Tartalomjegyzék. Bevezetés 3. A tervezésben szereplő hajtómű és a hajtóművet felépítő elemek, alkatrészek _4.. Hajtómű összeállítása 4.. Részösszeállítások 5... Levegőztető 5... Olajszint-mérő 5..3. Vizsgáló ablak 6..4. Olajszint ellenőrző ablak 7.3. Felépítő alkatrészek 8 3. Kiinduló adatok 5 4. A tervezés menete és a tervezéshez felhasznált összefüggések 6 4.. A fogaskerekek főbb méreteinek meghatározása 6 4.. Tengelyek méretezése 6 4... Hajtó tengely méretezése 7 4.3. Csapágy kiválasztás 4.3.. A csapágyak felülvizsgálata és tisztítása 4.3.. Csapágykiválasztás menete 4.4. Fogaskerekek geometriai méreteinek meghatározása 4 4.4.. Hajtó fogaskerék 4 4.4.. Hajtott fogaskerék 6 4.5. Reteszek méretezése 8 4.5.. Fogaskerék rögzítésére szolgáló retesz 8 5. A tervezés menete 3
5.. A fogaskerekek főbb méreteinek meghatározása 3 5.. Tengelyek méretezése 3 5... Hajtó tengely méretezése 33 5.3. Csapágy kiválasztás 38 5.3.. A csapágyak felülvizsgálata és tisztítása 38 5.3.. Csapágykiválasztás menete 38 5.4. Fogaskerekek geometriai méreteinek meghatározása 4 5.4.. Hajtó fogaskerék 4 5.4.. Hajtott fogaskerék 4 5.5. Reteszek méretezése 44 5.5.. Fogaskerék rögzítésére szolgáló retesz 44 5.6. A fogaskerék ellenőrzése fogtő elnyíródásra 46 6. ellékletek 48 6.. Alkatrész, rajz jegyzék 48
. Bevezetés A tervezés tárgya egy egyfokozatú fogaskerekes áthajtómű. A hajtóművek feladata, hogy a hajtó és a hajtott tengely között szükséges áttételeket megvalósítsa. Az iparban használatos hajtóművek egy-, két- vagy többfokozatú kivitelben készülnek, 400 mm kimenő tengelytávolságig könnyű, 400 mm felett nehéz sorozatról beszélünk. A hajtóműhöz a hajtómotort többnyire villamos motort kétféleképpen csatlakoztathatjuk. A talpas villamosmotor tengelyét a hajtómű bemenő tengelyével rugalmas tengelykapcsolóval kapcsoljuk össze (pl.: bőr-, gumidugós tengelykapcsoló). Ilyen esetben a hajtómű szabad tengelyvéggel készül. A peremes villamos motort a bemenő tengellyel közvetlenül kell összekapcsolnunk, ebben az esetben a hajtómű peremmotoros kivitelben készül. A hajtóműveknek két szabad tengelyvége lehet, ilyenkor a tengelyt a hajtómű mindkét oldalán kivezetik. A tengelyek elhelyezkedése szerint jobb vagy bal hajtásirányú, fekvő vagy álló elrendezésű hajtóművekről beszélünk. A tervezésben egy elemi kompenzált fogazással megvalósított egyfokozatú fogaskerekes áthajtómű tervezése történik. 3
. A tervezésben szereplő hajtómű és a hajtóművet felépítő elemek, alkatrészek.. Hajtómű összeállítása 4
.. Részösszeállítások... Levegőztető A kenőolaj megfelelő levegőzéséről gondoskodik. A ház felsőrészén kialakított menetes furatba helyezzük a már összeszerelt szerkezetet. A házra szerelésnél a belső alkatrészen található lapolást 36-os szerszámkulccsal rögzítjük.... Olajszint-mérő A hajtóműben lévő olaj mennyiségét lehet ellenőrizni a mérő pálca segítségével. A belső alkatrész szilárdan illeszkedik a ház alsórészén kialakított 45 o -os szögben elhelyezett furatban. A mérőpálcát a menet segítségével rögzítjük megfelelő helyen. A mérést legalább óra üzemen kívüli idő után kell elvégezni. A mérőpálcán elhelyezett két vonal a minimális és maximális olajszintet jelzi. Az optimális olajszint a két vonal között helyezkedik el. 5
..3. Vizsgáló ablak A hajtómű üzem közbeni megfelelő működésének ellenőrzésére szolgál. A megfelelő tömítésről gondoskodni kell. 6
..4. Olajszint ellenőrző ablak A hajtómű házban lévő kenőolaj megfelelő mennyiségének ellenőrzését teszi lehetővé. 7
.3. Felépítő alkatrészek - Ház alsórész: öntészeti úton állítják elő, majd különböző utómunkálatokkal készítik el. Ezek az utómunkálatok lehetnek: marás, köszörülés, fúrás, menetvágás, menetfúrás, stb. Feladata, hogy a tengelyeket a csapágyakon át pozícionálja, különböző kiegészítő részegységeknek helyet adjon pl.: olajszint mérő, olajszint ellenőrző, olaj leeresztő, csapágyrögzítő fedél, különböző tömítések. Funkciója a kenőolaj szint fenntartása és a kenőolaj cseréjének biztosítása. Anyaga öntöttvas. 8
