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. Nagy áttételű hajtások. 14. Lánchajtások. Dörzshajtások. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 1 1 / 56
Lánchajtások A lánchajtások az alakzáró vonóelemes hajtások csoportjába tartoznak. Előnyök alakzáró, csúszásmentes mozgásátvitel állandó áttétel kis csapágyterhelés kis előfeszítés kevésbé érzékeny a szennyeződésekre, a hőmérsékletváltozásra és a nedvességre kis helyszükséglet nagy tengelytávokra és több hajtott kerék esetén is alkalmazható kis körülfogási szög lehetséges Hátrányok rugalmatlan, merev erőátvitel csak párhuzamos tengelyek között lehetséges drágább mint egy hasonló teljesítményű szíjhajtás lengésekre való hajlam (zajforrás) karbantartási igény áttétel i<10 poligonhatás Alkalmazási területe lassú hajtás, nagy erők. max. 30 m/s, max. 4000 kw. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 2 2 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Lánctípusok Csuklós a lánckerék körívszerű foga csuklóval érintkezik Fogas a lánckerék egyenes fogazata láncszemekből kialakított fogakkal érintkezik Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 3 3 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Csapos láncok a) Gall-lánc b) Fleyer-lánc (teheremelésre) c) + d) Húzópad-lánc Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 4 4 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Hüvelyes láncok a) Hüvelyes lánc v < 5m/s a) + c) szállítólánc tömör csappal d) + e) szállítólánc csőszerű csappal Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 5 5 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Görgős láncok Felépítése Csap és külső heveder szilárd kapcsolat Hüvely és belső heveder szilárd kapcsolat a görgő a hüvelyen forog Tulajdonságok A kenőanyagnak a hüvely és a görgő között csillapító hatása van A fogkapcsolat a lánccal gördüléssel jön létre v < 30 m/s belső heveder görgő hüvely külső heveder csap Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 6 6 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Többsoros görgős láncok Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 7 7 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Műanyagperselyes görgős lánc Műanyag persely Felépítése Belső persely poliamidból Tulajdonságok Szárazon futás lehetséges Csekély terhelésfelvétel Nagyobb rugalmasság Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 8 8 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Speciális görgős láncok a) egysorosb) kétsoros görgős lánc c) görgős lánc rögzítő hevederrel d) nagy osztású görgős lánc e) Rotary-lánc A heveder alakja nagyobb húzórugalmasságot biztosít Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 9 9 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Összekötőszemek görgős láncokhoz A láncok utolsó tagjai belső tagok Zárótag külső a) szegecselt b) + c) szétszerelhető d) + e) hajlított hevederes rugózó lemezes sasszeges sasszeges menetes Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 10 10 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Példák szállítóláncok alkalmazására Konstrukciós rajz Példák Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 11 11 / 56
Különleges láncok [Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] a) Csuklópánt-lánc b) szétszedhető csuklós-lánc c) Stahlbolzenkette Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 12 12 / 56
Csuklós lánctípusok összehasonlítása [Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Csapos láncok A heveder a csapon fordul el Hüvelyes láncok Csap és a külső heveder merev kapcsolat Hüvely és belső heveder merev kapcsolat Görgős láncok Felépítése hasonló a hüvelyes lánchoz a görgő a hüvelyen el tud forogni költség kicsi nagy Kopás nagy kicsi Teljesítmény kicsi nagy zajszint magas alacsony Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 13 13 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Lánckerekek Fogprofil kialakításának követelménye biztosítsa a lánccsuklók ill. a fogak szabad be- és kilépését, megbízható kapcsolatot adjon. Lánckerék profil körívekből Lánckerék profil körívekből és egyenes szakaszokból Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 14 14 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Lánckerék jellemző