GÉPELEMEK. Forrás: Szabó István: Gépelemek, Műszaki Kiadó 2019.

Átírás

1 K É N Y S Z E R H A J T Á S O K - F O G A S K E R É K H A J T Á S GÉPELEMEK Forrás: Szabó István: Gépelemek, Műszaki Kiadó 2019.

2 KÉNYSZERHAJTÁSOK FOGASKERÉKHAJTÁS Kényszerhajtások fogaskerékhajtás, lánchajtás, karos és bütykös mechanizmusok. -2-

3 KÉNYSZERHAJTÁSOK FOGASKERÉKHAJTÁS Fogaskerékhajtás Fogaskerékhajtásnak nevezzük a tengelyekre erősített, egymással folyamatosan kapcsolódva elforduló fogaskerékpárokkal megvalósított hajtószerkezetet. A fogaskerékhajtásokat az ún. kinematikai hajtóművekben a forgómozgás átvitelére és átalakítására, a teljesítmény-hajtóművekben pedig a forgatónyomaték nagyságának átalakítására használják. A fogaskerekek olyan gépelemek, amelyek fogazatuk révén tengelyek közötti kényszerkapcsolat megvalósítására alkalmasak úgy, hogy a fordulatszámot is módosíthatják közben. A fogaskerekeket alakjuk és fogazatuk, valamint tengelyük relatív helyzete szerint csoportosíthatjuk. -3-

4 FOGASKERÉKHAJTÁSOK CSOPORTOSÍTÁSA Geometriai alakjuk szerint lehetnek: hengeres, kúpos, globoid fogaskerekek. henger kúp globoid -4-

5 FOGASKERÉKHAJTÁSOK CSOPORTOSÍTÁSA Fogazatuk szerint lehetnek: egyenes, ferde, ívelt, nyíl fogazatú fogaskerekek -5-

6 FOGASKERÉKHAJTÁSOK CSOPORTOSÍTÁSA A tengelyük relatív helyzete szerint párhuzamos, kitérő, metsző tengelyű fogaskerékhajtások lehetnek. párhuzamos tengelyelrendezés külső fogazattal párhuzamos tengelyelrendezés belső fogazattal -6-

7 FOGASKERÉKHAJTÁSOK CSOPORTOSÍTÁSA kitérő tengelyvonalak esetén használhatunk csavarkerekeket csigát és csigakereket ún. hypoid kúpkerékpárt -7-

8 FOGASKERÉKHAJTÁSOK CSOPORTOSÍTÁSA egymást metsző tengelyvonalak esetén egyenes- ferde- vagy íveltfogazatú kúpkerékpárt -8-

9 A FOGASKEREKEK GEOMETRIÁJA Alapfogalmak és jelölések A gördülőkör értelmezése A csúszás nélküli gördülés feltétele, hogy a gördülőkörök kerületi sebessége azonos, vagyis: v 1 = v 2 Legyen a gördülőkörök sugara r w1 és r w2, a megfelelő fordulatszámok pedig n 1 és n 2. Ekkor a kerületi sebességek: v 1 =v 2, feltételből következik, hogy fordulatszámok, a szögsebességek és a gördülőkör-sugarak arányát áttételnek nevezzük, jele i. Feltételezve, hogy n1 a hajtóoldali fordulatszám, ha az i < 1 gyorsító, ha i > 1 lassító áttételről beszélünk. -9-

10 EGYENES FOGAZATÚ HENGERES FOGASKERÉK ELEMEI ÉS ELNEVEZÉSEI Alapfogalmak és jelölések -10-

11 EGYENES FOGAZATÚ HENGERES FOGASKERÉK ELEMEI ÉS ELNEVEZÉSEI Alapfogalmak és jelölések Az osztókör két szomszédos fog középvonala közé eső ívhosszát fogosztásnak (p) nevezzük. Egymással kapcsolódó kerekek osztásának meg kell egyeznie. A fogazat alapvető adatai a fogszám (z) és a modul (m). A modul (m) az egyenes fogazat osztásának (p) és a π-nek a hányadosa: m = p π A modul szabványos értékű (0,05;...0,5; 0,6; 0,8; 1;1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4;...100), mértékegysége mm. (MSZ434:1976) Egymással csak azonos modulú fogaskerekek kapcsolódhatnak! -11-

