Gépelemek 2 előadás ütemterv Okt. Előadás témája hét 1. Tribológia. 2. Ágyazások. Gördülőcsapágyak I. 3. Gördülőcsapágyak II. 4. Siklócsapágyak 5. Hajtásrendszerek. Tengelykapcsolók I. 6. Tengelykapcsolók II. (vendégelőadó a LuK-tól), Fékek 7. Szíjhajtások. 8. Hengeres fogaskerekek geometriája I. 9. Hengeres fogaskerekek geometriája II. 10. OKTATÁSI SZÜNET (Húsvét) 11. Hengeres fogaskerekek tönkremenetele, szilárdsági számítása 12. Kúpfogaskerekek 13. Csigahajtások 14. Lánchajtások. Dörzshajtások. Nagy áttételű hajtások. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 1 1 / 56
Erővel záró súrlódó (dörzs) tengelykapcsolók Beépítésük célja: forgás közben tetszés szerint lehessen a gépeket vagy szerkezeti elemeket pl. fogaskerekeket szét- és összekapcsolni. Csoportosításuk: a nyomatékátvivő felület alakja szerint: kúpos-, tárcsás-, többlemezes-, hengeres tengelykapcsolók. a működtetés módja szerint: mechanikus-, hidraulikus-, pneumatikus-, és elektromágneses működtetésűek. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 2 2 / 56
Külső hatással kapcsolható súrlódó tengelykapcsolók csoportosítás a hatásfelület alakja szerint [Roloff; Matek: Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 3 3 / 56
Lemezes, mechanikus működtetésű tengelykapcsoló (Ortlinghaus) Nyomatékkorlátozás és kopás után állítás Működtető karok Kapcsoló hüvely Súrlódó lemezek váltakozva külső és belső fogazattal Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 4 4 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Mechanikus működtetésű szinusz-lemezes tengelykapcsoló Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 5 5 / 56
[Haberhauser; Bodenstein : Maschinenelemente, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2007] Hidraulikus működtetésű lemezes tengelykapcsoló Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 6 6 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlsat, HEFOP, gt3.bme.hu] Lemezes tengelykapcsolók méretezése A kapcsolóval átvihető nyomaték jó közelítéssel: T F r i k ax köz 2 2 dk db ahol az axiális erő: Fax = pmeg 4 i a súrlódó felületek száma (javasolt i =12), p r meg köz max a súrlódó párra megengedett felületi nyomás, d k d 4 b Tönkremeneteli okok: túlmelegszik, elkopik, berágódik. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 7 7 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlsat, HEFOP, gt3.bme.hu] Súrlódó tengelykapcsolók indítása A kapcsolónyomaték időbeni változása, ami elsősorban a működtetés módjától valamint a lamellák felületi kiképzésétől függ, és modellje. Működtetési mód τ idő [sec] T k T kmax T k =állandó Mechanikus 0,6 1,0 T munkagép T k =kt Elektromágneses Normál kivitelű gyorsított 0,5 0,8 0,02 0,03 Hidraulikus 0,6 0,8 Pneumatikus 0,1 0,15 Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 8 8 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlsat, HEFOP, gt3.bme.hu] A kapcsolási folyamat modellje (aszinkron motor ventilátor géprendszer) w w w névl T névl w m w közös T S T g T m w g T ind T T k t T ind t 0 holtidő indítás t Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 9 9 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Kétkúpos súrlódó kapcsoló (Conax) be-, illetve szétkapcsolt állapotban Bekapcsolt állapotban 1 Kúpos súrlódó gyűrű 2 Rugóhuzal 3 Kúpos tárcsapár 4 Kapcsoló tuskó 5 Szögemelő 6 Ház 7 Lazító rugó 8 Menetes gyűrű Szétkapcsolt állapotban Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 10 10 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlsat, HEFOP, gt3.bme.hu] Kétkúpos (Conax) tengelykapcsoló méretezése Szokásos arányai : b d d köz köz 0,15...0,3 (6...10) d 2 24...35 A méretezés alapja : F A kapcsolóval átvihető nyomaték jó közelítéssel : T b p d 2 k meg köz Üzem közben kifejtendő összeszorító erő : F ax F n o sin tengely S F ker F n F ax F ax F n Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 11 11 / 56
Egytárcsás tengelykapcsoló működése lendítőkerék Kuplung fedél lendítőkerék Kuplung fedél Súrlódó tárcsa Membrán rugó Súrlódó tárcsa Membrán rugó Kinyomó csapágy Kinyomó csapágy nyomólap nyomólap Szétkapcsolt állapotban Összekapcsolt állapotban Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 12 12 / 56
Személygépkocsi kuplungtárcsa Súrlódó betét Torziós rugalmasságot biztosító rugók agy Menesztő tárcsa Hordozó tárcsa Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 13 13 / 56
[Steinhilper, Sauer (Hrsg.): Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2. Spriger Verl. 2006] Tárcsás, szárazon működő súrlódó tengelykapcsoló (LuK) tányérrugós kialakítás Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 14 14 / 56
[Haberhauser; Bodenstein : Maschinenelemente, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2007] Tárcsás, szárazon működő súrlódó tengelykapcsoló hengeres csavarrugós kialakítás Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 15 15 / 56
