B-B A-A BME GÉP- ÉS TERMÉKTERVEZÉS TANSZÉK AGG :1. Ra 6,3. Ra 1,6. Ra 1,6. Ra 3,2. 1x45. 1x45 R0, x45 R1. 1x45 10H7. 30h9 M40.

Hasonló dokumentumok
GÉPELEMEK 2. GYAKORLAT

3. feladat Géprajz-Gépelemek (GEGET224B) c. tárgyból a Műszaki Anyagtudományi Kar, nappali tagozatos hallgatói számára

Meghatározás. Olyan erőzárásos hajtás, ahol a tengelyek közötti teljesítmény-, nyomaték-, szögsebesség átvitelt ékszíj és ékszíjtárcsa biztosítja.

Gépelemek II. 1. feladat. Rugalmas hajtás tervezése III. A tengely méretezése

Segédlet a gördülőcsapágyak számításához

PTE Pollack Mihály Műszaki Kar Gépszerkezettan Tanszék

4. feladat Géprajz-Gépelemek (GEGET224B) c. tárgyból a Műszaki Anyagtudományi Kar, nappali tagozatos hallgatói számára

6. feladat. Géprajz c. tárgyból nappali tagozatú gépészmérnök-hallgatóknak. Hajtómű részlet (formátum: A2, kihúzás: ceruzával fehér rajzlapon)

CSAPÁGYSZÁMÍTÁS KISFELADAT

Fogaskerékhajtás tervezési feladat (mintafeladat)

Aszinkron villanymotor kiválasztása és összeépítési tervezési feladat

TENGELY TERHELHETŐSÉGI VIZSGÁLATA

6. feladat. CAD alapjai c. tárgyból nappali tagozatú ipari formatervező szakos mérnök hallgatóknak

GÖRDÜLŐCSAPÁGYAK élettartam-számítása

Gépelemek 1. BMEGEGEAGG1 Hidraulikus munkahenger tervezési dokumentáció

Tartalomjegyzék. Meghatározás Jellemző adatok Szíjerők Tengelyhúzás Előfeszítés Méretezés

KF2 Kenőanyag választás egylépcsős, hengereskerekes fogaskerékhajtóműhöz

Forgácskihordó feladat

Géprajz gépelemek II. II. Konzultáció ( )

1. feladat: KÖTİELEMEK

Tengelykapcsoló. 2018/2019 tavasz

DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KAR GÉPÉSZMÉRNÖKI TANSZÉK MŰSZAKI MECHANIKA II. HÁZIFELADAT

GÖRGŐS LÁNCHAJTÁS tervezése

Aszinkron villanymotor kiválasztása és összeépítési tervezési feladat

Csavarorsós emelőbak tervezési feladat Gépészmérnök, Járműmérnök, Mechatronikai mérnök, Logisztikai mérnök, Mérnöktanár (osztatlan) BSC szak

Tervezés katalógusokkal kisfeladat

PTE Pollack Mihály Műszaki Kar Gépszerkezettan Tanszék

Mérnöki alapok 4. előadás

Meghatározás Előnyök Hátrányok Hajtóláncok típusai Lánchajtás elrendezése Poligonhatás Méretezés Lánc kenése. Tartalomjegyzék

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

FOGASSZÍJHAJTÁS KISFELADAT

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

GÉPELEMEK I-II. Témakörök, ajánlott irodalom és ellenőrző kérdések

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

BME Gépészmérnöki Kar 3. vizsga (112A) Név: 1 Műszaki Mechanikai Tanszék január 11. Neptun: 2 Szilárdságtan Aláírás: 3

Gépelemek gyakorló feladatok gyűjteménye

FOGASSZÍJHAJTÁS KISFELADAT

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

6. feladat. Géprajz c. tárgyból alapképzési szakos gépészmérnök-hallgatóknak. Hajtómű részlet (formátum: A2, kihúzás: ceruzával fehér rajzlapon)

TERVEZÉS KATALÓGUSOKKAL KISFELADAT

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Vasbeton tartók méretezése hajlításra

HELYI TANTERV. Mechanika

SIKLÓCSAPÁGY KISFELADAT

Statikailag határozatlan tartó vizsgálata

A= a keresztmetszeti felület cm 2 ɣ = biztonsági tényező

Használható segédeszköz: rajzeszközök, nem programozható számológép

Támasztó csapágy választék

Jármő- és hajtáselemek I. Tervezési Feladat

Jármű- és hajtáselemek I. (KOJHA 156) Hegesztés kisfeladat (A típus) Járműelemek és Hajtások Tanszék

Nyomás a dugattyúerők meghatározásához 6,3 bar. Nyersanyag:

2018. MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Szakma Kiváló Tanulója Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR MEGOLDÁSA.

