Géprajz gépelemek II. II. Konzultáció (2014.03.22.)
Forgó alkatrészek oldható kötőelemei (a nem oldható tengelykötéseket a tk.-ből tanulni) Ékkötés Az ék horonyszélességének illesztése laza D10 A tengely és az agy illesztése átmeneti
Forgó alkatrészek oldható kötőelemei Ékkötés: Játékmentes Után állítható Excentrikus kialakítás D10/h9 oldal irányú illesztés Súrlódásos kapcsolat T F Palástnyomás: s p meg d Fs 2 F A bl ny p ébredő d 2 F F ny ny A p meg p ébr Fn A 2T d b l
Szabványos ékkötés
Forgó alkatrészek oldható kötőelemei Reteszkötés Sugárirányú játék Szabványos elemek Nyírásra és nyomásra történő méretezés Nem megoldott a tárcsa tengelyirányú megtámasztása A mérvadó terhelés palástnyomás p nyírás T 2T dl( h t) p meg meg 2T meg dlb palástnyomásból : 1 ( h t) ldp 2
Reteszkötések kialakítása fészkes retesz hornyos retesz sikló retesz menetes furattal íves retesz
Bordástengely-kötés Alakkal záró kötés Kis tengely átmérő Nagy teherbírás, nagy nyomaték átvitel Egyenletes terhelés Alk: emelőgépek, szerszámgyártás forgácsoló gépek, traktorok és autók hajtóműveiben, bolygóműveiben és sebességváltóműveikben Laza illesztésű Rövid aggyal is megoldható Ig. vétel:a szokásos, tengelyméretezést követi a bordák palástnyomásra történő ellenőrzése egyszerűen és olcsón gyártható, Könnyű kivitel z:6,8 Nehéz kivitel z:10,16
Sebességváltómű tengelye Fogaskerék tárcsa (álló) Fogaskerék tárcsa (axiálisan elmozduló) Bordás tengely F F Kúpos gördülő csapágy Axiális rögzítés (kötőelem) Kúpos gördülő csapágy
Fogazott tengelykötés (DIN 5481) Fogak alakja: evolvens.v ferde Evolvens fogazatnál kenési lehetőség Kicsi a helyszükséglete Nagy nyomatékot visz át Kicsi átmérőnél ferde fogazat (8-60mm) Oldható tengelykötés Alakmarással v. lefejtő eljárással készítik Felhasított agyfurattal csavarral szerelhető
Poligon tengelykötés (DIN 32 711) Nincs feszültséggyűjtő hely Egyenletes terhelés Hátránya, hogy drága és kialakítása bonyolult
Tengelykötések összehasonlítása
Tengelyek Tengelyek típusok 1. Hordozó tengelyek A hordozó tengelyek forgó szerkezeti elemeket hordoznak, vagy szerkezeti elemek forgását biztosítják, pl.: kerekek, dobok, görgők, tárcsák. Jellemző igénybevételük a hajlítás. Csavaró igénybevételnek nincsenek kitéve! - Álló hordozótengelyek - Forgó hordozótengelyek 2. Közlő tengelyek A közlő tengelyek a forgás biztosítása mellett nyomaték átvitelére is képesek, pl. Fogaskerekes hajtóművek tengelyei. Igénybevételük:összetett Anyaguk: Hengerelt-,kovácsolt-,öntött acél, szerkezeti acél öntöttvas, kompozit (kerámia, fém-kerámia, szinter), műanyag. Keresztmetszeti jellemzőik : kör-, körgyűrű-,poligon-,i-, U szelvényű,
Tengelyek kialakítása, SKF szerelőcsillag pad a Bánkiban Lépcsős, hengeres tengely, kúpos szorítóhüvellyel Lépcsős, hengeres tengely, hidraulikus csapágysze reléshez szükséges belső furattal Lépcsős, kúpos tengely, horonnyal és menettel ellátott Lépcsős, hengeres
csapágy csapágyanya biztosító lemez Lépcsős, kúpos tengely, horonnyal és menettel ellátott Tengelyek kialakítása
Tengelyvég és tengelylépcső (DIN 718) kialakítások
Tengelyváll kialakítások Lépcsős, hengeres Lépcsős, hengeres tengely, hidraulikus csapágysze reléshez szükséges belső furattal
Központ furatok (DIN 332)
Tengelyek igénybevételének vizsgálata I. Statikus igénybevétel vizsgálata tengelyeknél 1. Hajlító igénybevételnek kitett tengely vizsgálata és alakváltozása (Powerp+táblai anyag) 2. Csavaró igénybevételnek kitett tengely vizsgálata és alakváltozása (táblai anyag) 3. Összetett igénybevételnek kitett tengely vizsgálata(táblai anyag) 4. Tengelycsap méretezése (jegyzetből) II. Időben váltakozó igénybevétel vizsgálata tengelyeknél (Powerp.+táblai anyag) III. Lengéstani vizsgálat
I./1. Hajlító igénybevételnek kitett tengely vizsgálata Tömör kör keresztmetszetű tengely méretezése hajlításra Egyenszilárdságú tengely alak max M hajlító I x y M max hajlító 4 d 64 d 2 d 2,17 3 M meg Cső keresztmetszetű tengely méretezése d 2,17 3 meg M d 1 d 0 4
