Tengelykapcsolók III. konzultáció 2014. április12.
Tengelykapcsolók csoportosítása Feladatuk: 2 tengelyt nyomaték átvitelre alkalmas módon összekapcsolni Méretezése a nyomaték alapján történik (kdin - dinamikus tényező S.7.2 tábl.): P T 2 n T max T névleges k din 1. Nyomaték átvitel szerint a. alakkal záró tk. Elemek szilárdsági méretezése b. erővel záró tk. Felületeket összeszorító erő alakítja ki Leállás nélküli ki- és bekapcsolás védelem a megcsúszással 2. Tengelyek helyzete szerint a. merev tk. (a két tengely mintha egy darabból lenne) b. kiegyenlítő - Mozgó (axiális elmozdulás) - Hajlékony (szögeltérés) - Rugalmas (mindkettő és csavarodás) 3. Működés időtartama szerint a. állandó kapcsolódás b. időben változó kapcsolat c., önműködő 4. Működtető energia szerint a. mechanikai (alakkal, erővel) b. különleges
Tengelykapcsoló kiválasztása Kiválasztási, kialakítási alapelvek: Egytengelyűség, szögeltérés biztosíthatóságának vizsgálata Kapcsolhatóság vizsgálata Túlterhelés elkerülésének vizsgálata Csapágyazás a tengelykapcsoló mellett ajánlott (rezgés) Kiálló részek burkolása (munkavédelem) Axiális megtámasztás kialakítása a tengelyen Csavarok, csapok helyzetrögzítése (működés biztonsága) Kiegyensúlyozás (nagy súly és fordsz., rezonancia) Oldható kapcsolók esetén a kikapcsoló szerkezet hajtott oldalon történő elhelyezése
1.Merev tengelykapcsolók Tokos tengelykapcsolók Méretezése (v):jegyzet 150. oldal Egyszerű kivitel v= (0,3-0,35)d l= (1,5 3)d d k d k
Tokos tengelykapcsolók elemeinek méretezése Tengely méretezése csavarásra: 16 d Csőtok méretezése csavarásra: d k 3 16 Tmax 4 1 k 3 max meg meg T N Y O M A T É K Á T V I T E L Reteszeket palástnyomásra: p Szegek méretezése nyírásra: F A F A 2Tmax d t l 8T d d max 2 szeg p meg meg Ahol: T- csavaró nyomaték(nm), d- tengelyátmérő vagy gyűrű belső átmérő, d k - külső átmérő, k=d/d k,, l- retesz hossza, t- a retesznél a tengelyhorony mélysége, p meg - az agy anyagának megengedett nyomó értéke(mpa), Tau meg = a tengely vagy a csőtok csavaró határfeszültsége
1. Merev tengelykapcsolók Héjas tengelykapcsolók Feltétel az egytengelyűség Egyforma tengelyvég Váltott csavarozás a kiegyenlítés miatt Súrlódás hozza létre a kapcsolatot L= (3,5 4)d Σ L d p μ=f s = 2T /d Fn=Fcsavarok
1. Merev tengelykapcsolók Tárcsás tengelykapcsolók Védőperemes tárcsás tk. Célszerű az egyik tárcsát a tengely vállának axiálisan megtámasztani
1. Merev tengelykapcsolók Tárcsás tengelykapcsolók Húzott km. Súrlódó felület Alakkal zárásnál nyírás Súrlódásnál húzó igénybe vétel F ker /z F a Nyírt km. Nagyobb nyomatékot tud biztosítani Kettős feladata van a tárcsáknak: - Kötőelem segítségével alakkal záró kapcsolat - Normál irányú erővel (Fn) súrlódásos kapcsolat Szilárdsági ellenőrzés a csapokra történik: nyírásra, és/vagy húzásra
Tárcsás tengelykapcsoló méretezése I. (súrlódás) Nyomaték átvitel súrlódással (húzó ig. vétel) a kerületi erőknek biztosítani kell a kívánt nyomatékot: F ker T r nyomaték csavarkör a z (db) számú súrlódást biztosító erő (Fcs=Fn a csavarban ébredő erő) és a súrlódási tényező szorzatának fedeznie kell a kerületi erőket: ( F )z csa var F ker egy csavarban ébredő húzóerő ami a felületre merőleges: F csa var F z ker Ébredő húzófeszültség egy csavarban: húzás F csa var A 3 F z ker 1 2 d3 4
Tárcsás tengelykapcsoló méretezése II.(alakkal) Nyomaték átvitel alakkal zárásnál (nyíró igénybevétel) a kerületi erőknek biztosítani kell a kívánt nyomatékot z számú csavarral Tnyomaték F ker r csavarkör Összehasonlítás a két nyomaték átvitel között a csavarban ébredő feszültség szempontjából Ha a határfeszültségek aránya: meg 2 meg húzás 4 3 F A 4 3 F 1 ker 2 3 z F csa var A 3 F z ker d3 4 1 2 d3 4 És súrlódási tényező: 0.15 Akkor egyszerűsítés után a húzó feszültség és a nyíró feszültség aránya: 3:1 Tehát: súrlódásból adódó húzásra kell a csavarokat méretezni!