Segédlet a Tengely gördülő-csapágyazása feladathoz

Használható segédeszköz: Függvénytáblázat, szöveges adatok tárolására és megjelenítésére nem alkalmas zsebszámológép

Földrengésvédelem Példák 1.

Debreceni Szakképzési Centrum Baross Gábor Középiskolája és Kollégiuma

Gépelemek-géptan, Osztályozó vizsga témakörök, az Autószerelő évi kerettanterve alapján. 10. évfolyam

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

Csapágyazások (GEGET078-B) Általános géptervező specializáció (BSc.) Ütemterv

A katalógus segítséget nyújt az alkalmazásnak legmegfelelőbb típusú támcsapágy kiválasztásában.

Nyomástartóedény-gépész Kőolaj- és vegyipari géprendszer üzemeltetője

Ventilátor (Ve) [ ] 4 ahol Q: a térfogatáram [ m3. Nyomásszám:

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

ÉLELMISZERIPARI GÉPÉSZTECHNIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Pozicionáló rendszerek Lineáris tengelyek KK sorozat

Késtartók. Géptartozékok. ostrana Typ Gyorsváltós késtartó alaptest E E E E E Méretkódok:

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Jármű- és hajtáselemek II. (KOJHA 126) Fogaskerék hajtómű előtervezési segédlet

Tanszéki Általános Formai Követelmények

Aszinkron villanymotor kiválasztása és biztonsági tengelykapcsoló tervezési feladat

FORGATTYÚS HAJTÓMŰ KISFELADAT

Versenyző kódja: 15 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Szakma Kiváló Tanulója Verseny.

Villanymotor Katalógus

Erőátvitel tervezése (BMEKOGJM612) féléves tervezési feladat kiírás

Általános formai követelmények. GÉPSZERKEZETTAN I. tantárgyhoz

DIN W.-Nr AISI 304

Nyomástartóedény-gépész Kőolaj- és vegyipari géprendszer üzemeltetője

Tanszéki Általános Formai Követelmények

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 Q

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

Használható segédeszköz: Függvénytáblázat, szöveges adatok tárolására és megjelenítésére nem alkalmas zsebszámológép

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR MEGOLDÁSA

ÚJDONSÁGOK A CSAPÁGYAK VILÁGÁBÓL

Gyakorlat 04 Keresztmetszetek III.

PB 4 -búvárszivattyúk

Nyomástartóedény-gépész Kőolaj- és vegyipari géprendszer üzemeltetője

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSGÉPÉSZ ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Frissítve: Csavarás. 1. példa: Az 5 gyakorlat 1. példájához hasonló feladat.

MODELLEZÉS I. 1. Házi feladat. 1. Házi feladat témája: Kötıelemek, kötések rajzolása, elıírása

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Gyakorlat 03 Keresztmetszetek II.

Vezetett hengerek, Sorozat GPC-TL Ø mm Kettős működésű Sikló megvezetés Csillapítás: elasztikus mágneses dugattyúval

Rugalmas tengelykapcsoló mérése

Jármű- és hajtáselemek I. feladatgyűjtemény

Navier-formula. Frissítve: Egyenes hajlítás

Átírás:

Ra 6,3 40 0,015 A - B Ra 1,6 Ra 1,6 13 11 M5 10H7 10 1x45 R0,30 R1 A 1x45 R1 3 3 R3 A 1 Ra 3, 1 B 3 3 1x45 R1 B-B 1x45 6 0-0 0,1 A-A 48 5 30h9 M40 45r6 55h9 45r6 Ra 3, A Ra 1,6 M40 30h9 0,008 A - B 83 60 R3 Ra 3, B DIN 38, B18 14 37 B 103 133 0,008 A - B 558 0,015 A - B Ra 1,6 80 95 30h9 45r6 55h9 10H7 0-0,05 0,050 0,034 0-0,074 0,0015 0 Tervező: Csala Hunor Dátum: 017.04.3 Ellenőrizte: Kollár György Gyártmány: Faipari maróorsó forgórész Megnevezés: Tengely Anyag: Tömeg: C30E 7,8 kg Méretarány: 1:1 Vet.mód. BME GÉP- ÉS TERMÉKTERVEZÉS TANSZÉK Rajzszám: AGG-17-101

