Transcript
$"!#"%:MAŠINSKI ELEMENTI
1
4D?K;GL?I;I J +G7=J@;K9J4D?K;GL?I;I J +G7=J@;K9J-7M?DHA? <7AJBI;I J +G7=J@;K9J-7M?DHA? <7AJBI;I J +G7=J@;K9J
&G -?GAE $B7=E@;K?ć! :E9;DI&G -?GAE $B7=E@;K?ć! :E9;DI&G 6EG?97 ĐEGđ;K?ć! :E9;DI&G 6EG?97 ĐEGđ;K?ć! :E9;DI
Mašinski elementi ______
2
Predavanja"" D;:;B@7D;:;B@7
ØVratila i osovine,ØSpojevi vratila i obrtnih delova.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
3
/2./5.) 0/*-/5)/2./5.) 0/*-/5)VratilaVratila ii osovineosovine su nosači drugih mašinskihdelova, a preko ležaja su povezani sa osnovomkonstrukcije.
OsoviniceOsovinice su kratke osovine i primenjuju se zaostvarivanje zglobnih veza.
RukavciRukavci su delovi vratila i osovina preko kojih sevrši oslanjanje na ležišta.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
4
Vratila i osovine imaju najmanje po dva rukavca.
Rukavci se najčešće izrađuju izjedna sa vratilimai osovinama.
1JA7K9?
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Prema obliku dele se na:Ø Cilindrične,Ø Konične,Ø Grebenaste,Ø Loptaste i dr.Prema pravcu dejstva sile se dele na:Ø Radijalne,Ø Aksijalne,Ø Radijalno-aksijalne.Prema položaju na vratilu ili osovini dele se na:Ø Spoljašnje,Ø Unutrašnje.
5
0E:;B7 GJA7K797
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
/8B?9? GJA7K797
d 1d
l
A
BF
l1
Radijalni cilindrični
F
Loptasti radijalni
F
Radijalni konični
Fr
Fa
d
l
Grebenasti Radijalno-aksijalni cilindrični
Fa
d
Loptasti aksijalni
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
/2/5).’/2/5).’Osovine nose mašinske delove koji se obrću iliosciluju.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
8
Osovine prenose samo uzdužne i poprečne silei izložene su naponu na savijanje i zatezanje -pritisak.
Osovine ne prenose snagune prenose snagu odnosno obrtnimoment.
Nalaze primenu: kao nosači točkova na vagonima,vagonetima, lokomotivama, transportnim kolicima,prikolicama, kod drumskih vozila, doboša zanamotavanje užeta ili lanca pri dizanju tereta, itd.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
9
Osovine mogu biti:
Ø Pokretne - obrću se ili osciluju zajedno sapričvršćenim delovima (vagonska osovina,osovine vagoneta i lokomotiva);
ØNepokretne – ne obrću se (osovine koddrumskih vozila, kod ručnih kolica, osovine nadizalicama).
Osovine se mogu podeliti i na:ØPune,ØŠuplje.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
10
0G?C;G? EHEK?D7
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
11
Osovinice su kratke osovine i primenjuju se zaostvarivanje zglobnih veza. One ili osciluju uosloncima ili miruju pa drugi elementi oscilujuoko njih. Osovinice su standardni elementi.Primenjuju se:kod parnih mašina, za vezu ukrsne glave sapolugom, kod motora SUS, za vezu klipa ipoluge, za vođenje i centriranje mašinskihdelova, osiguranje od preopterećenja, itd.
/2/5).)%’/2/5).)%’
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
12
0G?C;G? EHEK?D?97
3,2
l 3
r
3,2
30°
3,2
3,2
r
dd d
Md
l
d1 d dk k
d1
c
2c
ce
2l 2
l
lll e
e e
1
ll
d3
4
k
l 5
Osovinice mogu biti: pune i šuplje, krute i elastične,bez glave, sa cilindričnom ili šestougaonom glavom.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Vratila su nosači obrtnih mašinskih delova kao štosu: zupčanici, kaišnici, lančanici, frikcioni točkovi,spojnice i dr.Vratila se najčešće obrću, a retko osciluju.Omogućavaju obrtanje delova koji se nalaze nanjima, spajanje u funkcionalnu celinu i prenošenjeopterećenja.Za razliku od osovina, vratila, pored uzdužnih ipoprečnih sila, prenose i snagu, odnosno obrtnimoment, pa su izložena složenom naprezanju.
