyzeé válozaja. 3. A PROTUBERANCIA FIGYELEMBEVÉTELE A fogaza előállíása során, ahol a befejező megmunkálás finomfelülei megmunkálás, pl. köszörülés, azér, hogy a fogprofilon ne alakuljon ki ugrás, ami feszülséggyűjő helye jelen, prouberanciás szerszámo, ún. szakállas szerszámo alkalmaznak. Ez a szerszám alámeszi ugyan a foga, de a befejező megmunkálás (pl. köszörülés) köveően ez elűnik, így a működő profil evolvens görbéje és a fogőgörbe ámenee folyonos, vagyis ugrásmenes lesz. A profilok közö ugrás ilyen eseben az alapprofil prouberanciájával érheő el, ami a 3. ábra szemléle. A fejél kialakíásakor bármely görbénél érelmezhejük a prouberancia alkalmazásá. Az ábrán láhaó Δf ényező öli be az a szerepe, hogy a görbék a befejező megmunkálás uán folyonos ámeneel kapcsolódjanak. 3. ábra A prouberancia figyelembevéele az alapprofil felépíésében 32

4 A 4. ábra a megmunkál fogprofil részleé muaja be. Egyik eseben (a) a készre munkál felüleen ugrás apaszalhaó, a másik eseben (b) pedig ez az ugrás a befejező megmunkálás uán elűnik. nagyol, simío köszörül Δf a) b) 4. ábra Fogprofil válozása a prouberancia figyelembevéelével 4. TOVÁBBI FELADATOK A szerszám-alapprofil közvelen válozaásával a fogőprofil, ezálal a fogőfeszülség módosíása közvee úon valósíhaó meg. Az alapprofil paraméereinek ponos leírása ovábbi feladaok elvégzésé igényli, amelyek az alábbiak. A szerszám-alapprofil egyes paraméereire (profilszögek, lekerekíési sugarak, fejél hossza, sb.) vonakozó ponos érvényességi aromány meghaározása. A szerszám-alapprofil ponjainak ponos meghaározása, maemaikai leírása az alapprofil koordináa-rendszerében. Ez magába foglalja az alapprofil felépíő görbeelemek függvényének leírásá, valamin a görbeelemek haárponjainak meghaározásá (pl. a kör/ellipszis melyik része képezi az alapprofil megfelelő ponjai). Az alapprofillal származao fogaskerék fogprofil ponjainak meghaározása a fogaskerék koordináa-rendszerében. Számíógépi program összeállíása, amely segíi az alapprofil paraméerein örénő válozaások haásának vizsgálaá. 5. ÖSSZEFOGLALÁS Az ipari igények kiszolgálásá, azon belül a fogaskerekek erhelheőségének növelésé célzó kuaások és fejleszések az aszimmerikus fogazakialakíás felé orienálódak. A szerszám-alapprofil közvelen válozaásával a fogőprofil, ezálal a fogőfeszülség módosíása közvee úon valósíhaó meg. A paraméerek ponos leírása ovábbi vizsgálaok sorá igényli, amely megalapozza az, hogy eszőleges geomeriájú alapprofillal rendelkező fogaskerék számíógépes előállíásával az aszimmeriáól függően vizsgálaoka udjunk végezni a fogaza kapcsolódási viszonyaira, és erhelheőségére vonakozóan. 33

5 JELMAGYARÁZAT α profilszög δ fejél-hossz módosíó ényezője ρ szerszám fejél lekerekíési sugara c lábhézag Δf prouberanciá figyelembe vevő ényező h a fejmagasság h f lábmagasság l profiloldal magassága a fogfejen l a szerszám fejél lekerekíési sugarak középponjának a szerszám-alapprofil középvonaláól mér ávolsága különböző lekerekíési sugarak eseén m modul P 0-4 jellegzees ponok az álalános felépíésű szerszám-alapprofilon s szerszám középvonalon mér fogvasagság Indexjelölések: m, az indexekben szereplő beűk a működő/ámaszó profiloldalra ualnak A anulmány a TÁMOP B-10/2/KONV jelű projek részekén az Új Magyarország Fejleszési Terv kereében az Európai Unió ámogaásával, az Európai Szociális Alap ársfinanszírozásával valósul meg. FELHASZNÁLT IRODALOM [1] A. Kapelevich: Geomery and design of involue spur gears wih asymmeric eeh, Mechanism and Machine Theory 35 (2000) pp [2] V. Senhil Kumar, D.V. Muni, G. Muhuveerappan: Opimizaion of asymmeric spur gear drives o improve he bending load capaciy, Mechanism and Machine Theory 43 (2008) pp [3] N. L. Pedersen: Improving bending sress in spur gears using asymmeric gears and shape opimizaion, Mechanism and Machine Theory 45 (2010) pp [4] O. Alipiev: Geomeric design of involue spur gear drives wih symmeric and asymmeric eeh using he Realized Poenial Mehod, Mechanism and Machine Theory 46 (2011) pp [5] Dr. Erney György: Fogaskerekek, Műszaki Könyvkiadó, Budapes, 1983 Témavezeő: Dr. Kamondi László PhD, egyeemi docens, anszékvezeő Miskolci Egyeem, Gép- és Termékervezési Tanszék 34