- Ház felsőrész: öntészeti úton állítják elő, majd különböző utómunkálatokkal készítik el. Ezek az utómunkálatok lehetnek: marás, köszörülés, fúrás, menetvágás, menetfúrás, stb. Feladata, hogy a tengelyeket a csapágyakon át pozícionálja, különböző kiegészítő részegységeknek helyet adjon pl.: levegőztető, kémlelő ablak. Anyaga öntöttvas. - Tengely: gépi forgácsolással (esztergálással) készítik, majd a reteszhornyokat ujjmaróval munkálják meg. A csapágy helyén finom felületi megmunkálás szükséges. Anyaga A 70-es ötvözetlen szerkezeti acél. 9
- Csapágy: szabványos gépelem, melyet csapágy katalógusból választunk, a terhelések és a beépítési körülmények függvényében. A tervezésben 4 db SKF 6306 jelű mélyhornyú golyóscsapágyat alkalmazunk. - Hajtó fogaskerék: különböző fogaskerék gyártó eljárással készülhet (profilozó, lefejtő eljárás, stb.). A reteszhornyot gyalulással alakítják ki. A fogakat helyileg hőkezeléssel teszik kopásállóbbá. Anyaga C 5 betétben edzhető ötvözetlen acél. 0
- Hajtott fogaskerék: különböző fogaskerék gyártó eljárással készülhet (profilozó, lefejtő eljárás, stb.). A reteszhornyot gyalulással alakítják ki. A fogakat helyileg hőkezeléssel teszik kopásállóbbá. Anyaga C 5 betétben edzhető ötvözetlen acél. - Reteszek: szabványos gépelemek melyeket tervezői segédletből választunk a terhelés és a tengelyátmérő függvényében. Anyaga A 50 ötvözetlen szerkezeti acél. - A tervezői segédletből az SZ KGST 89 jelű. alakú retesz lett választva a fogaskerék nyomaték és teljesítmény átadásához.
- A tervezői segédletből az SZ KGST 89 jelű 3. alakú retesz lett választva a tengelyvégre szerelt tengelykapcsoló nyomatékátviteléhez. - Csapágyfedél: két fajtát alkalmazunk, db nyitott és db zárt típust. Az alkatrészeket esztergálással majd fúrással állítják elő. Feladatuk, hogy a csapágyat rögzítsék. Anyaga A 60-as ötvözetlen szerkezeti acél. - Nyitott csapágyfedél: a tengely ezen az alkatrészen keresztül lép ki a hajtóműből. A csapágyfedél és a tengely találkozásánál a megfelelő tömítésről gondoskodni kell. A tömítés a csapágyfedél megfelelően kialakított hornyába kerül. A csapágyfedél rögzítése a házra csavarokkal történik. A ház és a csapágyfedél között tömítő gyűrűt kell alkalmazni a hajtóműben lévő olaj szivárgása ellen.
- Zárt csapágyfedél: feladata, hogy zárja a hajtóművet és a csapágyat megtámassza. A ház és a csapágyfedél között tömítő gyűrűt kell alkalmazni a hajtóműben lévő olaj szivárgása ellen. 3
- Seeger gyűrű: Szabványos gépelem melyet tervezői segédletből kell választani. Feladata, hogy a fogaskereket megfelelő helyen tartsa. A seeger gyűrű elhelyezéséhez a tengelyen szabványos méretű vállat kell kialakítani. 4
3. Kiinduló adatok - A belépő teljesítmény: P 4 KW 4 0 3 W - A bemenő fordulatszám: n 900 5 be min s - A hajtó és a hajtott tengely közötti áttétel: i 0,6 - Az üzemi tényező: k d,8 Fogaskerekekre vonatkozó adatok: - Kompenzálásnál használt szerszám elállítás értéke: x 0, - Lábhézag tényező: - odul: * c 0 6 m 5 5
4. A tervezés menete és a tervezéshez felhasznált összefüggések 4.. A fogaskerekek főbb méreteinek meghatározása - A fogaskerék fogszámainak meghatározása a már ismert áttétel értékének felhasználásával: i z z z 40 z 4 - A fogaskerekek osztóköreinek meghatározása: d m 0 z d m 0 z 4.. Tengelyek méretezése A tengelyeket a csapágyak helyes és hosszantartó működése érdekében helyzettűrésekkel kell ellátni. A tengely hengeres alak tűrései: Az ISO 0-983-ban meghatározott hengerességi tűrésnek - IT fokozattal jobbnak kell lennie, mint az előírt mérettűrés, függően a követelményektől. Pl.: ha az ülés a tengelyen m6 pontossággal van megmunkálva, akkor az alaktűrésnek IT5-IT4-nek kell lennie. A hengeresség t tűrésértéke egy feltételezett 50mm-es átmérőjű tengely esetén megkapható: t IT 5/ 8/ 9 µm vagy t IT 4/ / 6 µm 6