13
51#3),#51#3),#
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
0E:;B7 KG7I?B7Osnovna podela vratila je izvršena premapoložaju geometrijske ose na prava i kolenasta.
Prava vratila Kolenasto vratilo
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Osnovni oblici pravih vratila su:Ø Stepenasti oblik vratila (cilindrični oblik sapromenljivim presekom po dužini),Ø Glatka vratila (poprečni presek konstantan po celojdužini vratila),Ø Vratila izrađena izjedna sa pojedinim elementima,Ø Ožlebljena vratila,Ø Vratila trougaonog poprečnog preseka ili drugogprofilisanog oblika,Ø Puna vratila,ØŠuplja vratila (sa cilindričnim uzdužnim otvorom),…
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
16
/8B?9? FG7K?> KG7I?B7
Stepenasti oblik vratila Ožlebljeno vratilo
Vratila izrađena izjedna sa zupčanicima Šuplje vratilo
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Za prenos snage između pokretnih pogonskih iradnih agregata upotrebljavaju se savitljiva (gipka)vratila. Sastoje se od jedne ili više žica uvijenih uvidu cilindričnih zavojnih opruga čiji se zavojcidodiruju.
17
27K?IB@?K7 KG7I?B7
1 2 3
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
18
+7G:7DEK7 KG7I?B7Od kardanskog vratila se zahteva:Ø sposobnost prenošenja obrtnog momenta uzmogućnost promene ugla između pojedinih vratila,Øsposobnost promene dužine kardanskog prenosa,Øpri ravnomernom obrtanju pogonskog dela vratilaravnomerno obrtanje gonjenog dela vratila.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
19
-7I;G?@7B? L7 ?LG7:J KG7I?B7 ? EHEK?D7
Vratila i osovine se najčešće izrađuju od konstru-kcionih čelika, čelika za poboljšanje i čelika zacementaciju.
Primenom kvalitetnijih materijala dobijaju se manjedimenzije vratila, ali je njihova izrada skuplja.
Novi materijali za izradu vratila - kompozitnimaterijali (karbonska vlakna/epoxi smola, staklenavlakna/epoxi smola, ...).
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Osovine i vratila se pri proračunu posmatraju kaonosači sa dva oslonca izloženi dejstvu sila Fi .
Sile Fi potiču od elemenata koji se nalaze naosovini, odnosno vratilu.
20
.7F7:D7 EFI;G;ć;D@7 KG7I?B7 ? EHEK?D7
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
21
Ako sile Fi ne dejstvuju u jednoj ravni već uprostoru, razlažu se na horizontalne i vertikalnekomponente FHi i FVi tako da čine dva ravanskasistema.
Momenti savijanja u međusobno upravnimravnima sabiraju se geometrijski u rezultujućimoment savijanja M:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
22
Transverzalna silaTransverzalna sila, koja dejstvuje u ravni bilo kogpreseka, jednaka je algebarskom zbirukomponenata svih sila s jedne strane preseka:
Rezultujuća transverzalna sila:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
23
Uzdužne (aksijalne) sileUzdužne (aksijalne) sile, kod vratila i osovina,izazivaju u pojedinim presecima dodatnanaprezanja na zatezanje odnosno pritisak.
Za ma koji presek, aksijalna sila se nalazi poistom postupku koji je dat kod transferzalnihsila.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
24
Napadna opterećenja osovinaNapadna opterećenja osovina su: momentisavijanja, transferzalne i eventualno aksijalnesile.
Napadna opterećenja vratilaNapadna opterećenja vratila su: momentiuvijanja, momenti savijanja, transverzalne iaksijalne sile.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
25
Nominalna vrednost obrtnog momenta:
P – snaga, Wω – ugaona brzina, s-1
, Nm
Merodavna vrednost obrtnog momenta zaproračun vratila :
KA – faktor radnih uslova.
, s-1
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
26
Moment uvijanja (torzioni moment) Tt:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
27
Ekvivalentni moment u proizvoljnom presekuvratila:
Tt - moment uvijana,σDs(-1) - dinamička izdržljivost (trajna dinamička čvrstoća)materijala vratila pri čisto naizmenično promenljivomnaprezanju na savijanje,τDu(0) - dinamička izdržljivost materijala vratila pri čistojednosmerno promenljivom naprezanju na uvijanje.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
§ Napon na savijanje (za vratila i osovine):
28
17:D? D7FED?