méretei Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 15 15 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Lánckerék geometria görgős láncokhoz (DIN 8196) (17.03) Osztókör átmérő Teilkreisdurchmesser d p sin 2 [ m ] (17.04) Fusskreisdurchmesser Lábkör átmérő d f ' d d 1 [ m ] (17.05) Kopfkreisdurchmesser Fejkör átmérő d a dcos 2 ' 0.8d 1 [ m ] Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 16 16 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Fogasláncok Felépítés a lánc fogak külső felülete a lánckerék fogárkába illeszkedik fogazás nélküli vezetőheveder biztosítja a láncot a lecsúszás ellen Tulajdonságok nincs relatív elmozdulás a láncfog és a kerék között nagy sebességekre alkalmas drága Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 17 17 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Fogas láncok mérlegcsuklós Mérlegcsuklók csúszó súrlódás helyett gördülés www.feming.hu Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 18 18 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Fogaslánc-kerekek Fogprofil kapcsolódás Belső vezetés Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 19 19 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Lánckerék elrendezések Vízszintes vagy max. 60 szögben a vízszinteshez képest Terhelt ág felül (az önsúly segíti a láncfeszítést) kedvezőtlen Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 20 20 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Lánckerék elrendezések Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 21 21 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Feszítő és vezetőgörgők a) Vezetőgörgők b) excentrikus feszítőgörgő c) feszítőgörgő rugóval vagy ellensúllyal d) támasztógörgő a laza ágban e) Sínes láncfeszítő rendszer f) Rugalmas gördülőgyűrűs feszítő Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 22 22 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Lánc transzverzális lengései a) lánclengések b) segédberendezés dinamikus terheléshez 1) hidraulikus feszítőgörgő 2) lengéscsillapító Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 23 23 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] a lánc poligonként veszi körül a lánckereket => átmérő- és ezzel láncsebesség különbséget okoz Poligonhatás Kettenraddurchmesser Lánckerék átmérő d min d max cos [ m ] 2 Kettengeschwindigkeit Lánc sebesség v min v max cos [ m 2 s ] [ rad ] Teilungswinkel Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 24 24 / 56
Poligonhatás [Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] befolyásoló tényezők lánckerék fogszám (z) osztás (p) sebesség (w) hatások gyorsulások lengések zajok Beschleun igung a max p w2 [ m Gyorsulás 2 s 2 ] Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 25 25 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Lánchajtások kialakítása - Élettartam ~15 000 üzemóra Fogszám 11... 13 14... 16 17... 25 30... 80 80... 120 bis 150 sebesség < 4 m/s < 7 m/s < 24 m/s < 24 m/s < 24 m/s megjegyzés Kis terhelés (2 kw), rövid élettartam Közepes teljesítmény (10 kw) Kedvező a kiskeréken (hajtó) Kedvező a nagykeréken (hajtott) Lehetséges a nagykeréken (hajtott) Kivételes esetekben Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 26 26 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Lánchajtások kialakítási szempontjai - Páratlan fogszám lehetőleg - Ajánlott áttétel (i< 7) - Gyorsító áttétel kedvezőtlen (lengésekre hajlamosabb) - Laza láncág belógása ~1% -a a terhelt láncág hosszának - Kis tengelytáv, nyugodt járás - Nagy tengelytáv, kisebb kopás Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 27 27 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] Erőhatások (17.14) P 1 T 1 Kerületi Kettenzugkraft erő F t v d 1 2 (17.15) Centrifugális erő Fliehzug F z q v 2 [ N ] [ N ] P 1 [kw] Hajtó Antriebsleistung teljesítmény v [m/s] Láncsebesség K ettengeschwindigkeit T 1 [Nm] Hajtónyomaték Antriebsmoment d 1 [m] Lánckerék Teilkreisdurchmesser osztókör átmérő q [kg/m] folyómétersúly Längengewicht Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 28 28 / 56