Ha a csapágyakat szorító vagy lehúzó hüvellyel kell szerelni, a hüvely tengelyülésének hengeressége IT 5/ (h9-hez) vagy IT 7/ (h0-hez) kell lennie. A tengely merőlegesség tűrései: A csapágygyűrűk homlokfelületi alátámasztásának merőlegesség tűréseit az ISO 0-983 határozza meg, mely legalább egy IT fokozattal jobb, mint a kapcsolódó hengeres ülés átmérőtűrése. t t3 AB A B da db t AB t4 AB ivel a hajtó és a hajtott tengely hosszméretei azonosak és a fogaskerekek fognyomásából adódó erő mindkét tengelynél azonos, ezért mindkét tengely igénybevétele megegyezik. Tehát mindkét tengely azonos kialakítású. Ez előnyös mind gyártási mind pedig esetleges csere esetén. 4... Hajtó tengely méretezése - A belépő teljesítmény (P), fordulatszám (n be ) és a várható üzemeltetési körülményekhez mért üzemi tényező (k d ) figyelembevételével a hajtó tengelyben ébredő csavaró nyomaték ( cs ) meghatározása. P cs π k d n be 7
cs P k π d n Hajtómű tervezése be - A tengelyre ható fognyomásból eredő radiális terhelés meghatározása: F k d 0 cs Fk d 0 cs - A tengely adatainak megválasztása: x x x 3 F k FA Fk FB A B X3 X X 336,90N T 0-336,90N 06,95Nm H 0 67,3803Nm cs 0 87,976Nm red 0 8
- A tengely A alátámasztási pontjára felírt nyomatéki egyenlet: 0 FK x FB ( x x ) A + Rendezve: F B F x K x + x ivel a tartó az FK megegyezik, tehát: erőre szimmetrikus ezért a két támaszerő nagysága FK F A FB. - A maximális hajlító nyomaték meghatározása: H max vagy H max F F A B x x - A tengelyt terhelő nyomatékokból redukált nyomaték meghatározása: + red H CS - A tengelyre ható redukált feszültségek meghatározása a oore-képlet alapján: σ red σ H + 4τ - A redukált feszültségre méretezett legkisebb tengelyátmérő meghatározása: σ red min K 3 red Rendezve : d 3 σ π red red d H 3 min + π 3 CS 9
- A tengely szögelfordulásra történő ellenőrzése: ivel a tengely nyomatékot továbbít, ezért a tengelyt szögelfordulásra ellenőrizni kell. A nyomaték átadásában szereplő összes tengelylépcsőt külön ellenőrizni kell, majd ezek értékét összeadni. Ha ez az érték nem haladja meg a megengedett értéket, akkor a tengely ebből a szempontból megfelel. Az ellenőrzés alatt használt összefüggésekben megjelenő G az acélokra jellemző rugalmassági modulusz, melynek értéke 8 0 4 pa. Az összefüggésekből kapott értékek rad-ban értendők, ezért ezeket át kell váltani m 0 mértékegységbe. O4 Gyengített átmérő 80 5 O8 O30 40 55 f f f3 f4 ρ ρ + össz + ρ + ρ3 ρ4 A tengelyvégre szerelt tengelykapcsoló retesszel történő rögzítése miatt a ρ tengelyrész reteszhorony által gyengített átmérőjével történik az ellenőrzés. 0
G d l G I l CS P CS 3 4 π ρ G d l G I l CS P CS 3 4 π ρ G d l G I l CS P CS 3 4 3 3 3 3 π ρ G d l G I l CS P CS 3 4 4 4 4 4 π ρ 4 3 ρ ρ ρ ρ ρ + + + Össz ivel a m meg 0 0,5 ρ, ezért a tengely az előírt terhelések mellett ilyen igénybevételnek megfelel.
4.3. Csapágy kiválasztás 4.3.. A csapágyak felülvizsgálata és tisztítása A gördülőcsapágyakat, mint minden más fontos gépelemet, időről időre felül kell vizsgálni, és ki kell tisztítani. Teljes mértékben az üzemi körülményektől függ, hogy az ilyen felülvizsgálatokat milyen gyakran kell elvégezni. Évenkénti egyszeri felülvizsgálat és tisztítás elegendő, ha üzemközben ellenőrizhető a csapágy állapota, pl.: a futás közbeni csapágyzörej lehallgatása útján, a hőmérséklet mérésével vagy a kenőolaj vizsgálatával. Az évenkénti felülvizsgálat terjedjen ki a csapágygyűrűkre, a gördülőtestekre, a kosarakra és csapágyazás egyéb alkatrészeire. A nagy terhelésű csapágyakat gyakrabban kell megvizsgálni, pl.: a hengerműcsapágyakat minden egyes henger cserénél ellenőrzik. A csapágyalkatrészeket megfelelő oldószerrel (mosóbenzinnel, savmentes petróleummal) kell kimosni, alaposan megszárítani, majd azonnal be kell olajozni vagy zsírozni, hogy azokat a korróziótól megvédjük. Ez különösen akkor fontos, ha a gép hosszabb ideig áll, mielőtt újból használatba veszik. 4.3.. Csapágykiválasztás menete - Első lépés: Az adatok felvétele - Az élettartam tényező megválasztása a terhelések és az üzemi körülmények figyelembevételével. L h 0. 000üó