§ Napon na zatezanje – pritisak (za vratila iosovine):
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
§ Napon na smicanje (za vratila i osovine):
§ Napon na uvijanje (samo za vratila):
Napon na uvijanje kod osovina je jednak nuli jerosovine ne prenose snagu.
Radni naponi pri smicanju i zatezanju su relativnomale vrednosti i često se zanemaruju.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
30
Ekvivalentni napon kod vratila:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
31
+G?I?čD? D7FED?
§ Pri savijanju:
§ Pri zatezanjuili pritisku:
§ Pri uvijanju:
§ Pri smicanju:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
32
&ELKEB@;D? D7FED
K – faktor koji uzima u obzir koncentracijunapona i dr.
S=1,5…2,5 – stepen sigurnosti.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
33
2I;F;D? H?=JGDEHI? KG7I?B7 ? EHEK?D7
§ Pri savijanju:
§ Pri zatezanju ili pritisku:
§Pri uvijanju:
§Pri smicanju:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
34
Stepeni sigurnosti pri približnim proračunima:
,
,
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
35
Ukupni stepen sigurnosti pri normalnim,odnosno tangencijalnim naponima:
,
Ukupni stepen sigurnosti pri složenom naprezanju:
Preporučene vrednosti stepena sigurnosti:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Idealni prečnik punog vratila kružnog poprečnogpreseka:
36
0GEG7čJD FG;čD?A7 KG7I?B7
Kada je veza vratila i elemenata ostvarena klinom:
t – dubina žleba za klin.
Na osnovu proračunate vrednosti prečnika vratila(dvr) usvaja se prva veća standardna vrednost.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
37
Spoljašnji i unutrašnji prečnik vratila prstenastogpoprečnog preseka:
Kada je veza vratila i elemenata ostvarena klinom:
Na osnovu proračunate vrednosti prečnika vratila(dvr) usvaja se prva veća standardna vrednost.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
38
Vratilo kod kojeg je idealni naponsi = sdoz = const
po celoj dužini je idealno vratilo.idealno vratilo.
Vratila, kod kojih su momenti savijanja jednakinuli ili zanemarljivo mali, izložena su samo dejstvumomenta uvijanja,često se nazivaju "laka vratila"."laka vratila".
; ;
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
39
0GEG7čJD FG;čD?A7 EHEK?D;
Puna osovina kružnog poprečnog preseka:
Osovina prstenastog poprečnog preseka:
Prema proračunatoj vrednosti usvaja se prvaveća standardna vrednost prečnika.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
40
“Idealna osovinaIdealna osovina“ je osovina kod koje je obliktakav da su naponi u svakom preseku konstantnii jednaki dozvoljenom naponu.
l
d
F
FBFA
x
d x
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
20/*’5) 51#3),# ) /$13.)(20/*’5) 51#3),# ) /$13.)(&’,/5#&’,/5#
Spojevi vratila i obrtnih delova obezbeđuju:
Ø prenošenje opterećenja (sila i momenata)sa vratila na mašinske delove i obrnuto,Øpoložaj obrtnih elemenata u odnosu nadruge delove sklopa,Øcentriranje elemenata u odnosu na osuobrtanja vratila.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
42
Spojevi vratila i elemenata se ostvaruju:
Øposredstvom posebnih elemenata (vezaklinovima i čivijama),Øposebnim oblikom dodirnih površina(žlebni spojevi i spojevi profilisanih oblikavratila i otvora u glavčinama),Øposredstvom otpora klizanju (trenja) nadodirnim površinama (radijalno pritezanje,aksijalno uklinjavanje i presovani sklopovi).
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
43
2FE@;K? AB?DEK?C7
Klinovi se, u zavisnosti od položaja i sila kojimasu izloženi, dele na:
ØUzdužne klinove:§ bez nagiba,§ sa nagibom.ØPoprečne klinove.
Veza ostvarena klinom se ubraja u "razdvojivespojeve“.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
44
4L:JOD? AB?DEK? 8;L D7=?87
Uzdužni klinovi bez nagiba su prizmatičnogoblika. Postavljaju se u odgovarajuće žlebovena vratilu i glavčini mašinskog dela.