12 EGYENES FOGAZATÚ HENGERES FOGASKERÉK Alapfogalmak és jelölések A modul a fogaskerekek legjellemzőbb adata, mert a fogaskerék valamennyi méretét a modullal fejezzük ki. Az osztókör kerülete: K = d π, de kifejezhető a fogszám és az osztás által is K = z p. d π = z p d = z p = z m π -12-

13 EGYENES FOGAZATÚ HENGERES FOGASKERÉK Az elemi fogazású fogaskerék ábrázolásához szükséges adatok jelölése, elnevezései és összefüggései: Fejmagasság: Lábhézag: Lábmagasság: Fogmagasság: Osztókörátmérő: Fejkörátmérő: Lábkörátmérő: h a = m c = 0,25 * m h f = 1,25 * m h = 2,25 * m d = m * z d a = d + 2 * m d f = d - 2,5 * m Foghézag: j = p /

14 EGYENES FOGAZATÚ HENGERES FOGASKERÉK A két fogaskerék tengelytávolsága (a w ) elemi fogazat esetén - mivel az osztókörök érintik egymást - két osztókör sugár összege: a w = r w1 + r w2 = d w1 2 + d w2 2 a w = m z m z 2 2 = m z 1 + z 2 2 Fontos alapösszefüggés még a két osztókör sugár viszonya (u): u = r w2 r w1 = d w2 2 d w1 2 = m z 2 m z 1 = z 2 z 1-14-

15 EGYENES FOGAZATÚ HENGERES FOGASKERÉK Fogaskerék kapcsolatnál a két fog a kapcsolóvonal mentén érintkezik egymással. Az α-val jelölt kapcsolószög értéke általában 20 -os és mivel OC = r (az osztókör sugara), így ON, azaz az alapkör sugara (r b ): r b = r * cos α A kapcsolódás feltételei és jellemzői Ahhoz, hogy a fogaskerékpár kapcsolódjon és a fogfelületek legördülése fogról fogra egyenletesen jöjjön létre, a következő feltételeket kell kielégíteni: a hajtás valamennyi kapcsolódó kerekének az osztása egyenlő legyen, és a fogak középvonalra szimmetrikusak legyenek (átfordíthatóság); az egyik kerék fogai ne ékelődjenek a másik kerék fogárkaiba; a hajtás fogai ne okozzanak interferenciát. A korszerű hajtásoknál az is fontos, hogy a hajtókerék szögsebességének állandósága esetén a hajtott kerék szögsebessége is állandó legyen. -15-

16 EGYENES FOGAZATÚ HENGERES FOGASKERÉK Az elemi fogazás mellett a szerszámállítás függvényében beszélhetünk még kompenzált és általános fogazatról. -16-

17 Fogaskerekek ábrázolása Hengeres fogaskerék jelképes ábrázolása -17-

18 Fogaskerekek ábrázolása Kapcsolódó fogaskerékpár Hengeres fogaskerékpár külső kapcsolódása -18-

19 Fogaskerekek ábrázolása Kapcsolódó fogaskerékpár Hengeres fogaskerékpár belső kapcsolódása -19-

20 Fogaskerekek ábrázolása EVOLVENS fogprofil Az evolvens fogprofil Egy körön (amelyet alapkörnek nevezünk) legördülő érintő egyenes pontjai evolvenseket alkotnak. A kétirányú legördítés az alapkörhöz csúcsosan befutó evolvenseket eredményez, ezért ezeket csúcsos evolvenseknek nevezzük -20-

21 Fogaskerekek alapadatai a) A fogszám: i = d 2 d 1 = m z 2 m z 1 = z 2 z 1 z 2 = i z 1 = 3 22 = 66 b) Osztókör és fejkör átmérő: d 1 = m z 1 = 2,5 22 = 55 mm d a1 = d m = ,5 = 60 mm Fogmagasság: h = 2 m + c m = 2 2,5 + 0,25 2,5 = 5, 625 mm -21-

22 Fogaskerekek alapadatai -22-

23 Már csak meg kellene tanulni. VÉGE... 23