- A fordulatszám n 500 min - A csapágyat csak tiszta radiális erő terheli. A radiális terhelés nagysága a tengely méretezésénél adódó támaszerő nagysága. F r F A - ásodik lépés: A csapágy típusának kiválasztása A terheléseket és az üzemi körülményeket figyelembe véve, a csapágy típusa egysoros mélyhornyú golyóscsapágy. - Harmadik lépés: Számítások A terhelések és az üzemi körülményekre jellemző P c viszonyszám táblázatból történő meghatározása a fordulatszám és az élettartam tényező figyelembevételével. Az egyenértékű dinamikus csapágyterhelés meghatározása P Fr x + Fa y 3
ivel a csapágyra nem hat axiális irányú terhelés, ezért az F a y tag az összefüggésből kiesik mivel az F a értéke 0. Az x érték pedig tiszta radiális erő esetén. A megmaradó összefüggés tehát P Fr. A dinamikus alapterhelés meghatározása. c C P P Választott csapágy adatai: C d D B A csapágy jele: 6306 4.4. Fogaskerekek geometriai méreteinek meghatározása A fogaskerekek modulja, fogszámai a kompenzálás mértéke és a fogaskerekeket hordozó tengelyek tengelytávolsága adott. A kompenzálást a csúszásviszony javítására alkalmazzuk. 4.4.. Hajtó fogaskerék Adatok felvétele: - Fogszám: - odul: z 40 m5 - Osztókör átmérő: d 0 00 mm 4
- Szerszám elállítás értéke: x0, - Fogaskerék szélessége: b0 mm Hajtómű tervezése B dl d0 df Számítások: - Fogfej magasság meghatározása: f m x m f 5
- Fogláb mélység meghatározása: l Hajtómű tervezése x m + c0 + x m m + ( m c0 + x ) l - Fejkör átmérő meghatározása: d f d 0 + f m d f - Lábkör átmérő meghatározása: d l d 0 l d l 4.4.. Hajtott fogaskerék Adatok felvétele: - Fogszám: z 4 - odul: m5 - Osztókör átmérő: d 0 0 mm - Szerszám elállítás értéke: x0, - Fogaskerék szélessége: b0 mm 6
B dl d0 df Számítások: - Fogfej magasság meghatározása: f m + x m f - Fogláb mélység meghatározása: l x m + c0 x m m + ( m c0 x ) m l - Fejkör átmérő meghatározása: d f d0 + f d f 7
- Lábkör átmérő meghatározása: d l d0 l Hajtómű tervezése d l 4.5. Reteszek méretezése A reteszek szabványos gépelemek, melyeket tervezői segédletből választunk a tengelyátmérő függvényében. A reteszek anyagának minden esetben gyengébb minőségűnek kell lennie, mint a tengely anyaga vagy a tengelyre szerelt alkatrész pl.: fogaskerék, ékszíjtárcsa, dörzskerék, stb. Jelen esetben a reteszek anyaga A 50 ötvözetlen szerkezeti acél. A tengelyekre két különböző méretű és kialakítású retesz szükséges. 4.5.. Fogaskerék rögzítésére szolgáló retesz Adatok felvétele: A retesz anyagára jellemző értékek: τ p ny meg 60Pa 0Pa A tengely átmérő függvényében választott reteszre jellemző b h viszonyszám. b h A reteszhornyok mérete a tengelyben és az agyban. t t 8
b Agy t t Tengely A reteszt elnyíró kerületi erő meghatározása a csavaró nyomatékból. CS F K F K d CS A retesz minimális hosszának meghatározása. τ Ny FK A F b K l min l min l min FK τ b Ny Tervezői segédletből választott retesz hossza: l A retesz palástnyomásra történő ellenőrzése: p ébr FK FK A ( h t ) l p ébr 9
ivel a megengedett palástnyomás értéke nagyobb, mint az ébredő palástnyomás értéke, ezért a retesz a fellépő terhelések mellett ebből a szempontból megfelel. 30
5. A tervezés menete 5.. A fogaskerekek főbb méreteinek meghatározása - A fogaskerék fogszámainak meghatározása a már ismert áttétel értékének felhasználásával: i z z z 40 z 4 - A fogaskerekek osztóköreinek meghatározása: d m 0 z d m 0 z 5.. Tengelyek méretezése A tengelyeket a csapágyak helyes és hosszantartó működése érdekében helyzettűrésekkel kell ellátni. A tengely hengeres alak tűrései: Az ISO 0-983-ban meghatározott hengerességi tűrésnek - IT fokozattal jobbnak kell lennie, mint az előírt mérettűrés, függően a követelményektől. Pl.: ha az ülés a tengelyen m6 pontossággal van megmunkálva, akkor az alaktűrésnek IT5-IT4-nek kell lennie. A hengeresség t tűrésértéke egy feltételezett 50mm-es átmérőjű tengely esetén megkapható: t IT 5/ 8/ 9µm vagy t IT 4/ / 6µm 3