[Steinhilper, Sauer (Hrsg.): Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2. Spriger Verl. 2006] Szögsebességre kapcsoló röpsúlyos tengelykapcsoló A centrifugális erő hatására kapcsol be Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 16 16 / 56
[Haberhauser; Bodenstein : Maschinenelemente, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2007] Nyomatékkapcsolású súrlódó biztonsági tengelykapcsoló Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 17 17 / 56
Szögsebességre kapcsoló tengelykapcsolók [Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Röpsúlyos tengelykapcsoló Portöltésű tengelykapcsoló Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 18 18 / 56
[Steinhilper, Sauer (Hrsg.): Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2. Spriger Verl. 2006] Nyomatékra kapcsoló (biztonsági tengelykapcsolók) Nyomatékhatároló tengelykapcsolók a) Golyós kapcsoló b) golyós kapcsoló nyomatékátvitel esetén c) szétkapcsolva túlterhelés esetén d) súrlódó biztonsági tengelykapcsoló Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 19 19 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Golyós- és súrlódó tárcsás biztonsági tengelykapcsoló Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 20 20 / 56
[Steinhilper, Sauer (Hrsg.): Konstruktionselemente des Maschinenbaus 2. Spriger Verl. 2006] Forgásirányra kapcsoló tengelykapcsolók Nyomatékátvitel csak egy forgásirányban Akadógörgős szabadonfutó a) Akadótestes szabadonfutó b) Kilincsműves szabadonfutó Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 21 21 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Akadógörgős és akadótestes szabadonfutó Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 22 22 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlsat, HEFOP, gt3.bme.hu] Szabályozható, hidrodinamikus tengelykapcsolók A teljesítmény (nyomaték) továbbításához szükséges erőhatásokat a folyadék mozgási állapotának változásai (a tömegerők) fejtik ki. Az erőátvitel két egysége: a sorba kapcsolt centrifugálszivattyú és turbina (Föttinger alapgondolata). Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 23 23 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Indukciós és örvényáramú tengelykapcsoló Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 24 24 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlsat, HEFOP, gt3.bme.hu] Fékek Fékek alapfeladata (funkciója): mozgásban lévő gépek, berendezések, járművek stb., sebességének csökkentése, rögzítése, a mozgás szabályozása. Működtetésük fizikai hatáselvei alapján lehetnek: - mechanikusak, amelyeknél az álló és a mozgó rész közötti súrlódás nagyobbrészt hővé és részben kopássá alakítja a mozgási energiát, - hidraulikusak ill. áramlástani megoldásúak, amikor is folyadékot vagy gázt áramoltatnak fojtáson át, - elektromosak. Az indukciós fékek legelterjedtebb változata az örvényáramú fékek. Ezekkel a fékekkel csak lassítani, szabályozni lehet a mozgást, megállítani nem. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 25 25 / 56
A fékek csoportosítása A súrlódó felületpárok alakja szerint: Tárcsás, lemezes fék Szalagfék Dobfék (pofás, tuskós) Kúpos fék A fékerő bevezetés iránya szerint: Radiális fékek (pl. pofás fék) Axiális fékek (pl. tárcsafék) A súrlódó felület elhelyezkedése szerint: külső belső Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 26 26 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] A súrlódó fékek csoportosítása Működtetési irány radiális axiális Súrlódó pár Pofa henger szalag henger Tárcsa - tárcsa Kúp - kúp Tárcsa - pofa Alapmodell Külsőpofás dobfék Belsőpofás dobfék Külső szalagfék Belső szalagfék Teljes tárcsafék Kúposfék Rész tárcsafék Szerkezeti vázlat Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 27 27 / 56
[Haberhauser; Bodenstein : Maschinenelemente, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2007] Szalagfék Viszonylag kis erőhatással nagy fékezőnyomaték érhető el, de a fékezett tengelynek jelentős a hajlító igénybevétele. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 28 28 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Belsőpofás dobfékek a) szimplex-, b) duplex-, c) szervo-fék Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 29 29 / 56
Szimplex belsőpofás dobfék rögzítőfékkel Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 30 30 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Külsőtuskós dobfék szerkezeti felépítése Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 31 31 / 56
Tárcsafék (úszónyerges) Fix nyerges tárcsafék Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 32 32 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] Tárcsafék szerkezeti felépítése Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 33 33 / 56
[Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium 2006] A kúposfék konstrukciós kialakítása egy elektromos motorban Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 34 34 / 56