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) 10H7/h6 A-A 13 5 A 6 7 9 1 1 15 18 10 14 3 8 4 0 19 M8 DIN 38, B16 Ra 3. Ra 3. 94 90 5 14 4 0,60x45 8h11 11 0-0 0,1 Ra 3, Ra 1.6 Ra 1.6 Ra 1.6 Ra 1.6 40 30h9 M40 Ra 1.6 45H7/r6 85H11/h11 55h9 45H7/r6 30h9 85H11/h11 14 A 55 17 16 16 160 M5 0 1 15 310 M8 Rugós alátét 5,1 DIN7980 Fst 1 8 Rugós alátét 8, DIN7980 Fst 0 Hatlapfejű csavar M5 ISO4014 10.9 19 8 Hatlapfejű csavar M8 ISO4014 10.9 18 1 Hézagológyűrű 85x1 17 O-gyűrű 94,9 ORAR00155 NBR70 Trelleb. 16 Nemeztömítés 30 FS 190 15 1 Ajakos tömítés 55 HMS5 NBR7 SKF 14 1 Zsírzógomb M8 DIN7141 S35 13 1 Végtárcsa 30x3 S35 0.0 1 1 Tömítőtárcsa 84,5x4 S35 0.01 11 1 Retesz 10x8x30 MSZ1868 C30 0.0 10 1 Zsírbeveztő gyűrű 85x10 S35 0.18 9 1 Távtartó gyűrű 55x10 S35 0.06 8 1 Távtartógyűrű 1 85x10 S35 0.09 7 Körtaréjos biztosítólemez 6x1 MB8 S35 0.01 SKF 6 Hornyos anya M40x9 KM8 S35 0.08 SKF 5 1 Szíjtárcsa 90x50 S35 0.6 4 Csapágyház fedél 15x0 GE300 0.95 3 Mélyhornyú golyóscsapágy 85x0 609 0.4 SKF 1 Csapágyház 15x45 ENGJL50 0.1 1 1 Tengely 55x58 AGG-17-101 C30E 7.8 Tsz Db Megnevezés Méret Rajzsz. Anyag Tömeg Megjegyz és Tervező: Csala Hunor Dátum: 017.04.3 Ellenőrizte: Kollár György Gyártmány: Faipari maróorsó forgórész Megnevezés: Összeállítási rajz Anyag: Tömeg: 9.9 kg Méretarány: 1:1 Vet.mód. BME GÉP- ÉS TERMÉKTERVEZÉS TANSZÉK Rajzszám: AGG-17-100

Gépelemek. BMEGEGEAGG Gördülőcsapágyazott forgórész tervezési dokumentáció 017.04.5 1

Tartalomjegyzék Feladatlap Szerzői nyilatkozat 4 1 Hajtáshoz szükséges motor 5 Szíjhajtás 5 3 Tengely méretezése 7 3.1 Igénybevételek meghatározása......................... 7 3. Ellenőrzés kifáradásra.............................. 10 3.3 Kritikus fordulatszám meghatározása...................... 1 4 Csapágyválasztás 1 5 Nyomatékkötések 14 6 Irodalomjegyzék 15