Ha a csapágyakat szorító vagy lehúzó hüvellyel kell szerelni, a hüvely tengelyülésének hengeressége IT 5/ (h9-hez) vagy IT 7/ (h0-hez) kell lennie. A tengely merőlegesség tűrései: A csapágygyűrűk homlokfelületi alátámasztásának merőlegesség tűréseit az ISO 0-983 határozza meg, mely legalább egy IT fokozattal jobb, mint a kapcsolódó hengeres ülés átmérőtűrése. t t3 AB A B da db t AB t4 AB ivel a hajtó és a hajtott tengely hosszméretei azonosak és a fogaskerekek fognyomásából adódó erő mindkét tengelynél azonos, ezért mindkét tengely igénybevétele megegyezik. Tehát mindkét tengely azonos kialakítású. Ez előnyös mind gyártási mind pedig esetleges csere esetén. A tengelyek anyagára jellemző értékek: τ τ σ cs Ny haj 3Pa 80Pa 0Pa 3
5... Hajtó tengely méretezése Hajtómű tervezése - A belépő teljesítmény (P), fordulatszám (n be ) és a várható üzemeltetési körülményekhez mért üzemi tényező (k d ) figyelembevételével a hajtó tengelyben ébredő csavaró nyomaték ( cs ) meghatározása. P cs cs π n k d P kd π n be cs 67, 3803Nm be 3 4 0 W,8 π 5 s - A tengelyre ható fognyomásból eredő radiális terhelés meghatározása: F k d 0 cs Fk d 0 cs 67,3803Nm 0,m F K 673, 803N - A tengely adatainak megválasztása: x 80 mm x 80 mm x 3 60 mm 33
FA Fk FB A B X3 X X 336,90N T 0-336,90N 06,95Nm H 0 67,3803Nm cs 0 87,976Nm red 0 - A tengely A alátámasztási pontjára felírt nyomatéki egyenlet: 0 FK x FB ( x ) A + Rendezve: x F B F x K x + x 673,803N 80mm (80mm + 80mm) F B 336, 90N 34
ivel a tartó az FK megegyezik tehát Hajtómű tervezése erőre szimmetrikus ezért a két támaszerő nagysága FK F A FB. - A maximális hajlító nyomaték meghatározása: H max vagy H max F F A B x x 336,90N 80 0 3 mm 06,95Nm - A tengelyt terhelő nyomatékokból redukált nyomaték meghatározása: red H + CS (06,95Nm) + (67,3803Nm) 87, 976Nm - A tengelyre ható redukált feszültségek meghatározása a oore-képlet alapján: σ red σ H + 4τ (0Pa) + 4 (3Pa) 35, 398Pa - A redukált feszültségre méretezett legkisebb tengelyátmérő meghatározása: σ Rendezve : d red min K 3 red 3 σ π red red d H 3 min + π 3 3 CS 3 3 87,976 0 Nm 35,398Pa π,09mm - A tengely szögelfordulásra történő ellenőrzése: ivel a tengely nyomatékot továbbít, ezért a tengelyt szögelfordulásra ellenőrizni kell. A nyomaték átadásában szereplő összes tengelylépcsőt külön ellenőrizni kell, majd ezek értékét összeadni. Ha ez az érték nem haladja meg a megengedett értéket, akkor a tengely ebből a szempontból megfelel. Az ellenőrzés alatt használt összefüggésekben megjelenő 35
G az acélokra jellemző rugalmassági modulusz, melynek értéke 8 0 4 pa. Az összefüggésekből kapott értékek rad-ban értendők, ezért ezeket át kell váltani m 0 mértékegységbe. O4 Gyengített átmérő 80 5 O8 O30 40 55 f f f3 f4 ρ ρ + + + össz ρ ρ3 ρ 4 A tengelyvégre szerelt tengelykapcsoló retesszel történő rögzítése miatt a ρ tengelyrész reteszhorony által gyengített átmérőjével történik az ellenőrzés. ρ I CS P l G CS l 4 d π G 3 3 67,3803 0 Nm mm 4 (4mm) π 4 8 0 Pa 3 ρ 0,0097rad 0, 090 m 0 36
ρ I CS P l G CS l 4 d π G 3 3 67,3803 0 Nm 33mm 4 (8mm) π 4 8 0 Pa 3 ρ 0,00588rad 0, 08 m 0 ρ 3 I CS P l G 3 d 4 3 CS π 3 l 3 G 3 67,3803 0 Nm 5mm 4 (30mm) π 4 8 0 Pa 3 ρ 3 0,000340rad 0, 0949 m 0 ρ 4 I CS P l G 4 CS l4 4 d 4 π G 3 3 67,3803 0 Nm 80mm 4 (40mm) π 4 8 0 Pa 3 ρ 4 0,00063rad 0, 05545 m 0 ρ Össz 0 ρ + ρ + ρ3 + ρ 4 0,090 + 0,08 + 0,0949 + 0, 05545 m m m m 0 0 0 ρ Össz 0 0,469 m ivel a 0 ρ meg 0,5, ezért a tengely az előírt terhelések mellett ilyen m igénybevételnek megfelel. 37