I./1. Hajlító igénybevételnek kitett tengely vizsgálata kéttámaszú tartóként Egyenszilárdságú tengelyalak meghatározása hajlító igénybevételre Prizmatikus tartó terhelhetősége M max =konstan s x Valós terhelés Harmadfokú egyenletből meghatározható egyenszilárdságú tengelyátmérő meg meg M I M I max max x x y y max F d d A 3 x 32 F A 1 3 max 32 x l Egyenlővé tesszük a két oldalt és osztjuk egymással d x d max 3 x l 1
I./1. Hajlító igénybevételnek kitett tengely alakváltozásának vizsgálata a terhelés függvényében Prizmatikus tengely alakváltozása: d 2 dx y 2 M IE Első integrál: szögelfordulás Csapágy katalógus írja elő tg 0,001 Deformáció változása a terhelés függvényében Második integrál: Lehajlás y=l/3000 Lépcsős tengely (táblai ábra)
I./2. Csavaró igénybevétel és I./3. összetett igénybevétel I./2. Csavaró feszültség és alakváltozása (táblai ábra) max T I p Tmax d 4 d 2 32 Tl I G p I./3. Összetett igénybevétel Mohr szerint (táblai ábra) red ( Mohr) 2 4 2
I./4. Tengelycsap Palástnyomásra és hajlításra való méretezés (jegyzetből)
II. Időben váltakozó igénybevétel vizsgálata tengelyeknél Az állandó terhelés a forgó mozgás következtében váltakozó irányú lesz Mh hajlító ysin t Ix
Ismétlődő váltakozó terhelések Közép feszültség m max 2 min Amplitudó a max 2 min
II./1. Wöhler- diagram (anyagjellemző) Határfeszültség változása σ D Kifáradási határfeszültség: az a határfeszültség, amelynél végtelen ismétlődés esetén sem következik be a fáradásos törés Terhelhetőségi terület
II./2. Smith- diagram (anyagjellemző) A diagramot befolyásoló tényezők: Alkatrész nagysága Felületi érdessége, korrózió Felületi kezelés Hidegalakítás Hőmérséklet Alkatrész alakja és tagoltsága Ha figyelembe veszem a befolyásoló tényezőket is akkor: E335 anyag és alkatrész jellemző!
csavarás Tengelyanyagok Smith diagramjai húzás-nyomás hajlítás
Alkatrész nagyságának hatása (b 1 ) A Smith diagram területét csökkenti
Felületi érdesség hatása (b 2 ) Feszültség lengéssel szembeni ellenálló képesség csökken az érdesség növekedésével
Korrózió hatása Feszültség lengéssel szembeni ellenálló képesség csökken
Felületi kezelés hatása
Hidegalakítás hatása Sajtolás, húzás,hengerlés hatására nő a folyáshatár feszültség értéke
Hőmérséklet hatása Hőmérséklet csökkenésével nő a folyáshatár értéke Hőmérséklet növelésével nő a megengedett tiszta lengő feszültség érték
Gátlástényező változása k
Gátlástényező alakulása a tagoltság függvényében
Smith diagrammból számítható biztonsági szám meghatározása A., B., m n m n 0 b b 1 2 m fh k lengő a 0és m a 1 b b 1 állandó 2 k a lengő Ajánlott a házi feladathoz a segédlet 30. oldalán levő 2.3 feladat megoldása alapján történő ellenőrzés!
Tengely tervezés dokumentációjának tartalma Tengely statikus méretezése igénybevételi ábrákkal együtt Tengely váltakozó igénybevételre történő méretezése, Smith diagramok szerkesztésével az A csapágyazásnál és a fogaskerék tárcsánál Szabványos reteszek méretezése, választása Csapágyválasztás (csak méret alapján)
Az ékszíj és a fogaskerék tárcsákat ki kell rajzolni A tengelyt be kell fejezni úgy, hogy az axiális megtámaszt ásnak megfeleljen Szabványos központ furat kell a tengely megmunkálásához
Csapágyanya biztosítólemezzel
Csapágyanya biztosítólemezzel
Köszönöm a figyelmet! Következő konzultáció április 12. 1. házi feladat beadási határideje (mozgatóorsó) 2. Zárthelyi dolgozat április 12.-én Témája: - retesz-, ékkötések - tengelyek statikus méretezése (hajlításra, húzásra, csavarásra, összetett igénybevételre) - váltakozó igénybevételre történő méretezés (Wöhler, Smith) - Smith diagramm rajzolása adott határfeszültségekkel - tengelyrészlet rajzolása csapágyazással, vagy fogaskeréktárcsával, valamint ezek az elemek axiális magtámasztása Seeger gyűrűvel, tengelyvállal, hornyos csapágyanyával