Budapesti Műszaki- és Gazdaságtudományi Egyetem Gép- és Terméktervezés Tanszék Gépelemek. BMEGEGEAGG Gördülőcsapágyazott forgórész tervezése Név :... NEPTUN kód :... F Tervezze meg a vázolt elrendezésű, függőleges tengelyű faipari maróorsó forgórészét és forgórészének csapágyazását! Tervezési adatok: Teljesítmény: P =... kw Üzemi fordulatszám: n =... 1/min Szerszám radiális terhelése: F rad =... N Szerszám axiális terhelése: F ax =... N Geometriai adatok: csapágyak távolsága a... mm tengelyátmérő a nagyobbik csapágy alatt d =... mm A tengelyt hajtó szíjhajtás adatai: a szíjhajtás áttétele: i... (gyorsító áttétel) előzetesen felvett tengelytávolsága: a szíj... mm a szíjhúzásból származó erő (H) iránya: α =... º a szíjtárcsa átmérője: D =... mm Budapest,...... gyakorlatvezető Feladat kidolgozásához javasolt munkafolyamat: 1. Tervezze meg a berendezés hajtását ékszíjhajtással! Válasszon a hajtáshoz ékszíjtárcsákat!. Tájékozódjon és mutassa be, hogy hasonló típusú berendezéseknél milyen csapágyazási megoldásokat alkalmaznak, és válassza meg a beépítésre kerülő csapágytípust! Válassza meg a megfelelő tömítéseket! 3. Határozza meg a csapágyak terhelését, élettartamát! A szerkezet konstrukciós kialakításával párhuzamosan végezze el a szükséges kiegészítő számításokat! (kenés megválasztása; utánkenési időköz; illesztések megválasztása) 4. Ellenőrizze a forgórész tengelyének veszélyes keresztmetszetét összetett statikus igénybevételre és kifáradásra (Haigh- vagy Smith-diagram alapján)! Határozza meg a forgórész kritikus fordulatszámát! (A szíjtárcsa tömegét is vegye figyelembe!) 5. Tervezze meg vagy válassza ki, és ellenőrizze a nyomatékátvivő elemeket! 6. A végleges adatok alapján készítse el a gördülőcsapágyazott forgórész törzsrajzát 1:1 méretarányban! A maróorsó kialakítása nem tartozik a feladathoz. Ügyeljen az illesztések, az alak- és helyzettűrések helyes megválasztására, a szerelési, működési és gyártástechnológiai szempontokra, az esztétikus kialakításra! 7. A törzsrajzhoz mellékeljen magyarázó ábrákkal ellátott, részletes műszaki dokumentációt, ami tartalmazza a szükséges számításokat, magyarázatokat, szabványos elemek kiválasztását, stb.! 8. Készítse el a tengely műhelyrajzát! Ügyeljen a méret, az alak- és helyzettűrések, valamint a felületi érdességek helyes megadására! BME GÉP- ÉS TERMÉKTERVEZÉS TANSZÉK H-1111 Budapest, Bertalan Lajos u. 1. Mg ép. I/10 : +36 (1) 463-345 : +36 (1) 463-3510 : gt3@gt3.bme.hu 015. február Oldal: 1 / 1

NYILATKOZAT a gépelemek tantárgy, tervezési feladatainak beadásához Alulírott... a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Karának hallgatója nyilatkozom, hogy a gépelemek tantárgyhoz elvégzett és beadott tervezési dokumentácó a saját munkám eredménye, amelynek elkészítése során a felhasznált irodalmat a szerzői jogi szabályoknak megfelelően kezeltem (a szükséges lábjegyzet/ végjegyzet hivatkozásokat, valamint az ábrák hivatkozását megfelelően helyeztem el). Budapest, év. hónap nap. A hallgató aláírása (Neptun kód)