5.3. Csapágy kiválasztás Hajtómű tervezése 5.3.. A csapágyak felülvizsgálata és tisztítása A gördülőcsapágyakat, mint minden más fontos gépelemet, időről időre felül kell vizsgálni, és ki kell tisztítani. Teljes mértékben az üzemi körülményektől függ, hogy az ilyen felülvizsgálatokat milyen gyakran kell elvégezni. Évenkénti egyszeri felülvizsgálat és tisztítás elegendő, ha üzemközben ellenőrizhető a csapágy állapota, pl.: a futás közbeni csapágyzörej lehallgatása útján, a hőmérséklet mérésével vagy a kenőolaj vizsgálatával. Az évenkénti felülvizsgálat terjedjen ki a csapágygyűrűkre, a gördülőtestekre, a kosarakra és csapágyazás egyéb alkatrészeire. A nagy terhelésű csapágyakat gyakrabban kell megvizsgálni, pl.: a hengerműcsapágyakat minden egyes henger cserénél ellenőrzik. A csapágyalkatrészeket megfelelő oldószerrel (mosóbenzinnel, savmentes petróleummal) kell kimosni, alaposan megszárítani, majd azonnal be kell olajozni vagy zsírozni, hogy azokat a korróziótól megvédjük. Ez különösen akkor fontos, ha a gép hosszabb ideig áll, mielőtt újból használatba veszik. 5.3.. Csapágykiválasztás menete - Első lépés: Az adatok felvétele - Az élettartam tényező megválasztása a terhelések és az üzemi körülmények figyelembevételével. L h 0. 000üó 38
- A fordulatszám n 500 min - A csapágyat csak tiszta radiális erő terheli. A radiális terhelés nagysága a tengely méretezésénél adódó támaszerő nagysága. Fr FA 336, 9N - ásodik lépés: A csapágy típusának kiválasztása A terheléseket és az üzemi körülményeket figyelembe véve, a csapágy típusa egysoros mélyhornyú golyóscsapágy. - Harmadik lépés: Számítások A terhelések és az üzemi körülményekre jellemző P c viszonyszám táblázatból történő meghatározása a fordulatszám és az élettartam tényező figyelembevételével. c P, Az egyenértékű dinamikus csapágyterhelés meghatározása P Fr x + Fa y 39
ivel a csapágyra nem hat axiális irányú terhelés, ezért az F a y tag az összefüggésből kiesik mivel az F a értéke 0. Az x érték pedig tiszta radiális erő esetén. A megmaradó összefüggés tehát P Fr. A dinamikus alapterhelés meghatározása: c C P P C, 336, 9N C 630, 8N Választott csapágy adatai: C 800N d 30mm D 7mm B 9mm A csapágy jele: 6306 40
5.4. Fogaskerekek geometriai méreteinek meghatározása A fogaskerekek modulja, fogszámai a kompenzálás mértéke és a fogaskerekeket hordozó tengelyek tengelytávolsága adott. A kompenzálást a csúszásviszony javítására alkalmazzuk. 5.4.. Hajtó fogaskerék Adatok felvétele: - Fogszám: z 40 - odul: m5 - Osztókör átmérő: d 0 00 mm - Szerszám elállítás értéke: x0, - Fogaskerék szélessége: b0 mm Számítások: - Fogfej magasság meghatározása: f m x m 5mm (0, 5mm) f 4mm - Fogláb mélység meghatározása: x l m + c0 + x m m + ( m c0 ) + x m 5mm + (5mm ) + 0, 5mm 6 l 6, 833mm 4
- Fejkör átmérő meghatározása: d f d + f 00mm + 4mm 0 d f 08mm - Lábkör átmérő meghatározása: d l d l 00mm 6, 833mm 0 d l 86, 33mm 5.4.. Hajtott fogaskerék Adatok felvétele: Hajtómű tervezése - Fogszám: z 4 - odul: m5 - Osztókör átmérő: d 0 0 mm - Szerszám elállítás értéke: x0, - Fogaskerék szélessége: b0 mm 4
B dl d0 df Számítások: - Fogfej magasság meghatározása: f m + x m 5mm + (0, 5mm) f 6mm - Fogláb mélység meghatározása: x l m + c0 x m m + ( m c0 ) x m 5mm + (5mm ) 0, 5mm 6 l 4, 833mm - Fejkör átmérő meghatározása: d f d + f 0mm + 6mm 0 d f 3mm 43
- Lábkör átmérő meghatározása: Hajtómű tervezése d l d l 0mm 4, 833mm 0 d l 0, 33mm 5.5. Reteszek méretezése A reteszek szabványos gépelemek, melyeket tervezői segédletből választunk a tengelyátmérő függvényében. A reteszek anyagának minden esetben gyengébb minőségűnek kell lennie, mint a tengely anyaga vagy a tengelyre szerelt alkatrész pl.: fogaskerék, ékszíjtárcsa, dörzskerék, stb. Jelen esetben a reteszek anyaga A 50 ötvözetlen szerkezeti acél. A tengelyekre két különböző méretű és kialakítású retesz szükséges. 5.5.. Fogaskerék rögzítésére szolgáló retesz Adatok felvétele: A retesz anyagára jellemző értékek: τ p ny meg 60Pa 0Pa A tengely átmérő függvényében választott reteszre jellemző b h viszonyszám. b h 8 A reteszhornyok mérete a tengelyben és az agyban. t 5 mm t 3,3 mm 44