6 TARTALOMJEGYZÉK Anal Dániel EJTÉSI TESZT EGYSZERSÍTETT MODELLEZÉSE A TERVEZÉS FÁZISÁBAN 1 Bodolai Tamás MINTATESZTEL SZOFTVER FEJLESZTÉSE LINE SCAN KAMERÁS ALKALMAZÁSOKHOZ 7 Bodzás Sándor DESIGNING AND MODELLING OF WORM GEAR HOB 12 Burmeiser Dániel BUCKLING OF SHELL-STIFFENED AND AXISYMMETRICALLY LOADED ANNULAR PLATES 18 Daróczy Gabriella EMOTION AND THE COMPUTATIONAL MODEL OF METAPHORS 24 Drágár Zsuzsa NEM SZABVÁNYOS SZERSZÁM-ALAPPROFIL KIALAKÍTÁSÁNAK LEHETSÉGEI FOGASKEREKEKHEZ 30 Fekee Tamás MEMBRÁNOK ALKAKMAZÁSA SZINKRON VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ HIDRAULIKUS HAJTÁSOKBAN 35 Ferenczi Isván MODELING THE BEHAVIOR OF PROFINET IRT IN GIGABIT ETHERNET NETWORK 41 Ficsor Emese AUTOMATIZÁLT AZONOSÍTÁSTECHNIKAI ÉS NYOMONKÖVETÉSI LEHETSÉGEK VIZSGÁLATA INTERMODÁLIS SZÁLLÍTÁS SORÁN 47 Gáspár Marcell Gyula NAGYSZILÁRDSÁGÚ ACÉL HEGESZTÉSTECHNOLÓGIÁJÁNAK FEJLESZTÉSE A HLÉS ID ELEMZÉSÉVEL 54 Hriczó Kriszián NEMNEWTONI FOLYADÉKOK HATÁRRÉTEG ÁRAMLÁSÁNAK HASONLÓSÁGI MEGOLDÁSAI KONVEKTÍV FELÜLETI PEREMFELTÉTELEK MELLETT 60 Kelemen László Aila DOMBORÍTOTT FOGAZAT MATEMATIKAI MODELLEZÉSE FOGASGYRS TENGELYKAPCSOLÓKHOZ 66

7 Krizsán Zolán STRUCTURAL IMPROVEMENTS OF THE OPENRTM ROBOT MIDDLEWARE 72 Mándy Zolán A POSSIBLE NEURAL NETWORK FOR A HOLONIC MANUFACTURING SYSTEM 78 Simon Pál GRAFIKUS PROCESSZOROK ALKALMAZÁSA KÉPFELDOLGOZÁSI FELADATOKRA 84 Skapinyecz Róber OPTIMALIZÁLÁSI LEHETSÉGEK VIZSGÁLATA EGY E-PIACTÉRREL INTEGRÁLT VIRTUÁLIS SZÁLLÍTÁSI VÁLLALATNÁL 90 Somoski Gábor COLD METAL TRANSFER THE CMT PROCESS 96 Szabó Adél Ane A TELJES KÖLTSÉG KONCEPCIÓ JELENTSÉGE A VÁLLALATI BESZERZÉSI GYAKORLATBAN 102 Szamosi Zolán MEZGAZDASÁGI HULLADÉKOK VIZSGÁLATA 108 Szilágyiné Biró Andrea BETÉTEDZÉS ACÉLOK KÜLÖNBÖZ HMÉRSÉKLET KARBONITRIDÁLÁSA 114 Tomkovics Tamás DARABÁRU OSZTÁLYOZÓ RENDSZEREK KISZOLGÁLÁSI STRATÉGIÁIT BEFOLYÁSOLÓ JELLEMZK; A RENDSZEREK MODULJAI KÖZÖTTI ÖSSZEFÜGGÉSEK FELTÁRÁSA 120 Tóh Zsol EL REDUKCIÓ ALKALMAZÁSA A TBL ALGORITMUS IDKÖLTSÉGÉNEK CSÖKKENTÉSÉRE 126 Varga Zolán KONKRÉT LOGISZTIKAI MINTARENDSZER MODELLEZÉSE 131 Vincze Dávid MATLAB INTERFACE FOR THE 3D VIRTUAL COLLABORATION ARENA 137 Wagner György INTENZÍTÁS BÁZISÚ OPTIMALIZÁLÁS FORGÁCSOLÁSI PARAMÉTEREK MEGHATÁROZÁSÁHOZ 143