1 Hajtáshoz szükséges motor A hajtás megvalósításához egy háromfázisú aszinkron villanymotrot használunk. Az [1] katalógusból (p.76) választott villanymotor adatai: Típus: Standard IE1 100 L/4 Pólusszám: 4 Teljesítmény: P N =. kw Fordulatszám: n N = 1440 1/min Névleges nyomaték: M N = 14.6 Nm M A Indítási/névleges nyomaték: =.3 M N Az áttétel közel azonos kell legyen a megadott i = 0.35-tel. i = n N n = 1440 4000 = 0.36 Ahol n = 66.6 1/s= 4000 1/min a megadott fordulatszám.az áttétel közelítőleg megegyezik a megadottal, így ezt a motrot választjuk. Szíjhajtás Előszőr meg kell állapítani a működési időtartamot. Ez legyen napi 16 óra, közepes terhelés mellett. Így az üzemtényező c = 1.3-nak adódik a [] katalógusból. (p.77) Terhelési teljesítmény: P B = c P N = 1.3. =.86 kw Ezután ékszíjat kell választani, a [] katalógus (p.8) alapján a választott keskeny ékszíj profilja SPZ, típusa: RED POWER 3. Az ékszíjhajtás kiskerekének átmérője adott d dk = D = 90 mm, ez szabványos a [] p.54 szerint, tehát megfelel. A nagykerék átmérőjé így: d dg = d dk = 90 = 50 mm, ez szintén i 0.36 éppen szabványos, így a valós áttétel i v = i = 0.36 A tengelytávolságra az alábbi összefüggések kell fennálljanak: 0.7(d dk + d dg ) < a szij és (d dk + d dg ) > a szij 0.7 (90 + 50) = 38 < 510 és (90 + 50) = 680 > 510 ezek igazak, így meghatározhatjuk a szíj valós hosszát. α =acrsin( d dg d dk 90 + 50 ) =arcsin( a szij 510 ) = 9.05 Átfogási szög: β = 180 α = 180 9.05 = 161.95 A szíjhossz: L dth = a szij + π (d dk+d dg )+ (d dg d dk ) 1566.6 mm 4a szij = 510+ π (90+50)+ (50 90) 4 510 A [] p.9 táblázatból kiválasztjuk a legközelebbi szabványos szíjhosszt: L dst = 156 mm = 5

Így a tényleges tengelytávolság: L dst π a nom = (d dg + d dk ) ( Ldst π + (ddg + d dk ) ) (d dg d dk ) = 4 4 8 156 π (50 + 90) ( π ) 156 (50 + 90) + (50 90) = 507.66 mm 4 4 8 α nom =acrsin( d dg d ( dk 90 + 50 ) ) =arcsin = 9.067 a nom 507.66 A valós átfogási szög: β nom = 180 α nom = 161.866 A tengelytáv állítási lehetőségei [] p.84 alapján: X = 5 mm és Y = 40 mm. Szíjsebesség és frekvencia meghatározása: v szij = d dk n k 90 4000 = = 18.85 m/s 19100 19100 f b = 1000 v szij 1000 18.85 = = 4.14 1/s L dst 156 v max = 55 m/s és f max = 100 1/s, így a kapott értékek megfelelnek. Szíjak számának meghatározása: Először a [] p.76 alapján a szögtényező c 1 = 1, p.78 szerint a hossztényező c 3 = 0.99 A névleges teljesítmény (p.100) P N = 4.43 kw z = P N c P N c 1 c 3 =. 1.3 = 0.85 z = 1 a szíjak száma 4.43 1 0.99 Szíjágban ébredő húzóerő: T = 500 (.04 c 1) P B 500 (.04 1). = c 1 z v szij 1 1 18.85 Tengelyhúzás: H = T sin( β ( 161.87 ) )z = 103.8 sin 1 = 06.9 N = 103.8 N 6

A z A y A x 3 Tengely méretezése z F rad F ax y b a/ b a G B z B y H x Ábra 1: Szabadtestábra x Először szükségünk lesz a b hosszra, mert az nem lett megadva, ezt vegyük fel 150 mm-re. (b d max 3 = 50 3 = 150) Az A jelű csapágy vezetőcsapágy, a B jelű pedig szabadcsapágy, így az axiális terhelést teljes mértékben az A jelű csapágy fogja felvenni. 3.1 Igénybevételek meghatározása A további számolások során a tengely átmérője legyen d = 55 mm és az anyaga valamilyen acél így a sűrűsége ρ = 7800 kg/m 3 A tengely tömegéból adódó súlyerő: G = ρ d π 4 (a + b)g = π 780055 (0.36 + 0.3)10 = 15 N 4 Nézzük az egyenleteket x-y síkban: ΣF y = F rad + A y + B y = 0 ΣM(0) = ba y + (a + b)b y = 0 A y = a + b B y B y = F rad b 1 a + b b A y = 175 N ΣF x = F ax A x + G = 0 A x = 55 N = 1 900 360 + 150 150 = 375 N 7