b Agy t t Tengely A reteszt elnyíró kerületi erő meghatározása a csavaró nyomatékból. CS 67,3803 Nm F K CS 67,3803Nm d 0,04m F K 3369, 05N A retesz minimális hosszának meghatározása. τ Ny FK A F b K l min l min τ F Ny K b 3369,05N 60Pa mm lmin 6, 963mm Tervezői segédletből választott retesz hossza: l 3mm A retesz palástnyomásra történő ellenőrzése: p ébr FK A FK 3369,05N ( h t ) l (8mm 5mm) 0mm 45
p ébr 8, 954Pa ivel a megengedett palástnyomás értéke nagyobb, mint az ébredő palástnyomás értéke, ezért a retesz a fellépő terhelések mellett ebből a szempontból megfelel. 5.6. A fogaskerék ellenőrzése fogtő elnyíródásra A fogaskereket terhelő kerületi erő a fogakat el akarja nyírni. A számolásnál az osztóköri fogvastagsággal számolunk, mivel ez a méret mindkét fogaskeréknél megegyezik. A kerületi erőt a csavaró nyomatékból számoljuk. Az ismert csavaró nyomatékból meghatározott kerületi erő: CS FK F d d 0 67,3803Nm 0 m CS K 3 0 0 F K 4456, 3383N A kerületi erőből a hajlító nyomaték meghatározása: h FK k Ahol a k a fogláb mélység nagysága (kl). 3 h 4456,3383N 4,833 0 m h, 5374Nm Az osztóköri fogvastagság meghatározása: m π 5mm π s + x m tgα + 0,mm 5mm tg0 s 8, 58mm O 46
A fogtő elnyíródás a fog osztóköri fogvastagság s és fogszélesség b által meghatározott keresztmetszeten történik. σ meg σ ébr K h h s b 6 3,537 0 Nm (8,58mm) 0mm 6 σ ébr 87, 746Pa ivel a fogaskerék anyagára megengedett feszültség értéke 65 Pa, és a kialakult feszültség értéke 87,746 Pa, ezért a fogaskerék fogtő elnyíródás szempontjából megfelel. 47
6. ellékletek 6.. Alkatrész, rajz jegyzék Sorszám egnevezés Anyag Rajz ennyiség. Tengely A 70 ÁH/T db. Csapágyfedél-nyitott A 60 ÁH/CSF-N db 3. Csapágyfedél-zárt A 60 ÁH/CSF-Z db 4. Fogaskerék-hajtott C 45 ÁH/FK- db 5. Fogaskerék-hajtó C 45 ÁH/FK- db 6. Olajszintmérő-belső A 60 ÁH/O-B db 7. Olajszintmérő-pálca KO 30 ÁH/O-P db 8. 9. 0. Olajszint ellenőrzőüveglap Olajszint ellenőrzőleszorító anya Olajleeresztő záró anya Üveg ÁH/OE-Ü db A 50 ÁH/OE-ZA db A 50 ÁH/OL-ZA db. Illesztőcsap A 60 ÁH/ICS 3db. Ház-alsórész Aö 60Fk ÁH/H-A db 3. Ház-felsőrész Aö 60Fk ÁH/H-F db 4. Levegőztető-belső A 50 ÁH/LG-B db 5. Levegőztető-szűrő Ko 30 ÁH/LG-SZ db 6. Levegőztető-záró A 50 ÁH/LG-Z db 7. Vizsgálóablakleszorító lemez A 60 ÁH/VA-LL db 48
Sorszám egnevezés Anyag Rajz ennyiség 8. 9. Vizsgálóablaktömítés Vizsgálóablaküveglap Gumi ÁH/VA-T db Üveg ÁH/VA-ÜL db 0. Seeger-gyűrű A 60 ÁH/SEG-G db. Gumi ÁH/TÖ db. Olajleeresztő-tömítés Gumi ÁH/TÖ db 3. 4. Olajszint ellenőrzőtömítés Csapágyfedélnyitott-tömítés Csapágyfedéltömítés Gumi ÁH/TÖ db Gumi ÁH/TÖ 4db 49
50
8 5,6 ( ) Ø9 65 0 5 65 90 55 3 0 5 0 0 Ø9 60 Ø40 Ø38 Ø45 5 Ø40 SZ 3999 Ř4 sz 3999 Ř4 Ø30p6 0,8 Ø40 0,8 60 Ø9 Ø30p6 0,9 Ø4 3 4 0 Ø4 0,9 004.06.05. : Róka Tamás. Tengely ÁH/T 30 Tengely +4 +6
4 R 7 9 5 Ø05 R0 R5 4H3 Ø95 Ø4H Ø70 Ø7h8 Ø95 4 Ø75 6db Ø6 Ø9H 4 9 7 +05 0 +0 0 0-046 004.06.05. : Róka Tamás. Csapágyfedél nyitott ÁH/CSF-N Csapágyf.ny.
7 9 5 Ø05 R R0 R5 Ø95 Ø70 Ø7h8 Ø95 Ø75 6db Ø6 004.06.05. : Róka Tamás 3. Csapágyfedél zárt 7 ÁH/CSF-Z Csapágyf.z. 0-046
R,5 0,33 0 3 R,5 0 R,5 5 0 5 4 004.05.04 : Róka Tamás 4. Hajtott fogaskerék ÁH/FK- Fogask.hajtott Ø40 R,5 00 66 60 43,3 45 45 45
0 45 45 R,5 R,5 5 5 0 R,5 R,5 4 Ø40 70 80 60 86,33 00 08 43,3 45 004.05.04 : Róka Tamás 5. Hajtó fogaskerék ÁH/FK- Fogask.hajtó
45 65 5 Ø4 0 0 Ø8s6 004.06.05. : Róka Tamás 6. 8 Olajszintmérő belső alkatrész ÁH/O-B O.mérő-belső +056 +035
70 50 0 0 Rovátkázás Ø4 5 5 0 Ø0 0 004.06.05. : Róka Tamás 7. Olajszintmérő mérőpálca ÁH/O-P O.mérő-pálca
Ø36 Ø30,5 Ø30 Ø36 Dátum: éretarány: Készítette: Lapok száma: Számú lap: 004.06.05. : Róka Tamás 8. Kőrösi Csoma Sándor Gimn.és Szakközépiskola Hajdúnánás A rajz megnevezése: Olajszint ellenőrző ablak-üveglap Rajz szám: Fájl: Ellenőrizte: ÁH/OE-Ü O.szint.ell.üv.
Ø30 9 Ø44 Ø30 36 004.06.05. : Róka Tamás 9. Olajszint ellenőrző ablak záró anya ÁH/OE-ZA Olajsz.ell.zár.
Ø39 4 0 8 004.06.05. : Róka Tamás 0. Olajleeresztő záróanya ÁH/OL-ZA Olaj.lee.zár.a.