[Roloff; Matek Maschinenelemente, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007] A terheletlen láncág hatása (17.16) F G l T Stützzug F s 8f A mozgás egyenlőtlenségéből ható terhelés F din T r o I r Erő a feszes ágban F Erő a laza ágban F o 2 qgl T 8f 1 0 [ N ] F G [N] Gewichtskraft súlyerő l T f g [m] Láncág Trumlänge hossza [m] belógás Durchhang [m/s^2] Nehézségi Erdbeschleunigung gyorsulás F F F F ' t z s din F F F " z s din Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 29 29 / 56
[ Dr.-Ing. M. Schmidt - Kretschmer, TU Berlin, Konstruktionstechnik und Entwiklungsmethodik] Lánckiválasztás Mértékadó teljesítmény a diagramhoz Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 30 30 / 56
Lánchajtás tönkremenetele [ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Lánchajtások élettartamát és teherbírását, tönkremenetelét meghatározza a, a heveder és a csap kifáradása, b, a kopásállóság <- lényeges hatótényező, c, a görgő és a hüvely kifáradása [d, túlhevülés, törés] P f ( Z ; z ; L; kenési állapot; ;...) i i Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 31 31 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Kenés A kenés célja a kopás csökkentése, hatásfok növelése, élettartam növelése, korrózióvédelem. Eljárásai kézi-, csepegtető-, merülő-, keringtető-, olajköd kenés. Kenőanyagok ásványi olajok (max. 120 o C-ig) adalékokkal vagy anélkül, szintetikus olajok, adalékokkal is ( pl. Mo 2 S; PTFE, grafit stb.), zsírok, kenőlakkok. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 32 32 / 56
Kenési eljárások Kenési ajánlás a láncosztás és a láncsebesség függvényében Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 33 33 / 56
Csepegtető kenés Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 34 34 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Dörzshajtások Az áttétel i w1 w 2 r r 2 1 A kerületi erő F k F N Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 35 35 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Áthúzási fok Fk H F F 1 k 2 2 2 1 k FN FN 1 1 2 2 F k 1 Hajtások áthúzási foka Dörzskerékhajtás 0,04 02 Lapos szíjhajtás 0,02 0,5 Ékszíjhajtás 0,5 0,6 Fogaskerékhajtás 0,9 0,95 Lánchajtás 0,95 0,98 Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 36 36 / 56
Dörzshajtás tengelyelrendezések Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 37 37 / 56
Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 38 38 / 56 [Prof. Dr.-Ing. B. Sauer, TU Kaiserslautern, MEGT]
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer, TU Kaiserslautern, MEGT] Anyagpárok és jellemző súrlódási tényezők a szlip függvényében Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 39 39 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Teljesítménnyel arányos tengelyhúzás 1. A szerkezet csak adott forgásirányban működik. 2. Nagy nyomaték esetén sem csúszik meg (előny hátrány?) Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 40 40 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Teljesítménnyel arányos tengelyhúzás, de biztonsági is Ha O 2, O 1 és O 3 egy egyenesbe esik, akkor O 3 csuklópont körül lebillen a hajtó kerék. Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 41 41 / 56
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer, TU Kaiserslautern, MEGT] Nyomatékkal arányos nyomóerő létrehozására szolgáló szerkezet F a = F t tan α =(M/r) tan α Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 42 42 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Közvetlen kapcsolatú változó áttételű dörzshajtások Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 43 43 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Közvetítőelemes változó áttételű dörzshajtás Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 44 44 / 56
Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 45 45 / 56
Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 46 46 / 56 [Prof. Dr.-Ing. B. Sauer, TU Kaiserslautern, MEGT]
Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 47 47 / 56 [Prof. Dr.-Ing. B. Sauer, TU Kaiserslautern, MEGT]
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Közvetítőelemes változó áttételű dörzshajtás Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 48 48 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu] Példa változtatható áttételű hajtásokra Frikciós prés Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 49 49 / 56
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer, TU Kaiserslautern, MEGT] Láncos dörzsvariátor Gépelemek 2 AGG2 Dr. Horák Péter 2012 50 50 / 56