x-z síkban: ΣF z = H A z B z = 0 ΣM(a + b) = ab z (a + b)a z = 0 A z = B z = A z = H 07 1 b = 150 1 150 a + b 150 + 360 ( 97.5) = 87.5 N 150 + 360 = 97.5 N b a + b B z Csavaró nyomaték meghatározása: M cs = P N nπ =. = 0.0055 knm 66.6 π Ezek után felrajzolhatjuk az igénybevételi ábrákat (vízszintes helyzetben): N [kn] M cs [knm] 0.1 0.1 0. 0.3 0.4 0.5 0.6 x [m] -0.1-0. -0.3-0.4 0.1 0. 0.3 0.4 0.5 0.6-0.00 x [m] -0.004-0.006-0.008-0.010 Ábra : Húzóigénybevétel Ábra 3: Csavaróigénybevétel V y [kn] V z [kn] 0.4 0.0 0. 0.15 0.1 0. 0.3 0.4 0.5 0.6 x [m] 0.10-0. -0.4-0.6-0.8 0.05-0.05 0.1 0. 0.3 0.4 0.5 0.6 x [m] -0.10 Ábra 4: Nyíróigénybevétel xy-ban Ábra 5: Nyíróigénybevétel xz-ben M hy [knm] M hz [knm] 0.14 0.1 0.10 0.030 0.05 0.08 0.00 0.06 0.015 0.04 0.010 0.0 0.005 0.1 0. 0.3 0.4 0.5 0.6 Ábra 6: Hajlítóigénybevétel xy-ban x [m] 0.1 0. 0.3 0.4 0.5 0.6 Ábra 7: Hajlítóigénybevétel xz-ben x [m] 8

Az ábrák alapján beigazolódik a megérzés, miszerint a veszélyes keresztmetszetek a csapágyaknál vannak. Itt mindkét csapágynál d = 40 mm átmérővel számolunk és akkor a biztonság irányába térünk el. Másodrenű nyomaték: I = d4 π = 15664 mm4 64 Poláris másodrendű nyomaték: I p = d4 π = 5137 mm4 64 Keresztmetszet: A = d π = 156.64 mm 4 Az A csapágyra: A csavarásból ébredő csúsztatófeszültség: τ cs = M cs I p d 0.0055 106 40 = = 0.4 MPa 5137 Húzásból ébredő csúsztatófeszültség: τ h = F ax A = 400 = 0.3 MPa 156.64 Az ábrák alapján látható, hogy az A csapágytól kissé balra x-z síkban nem ébred σ feszültség, így csak az x-y síkban levőket kell kiszámolni. Hajlításból: σ h = M hmax d 0.135 106 40 = = 1.5 MPa I 15664 Nyírásból: σ ny = F r A = 900 = 0.7 MPa 156.64 Egyenértékű feszültség: σ A1 = (σ h + σ ny ) + 3(τ cs + τ h ) =.4 MPa A szíjtárcsa miatt még egy tengelyváll lesznagyjából 80 mm-nél, körülbelül d = 35 mm átmérőnél, ezért erre is elvégezzük a számítást. τ cs = 0.65 MPa és σ h = 17.1 MPa adódik, így σ A = 17.9 MPa A B csapágyra: A csavarásból ébredő csúsztatófeszültség: τ cs = 0.4 MPa Az ábrák alapján látható, hogy az B csapágynál x-y síkban nem ébred σ feszültség, így csak az x-z síkban levőket kell kiszámolni, húzásból származó feszültség nincsen. τ h = 0 MPa Hajlításból: σ h = M hmax d 0.0315 106 40 = = 5.0 MPa I 15664 Nyírásból: σ ny = F A = 10 = 0.17 MPa 156.64 Egyenértékű feszültség: σ B = (σ h + σ ny ) + 3τcs = 5.3 MPa Maximális feszültség: σ max = σ A1 =.4 MPa, az A csapágy mellett A tengely anyaga C30E jelű acél, melynek folyáshatára R e = 300 MPa, így σ meg = R e z = 300 = 150 MPa, tehát a tengely megfelel. 9