T
b
h
d
xFt
pg
vp
Ft
x
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
45
Klinovi su standardni elementi. Standardom jedefinisano više tipova uzdužnih klinova i toprema obliku žleba, a zavisno od načina izrade.
l b
r / 45
o
Tip " A "
Tip " B "
Tip " C "
§Ako se žleb izrađuje vretenastimglodalom, klin i žleb su sazaobljenim krajevima (tip "A").§U slučaju izrade žlebakoturastim glodalom, krajeviklina mogu biti ravni (tip "B").
§Samo jedan kraj je zaobljen, adrugi ravan, (tip "C“) -primenjuje se na kraju vratila.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
46
.7FED? ? HI;F;D H?=JGDEHI?
T
b
h xFt
pg
vp
Ft
x
Pri prenošenju obrtnog momenta, na dodiruglavčine i klina dejstvuje obimna sila Ft. Kao reakcijana dejstvo ove sile, javlja se u osi vratila sila istogintenziteta i pravca, a suprotnog smera.
Obimna sila:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
47
ØØPovršinski pritisakPovršinski pritisak – se javlja na dodirnoj površiniklina i žleba u glavčini (pg) i klina i žleba u vratilu (pv).
;
;
;
Stepeni sigurnosti pri površinskom pritisku:
;
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
48
ØØNapon na smicanjeNapon na smicanje u klinu izazvan silom Ft:
- aktivna površina preseka,lr – redukovana dužina klina.
Stepen sigurnosti protiv plastičnih deformacija prismicanju:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
49
Potrebna dužina klina:
Za dalji proračun je merodavna najveća dobijenavrednost na osnovu koje se utvrđuje stvarna dužinaklina l za određeni profil i usvaja standardna vrednost.
;
;
;
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Žlebni spoj se ostvaruje preko ožlebljenogunutrašnjeg (vratilo) i spoljašnjeg dela (glavčine).
Obimna sila se raspodeljuje na veći broj žlebova poobimu tako da je pritisak na dodirnim površinamamanji nego kod veze klinovima, a nosivost veća.
Ovi spojevi se koriste pri velikim dinamičkimopterećenjima.
50
NB;8D? HFE@;K?
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Žlebni spojevi se, prema obliku profila boka,dele na:Øžlebne spojeve sa ravnim bokovima(pravougaoni ili trouglasti oblik),Øžlebne spojeve sa evolventnim bokovima.
d a1
d a
d
Ravni bokovi Trouglasti profil Evolventni profil
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
52
.EH?KEHI OB;8D?> HFE@;K7
Obimna sila na najopterećenijem žlebu (zupcu):
;
T – nominalna vrednost obrtnog momenta,KA – faktor udara,dm – srednji prečnik,z – broj žlebova po obimu,ξr - faktor neravnomernosti.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
53
Površinski pritisak na dodirnoj površini jednogpara zubaca (žlebova):
Dodirna površina jednog para žlebova:
;
Stepen sigurnosti bokova žlebova:
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
54
2FE@;K? č;ED?C ELJ8B@;D@;C
Delovi u spoju su ozubljeni sa čeone strane;Zupci su u obliku trougla i radijalno supostavljeni.
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Presek glavčine i vratila profilisanih spojeva jeoblika trougla, kvadrata, pravougaonika, itd.
Ova vrsta spojeva onemogućava rotaciju jednogelementa u drugom, čime se omogućavaprenošenje obrtnog momenta.
55
2FE@;K? FGE<?B?H7D?C E8B?AEC
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
Čivije služe za spajanje delova, centriranje,fiksiranje i osiguranje delova od aksijalnogpomeranja i preopterećenja.
Osnovna namena čivija je obezbeđenje tačnogmeđusobnog položaja spojenih delova.
Oblici i dimenzije čivija su propisani standardom.
56
2FE@;K? č?K?@7C7
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
57
Čivije se ugrađuju:Økoso,Øpoprečno,Øuzdužno (u pravcu ose spojenih delova).
Mašinski elementi 51#3),# ) /2/5).’______
58
Prema obliku čivije mogu biti:Øcilindrične,Økonusne,Øsa zarezima.
d m6 dh8 dh11
dm6 dm6
r=d
r=d
r =d
a a
aa
c c
c
l l l
d h1015°
15°
15°
1 : 5
0
1:50
lb
d2
1:50 l
d h10
d3
t
top related