Szabványos tárcsás tengelykapcsolók
1.Merev tengelykapcsolók Homlok fogazatú kapcsolók
2. Kiegyenlítő tengelykapcsolók A nyomaték továbbítása lehet változatlan vagy torzított Csak alakkal záró
2. Kiegyenlítő tengelykapcsolók szögkiegyenlítő kapcsolók Változik a szöggel együtt a szögsebesség is +kardántengely beépítésével ki lehet küszöbölni a fordulatszám ingadozást
2. Kiegyenlítő tengelykapcsolók axiális kiegyenlítő kapcsolók Alakkal záró kötés Állandó nyomatékátvitel Központosítás betétgyűrűvel Körmök hajlításra való méretezése
2. Kiegyenlítő tengelykapcsolók axiális és radiális kiegyenlítő kapcsolók Merőleges vezetőlécek
2. Kiegyenlítő tengelykapcsolók axiális, radiális és szögkiegyenlítő kapcsolók Tengelyre szerelt külső íves fogazatú agy Összecsavarozott hüvelyek belső normál fogazattal Fogas gyűrűs tengelykapcsoló kenéssel, íves külső fogazattal Tengelyre szerelt külső íves fogazatú agy
2. Kiegyenlítő tengelykapcsolók. Csőmembrános tengelykapcsolók A tengelykapcsoló flexibilis középső része (csőmembrán - fém harmonika) elnyeli -a tengelyek közötti szöghibát -a párhuzamossági hibákat -a tengelyvégek játékát Jellemzők: Nagy torziós merevség Egyenletes forgási sebesség Egyforma viselkedés az órajárás szerinti és ellenkező irányú forgásnál Ellenálló olajjal és vegyszerekkel szemben Holtjáték mentes Egyszerűen szerelhető Alkalmazások: Forgó jeladók Szervo hajtások Szerszámgépek Csomagoló Gépek Ipari robotok, stb http://www.qtech.hu/kbk/metal%20bellow%20couplings.h tm
3. Rugalmas tengelykapcsolók Hullámos lemezrugós Nagy nyomatéknál több rugósor alkalmazása Kenés(zaj, kopás,melegedés) Méretezése hajlításra és deformációra (jegyzet 159. oldal)
3. Rugalmas tengelykapcsolók Forst féle tengelykapcsoló Méretezése hajlításra és deformációra Kenés(zaj, kopás,melegedés)
3. Rugalmas tengelykapcsolók Tárcsás tengelykapcsolók
3. Rugalmas tengelykapcsolók Rugalmas abroncsos tengelykapcsolók Nagyobb fordulatszámnál a járulékos Fcp miatt kedvezőbb kialakítású
3. Rugalmas tengelykapcsolók Rugalmas tuskós tengelykapcsolók
N-EUPEX-DS http://www.qtech.hu/kbk/metal%20bellow%20cou plings.htm
3. Rugalmas tengelykapcsolók Gumidugós tengelykapcsolók p meg F csa var p Gumidugó méretezése palástnyomásra ébredő T nyomaték zr csap Fcsa dl var d - a gumidugó külső átmérője l - a gumidugó hossza
Szabványos gumidugós tengelykapcsolók
3. Rugalmas tengelykapcsolók Ditek
3. Rugalmas tengelykapcsolók Ditek
4. Oldható tengelykapcsolók Körmös tengelykapcsolók Újra kapcsolás csak teljes leállás esetén
4. Oldható tengelykapcsolók Körmös tengelykapcsolók Egy irányba viszi át a nyomatékot, a másik irányba old
4. Oldható tengelykapcsolók Szinkron tengelykapcsolók
4. Oldható tengelykapcsolók Súrlódó tengelykapcsolók Üzem közben is ki és bekapcsolható Osztályozás: felület (kúpos tárcsás, lemezes ) vagy súrlódást létrehozó erő szerint Hátránya a súrlódási veszteség
4. Oldható tengelykapcsolók Súrlódó tengelykapcsolók Valós működés A veszteség jelentősen T s /T 2 =1,5-2 között befolyásolható
4. Oldható tengelykapcsolók Súrlódó tengelykapcsolók Vizsgálni kell: Súrlódási együtthatót (mozgás közben és nyugvó esetre is) Felületi nyomásra Hőmérsékletet Csapágyak
4. Oldható tengelykapcsolók Kúpos súrlódó tengelykapcsolók
4. Oldható tengelykapcsolók Súrlódó tengelykapcsolók
4. Oldható tengelykapcsolók Súrlódó tengelykapcsolók Ortlinghaus Nincs kenés Sűrűn bekapcsolható hőmérséklet
Ortlinghaus tengelykapcsolók működése (Dr. Szunyogh Gábor rajza alapján)
Ortlinghaus tengelykapcsolók működése
Köszönöm a figyelmet! A következő alkalommal május 17.-én nagydolgozat, témája az egész félévi anyag: rajzok, számítás, elmélet Mindkét házi feladat végső leadási határideje május 13!