3. Ellenőrzés kifáradásra A tengely igénybevétele csavarás, forgóhajtógatás és statikus hajlítás. Kiegyensúlyozatlansági osztály: G6.3, a [4] p.5 táblázat alapján Teljesítmény: P =. kw Tengely tömege: m t = 1.5 kg Szíjtárcsa tömege: m sz = 1 kg Fordulatszám: n = 4000 1/min Csavarónyomaték: M cs = 5.5 Nm Kerületi erő: F k = M cs D = 5.5 0.090 = 117 N Tengelyhúzás: H = F k = 117 = 34 N Tengely súlya: G = 15 N Eredő erő: R = H + G = 65 N Centrifugális erő: F c = m t e ω v s = m t ω ω = 1.5 6.3 66.6 66.6 = 3.3 N Forgóhajtogatás: M h1 = R a = 65 0.36 = 47.5 Nm Állandó hajlítás: M h = F c a = 3.3 0.36 = 5.8 Nm I = d4 π 64 = 0.0554 π = 4.4918 10 7 m 4 és I p = d4 π 64 3 = 8.98361 10 7 m 4 Hajlító igénybevételek: σ m = M h d I = 5.8 0.055 4.4918 10 7 = 0.36 MPa σ a = M h1 d I = 47.5 0.055 4.4918 10 7 =.9 MPa Csavaró igénybevételek: τ m = M cs d I p = 5.5 0.055 8.98361 10 7 = 0.16 MPa τ max = 1.5 τ m = 0. MPa τ a = τ max τ m = 0.04 MPa A [4] p.3 diagram alapján b 1 = 0.8 mérettényező és b = 0.85 érdességtényező A tengely anyagának C30E szakítószilárdsága: R m = 600 MPa, egy reteszhorony található benne, így a gátlástényezők: β hajl = 1.9 és β csav = 1.6 Hajlítás esetén: R e = 510 MPa, σ v = 96 MPa Csavarás esetén: R eτ = 55 MPa, τ v = 168 MPa b f h = 0.575b + 0.45 = 0.91 b cs = 0.6b + 0.4 = 0.93 σ v = b 1b f h σ v = 113 MPa β hajl τ v = b 1b cs β csav τ v = 78 MPa a F = R e R e τ =, a v = σ v τ v = 1.76 10

σ mr = σm + a F τ m = 0.48 MPa σ ar = σ a + a vτ a =.9 MPa ( τ mr = ( τ ar = σ m a F σ a a v ) + τ m = 0.4 MPa ) + τ a = 1.65 MPa t a t t v ' t m Rm R eht s v ' s a A-A B O M A-A (5:1) R eh R m s m Ábra 8: Haigh diagram Biztonsági tényező: n = OB OM = 68 0, tehát a tengelyt kifáradás veszélye nem 3.3 fenyegeti. Az kis igénybevételek után várható volt, hogy nagy biztonsági tényező fog kijönni, a τ a, τ m értékek még az 5-szörös nagyításon se látszanak. 11

3.3 Kritikus fordulatszám meghatározása Kritikus fordulatszám számításához, csak a tengely tömegét kell figyelembe venni, hiszen járókerék nincsen rajta és a szíjtárcsa tömegét elhanyagolhatjuk. A tengely tömegét a tengely közepén elhelyezkedő pontszerű tömegként vesszük figyelembe. A kritikus fordulatszám: ω k =, ahol s rugómerevség a következőképpen számolható: s = s 48IE m l 3 I = d4 π 64 = 0.0554 π = 4.4918 10 7 m 4 másodrendű nyomaték 64 E = 00 GPa m = ρ(a + b) d π 4 = 1.3 kg s = 48 4.4918 10 7 00 10 9 0.36 3 = 9.439 10 7 N/m s ω krit = m = 748 1/s n krit = ω krit = 437.5 1/s= 650 1/min π n = 4000 = 0.15 tehát a kritikus fordulatszám elég távol van az üzemi fordulatszámtól n krit 650 így nem okoz veszélyt 4 Csapágyválasztás A csapágyaknál ébredő radiális és axiális erők: F Arad = A y + A z = 175 + 87.5 = 178 N és F Aax = A x = 55 N F Brad = By + Bz = 375 + 97.5 = 480 N és F Bax = 0 N A választott csapágy *609 jelű egysorú mélyhornyú golyóscsapágy, az SKF [3] katalógusból (p.311) Adatok: dinamikus alapterhelés C 35.1 [kn] statikus alapterhelés C 0 1.6 [kn] külső átmérő D 85 [mm] számítási tényező f 0 14 kifáradási határterhelés P u 0.9 [kn] Az A csapágyra: F Aax = 55 F Arad 178 = 0.4 illetve f 0F Aax = 0.59 C 0 A [3] p.30 táblázat alapján e = 0.0 < F Aax X = 0.56 és Y =.00 F Arad Egyenértékű dinamikus csapágyterhelés: P = XF Arad + Y F Aax = 1.76 kn Csapágyélettartam: L 10 = ( C P ) p = ( 35.1 1.76 ) 3 = 7935.5 millió körülfordulás L 10h = L 1010 6 7935.5 106 = = 33064 üzemóra 60n 60 4000 Évi 300 munkanappal és napi 16 óra üzemmel számolva L 10h = 6.9 év 1