5 R0,5 Ø5 R0,5 004.06.05. 3: Róka Tamás. Illesztőcsap ÁH/ICS Illesztőcsap
40 00 44 343,5 R35 R35 R35 R35 R0 R R5 R0 R R5 R5 R R0 R0 R5 R Ø, Ø, Ø, Ø5 7,5 Ø5 7,5 Ø8, Ø, Ø, Ø0 Ø8, Ø5 7,5 Ø8, 7 7 7 74 53,5 7 3 Ø, Ø8, 8 8 7 7 5 7,5 8 8 3 3 0 0 0 0 3 3 3 3 3 00 B B A A 4,5 357,5 75 Ø4 Ø4 40 Borda 5,95 Borda 5,95 60 389,5 30 Ø0, Ø0, Ø0, 40 0,5 0,5 40 40 3db 6 5/Ř4,8 0 3db 6 5/Ř4,8 0 60 60 Ø4 Ø4 Ø70 Ø05 Ø95 (osztókör) Ø70 Ø95(osztókör) Ø05 R R R R R R R R R R R R 54,05 3,03 R,5 80 0 R,5 45 R 60 6 36 5 0 343,75 60 09 74,75 389,5 7 3 45 3 45 Ø5 7,5 0 0,5 36 9 Ø30 7 7,5 4 Ø0 0 6 357,75 35 Ø4 0 45 Ø70 Ø70 8 7,4 7 5 R R R R3,5 R3 R R R,5 R,5 A-A R R R R R R R R R3,5 0 4 Ø0 54 34 34 3 3 34 7 3 7 3 40 7 7 7 0 3 R3,5 R R R3,5 44 0 B-B R3,5 4 R R R R R R3,5 40 R R R 0 R R 34 54 35 40 0,5 90 58 7 36 Ø30 6 7 R R R R Ø30 9 C C 8,8 4,6 Ø4 004.06.0. Róka Tamás. Áthajtómű ház alsórész ÁH/H-A Ház alsórész 8 +0 0 7-005 -04 Ø76 Ø7 6 Ø8H7 Ø8H7 6,3 ( ) 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
R Ø0, R5 5 Ø5 7,5 Ø8, Ø0, 389,4 343,5 60 7,5 R5 Ø0, Ø8, Ø5 7,5 80 44 00 44 8 3 34 0,8 Ø70 Ø7 Ø70 Ø7 Ø8, Ø8, Ø5 7,5 Ø0, Ø0, Ø0, 0,8 00 40 5 7,5 5 8 R R0 R0 8 8 8 8 8 8 8 A Ø7 Ø7 Ø70 A Ø70 5 6,3 ( ) R 34 3 8 R0 R R0 R5 R5 A-A B 6,5 5,95 Ø3 Ø3 80 3 Ø3 Ø78 3db 6 5/Ř4,8 0 80 65 50 R Ø09 7 58 7 Ø70 3 Ø70 Ø95 Ø95 Ø05 R R 3db 6 5/Ř4,8 0 Ø7 7 Ø70 7 7 Ø70 40 40 0,5 0,5 R R R R R R 5 5 5 5 45 5 45 389,5 60 Ø0, 75 389,5 60 30 Ø0, Ø0, 00 B 7,5 7,5 4,75 7,5 9 35 R5 Ø3 R5 37,5 7,5 7,5 67,5 50 7,5 7 R5 R5 35 80 6db 6 5/Ř4,8 7 4,75 0,5 0,5 0,5 0,5 5,5 40 40 5,5 7 Ø8, Ø8, 90 06 Ø5 7,5 6 0,8 0,8 0,8 Ø76 Ø76 0,8 0,8 0,8 004.05.06. Róka Tamás 3. 7 Áthajtómű ház felsőrész ÁH/H-F Ház felsőrész -005-04
Ø36 7 Ø Ø5 6 0 6 5 3 Ø 7 004.06.05. : Róka Tamás 4. Levegőztető -belső alkatrész ÁH/LG-B Leveg.belső
Ø6 Ø0 Lyukkör Ø0 Ø4 Ø8 FuratŘ,5mm,5mm,5mm Ø4 Ø8 Ø 004.06.05. : Róka Tamás 5. Levegőztető szűrő alkatrész ÁH/LG-SZ Leveg.szűrő
Ø36 Ø8 Rovátkázva 4,5 8 0 R 4db Ø3 8 7 Ø3 004.06.05 : Róka Tamás 6. Levegőztető záró alkatrész ÁH/LG-Z Leveg.záró
0,5 45 körbe 5 Lemezvastagság 3mm Ø6 Ø6 67,5 7 Ø6 Ø6 0,5 45 37,5 Ø6 Ø6 5 35 7,5 7,5 80 004.06.05. : Róka Tamás 7. Vizsgáló ablak-leszorítólemez ÁH/VA-LL V.abl.lesz.lem.
Anyaga gumi, vastagsága mm 5 Ø6 Ø6 67,5 7 Ø6 Ø6 37,5 Ø6 Ø6 5 35 7,5 7,5 80 004.06.05. : Róka Tamás 8. Vizsgáló ablak-tömítés ÁH/VA-T V.abl.tömítés
7,5,5 Ø6 35 Ø6 Üveglap vastagsága.5mm 7,5 67,5 Ø6 Ø6 Ø6 Ø6 7,5,5 35 80 7,5 004.06.05. : Róka Tamás 9. Vizsgáló ablak-üveglap ÁH/VA-ÜL V.abl.üveglap
Ø44 Ø,5 R,5 R,5 Ø38 5 8 Ø,5 5 5 004.06.05. : Róka Tamás 0. Seeger-gyűrű ÁH/SEG-G Seeger-gy.
Ø6 4 4 Ø05 Ø30 Ø36 Ø4 Ø0 Ø4 Ø9 Ø6 Ø6 Ø95 Olajszint ellenőrző ablak tömítőgyűrűje Olajleeresztő tömítő gyűrűje Nyitott csapágyfedél tömítőgyűrűje Ø6 Ø6 Ø6 Ø7 Csapágyfedél tömítőgyűrűje 004.06.05. : Róka Tamás. Tömítések ÁH/TÖ Tömítések