Egyenértékű statikus csapágyterhelés: P 0 =max(0.6f Arad +0.5F Aax, F Arad ) =max(1.03, 1.78) = 1.78 kn s 0 = C 0 = 1.6 = 1.01, ez megfelel P 0 1.78 B csapágyra: P = XF Brad = 480 N ( ) p ( ) 3 C 35.1 L 10 = = = 394 10 3 millió körülfordulás, ez bőven megfelel P 0.48 SKF élettartam 45 + 85 Közepes átmérő d m = = 65 mm A kenőanyag LGMT jelű kenőzsír, viszkozitása üzemi, T = 40 C-on: ν = 110 mm /s L nm = a 1 a SKF L 10 ahol a 1 = 0.1 értéket vesz fel 99%-os túlélési valószínűség esetén. Szükséges viszkozitás ν 1 = 9 mm /s (p.63 diagram) κ = ν ν 1 = 110 9 = 1. így κ = 4 η c = 0.45 szennyeződési tényező (p.69) P u η c P = 0.450.9 1.76 = 0.35 a SKF = 13 (p.57) L nm = a 1 a SKF L 10 = 0.1 13 7935 = 1664 millió körülfordulás L 1hm = 9066 üzemóra 18 év (300 nap/16h) 99%-os túlélési valószínűséggel Határ- és referenciafordulatszám: n hatar = 11000 > 4000 tehát megfelel n perm = n ref f p f v ahol n ref = 17000 és p.113 diagram alapján f p = 0.9, f v = 0.7 n perm = 17000 0.9 0.7 = 10710 > 4000, vagyis megfelel. Zsírkenés: LGMT jelű zsírt használunk Utántöltés: G P = 0.005 D B = 0.005 85 19 = 8.075 g Újrakenés: p.41 diagram alapján, ahol: A = nd m = 4000 65 = 60000 fordulatszám tényező b f = 1 csapágytényező C = 35.1 0 terhelési viszony az A csapágyra P A 1.76 C = 35.1 73 terhelési viszony az B csapágyra P B 1.76 t f = 7000 üzemóra, tehát a csapágy élettartama során 90000 7000 nagyjából másfél évente 13-szor kell újrakenni, 13

5 Nyomatékkötések Egy nyomatékkötésre lesz szükségünk, a szíjhajtásról a nyomatékot egy reteszkötéssel visszük át a tengelyre. A retesz méretei szabványosak [5] (p.107): szélessége: b = 10 mm magassága: h = 8 mm élletörés: 0.6mm x45 horony mélysége a tengelyben: t = 5 mm A retesz hossza legyen l = 40 mm Kerületi erő: F k = M cs d = 5.5 0.03 = 350 N Felületi nyomás: p = F k A p, ahol A p = (h t f)(l b) = 48 mm p = 4.9 MPa Nyíróigénybevétel: τ = F k A τ, ahol A τ = b(l b) = 00 mm τ = 1. MPa A retesz anyaga C30 jelű acél, melyre R e = 50 MPa, σ meg = p meg = R e z τ meg = σ meg = 6.5 MPa Mivel τ meg = 6.5 > 1. és p meg = 15 > 4.9 a reteszkötés megfelelő = R e = 15 MPa, 14

6 Irodalomjegyzék [1] https://www.nord.com/cms/media/documents/bw/m7000_ie1_ie_ie3_en_0516.pdf [] http://www.optibelt.com/fileadmin/content/pdf/produkte/en/optibelt-th-v-belt-drives. pdf [3] http://gt3.bme.hu/wp-content/uploads/016/0/agg_6000_1_hu_general_catalogue. pdf [4] http://gt3.bme.hu/wp-content/uploads/016/0/agg_kifaradas_forgoresz.pdf [5] Házkötő István: Műszaki D-s ábrázolás, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar 15