Géprajz gépelemek II. II. Konzultáció (2014.03.22.)
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
lbA
FF
F2
dF
2
dT
nys
nys
A
Fpp
ny
ébredőmeg
Palástnyomás:
lbd
T2
A
Fpp n
ébrmeg
Szabványos
ékkötés
Forgó alkatrészek oldható kötőelemei
Reteszkötés Sugárirányú játék
Szabványos elemek
Nyírásra és nyomásra történő
méretezés
Nem megoldott a tárcsa
tengelyirányú megtámasztása
meg
meg
meg
ldpthT
ásbólpalástnyom
dlb
T
nyírás
pthdl
Tp
áspalástnyom
)(2
1
:
2
)(
2
A mérvadó terhelés
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
Bordás tengely Fogaskerék tárcsa
(axiálisan elmozduló)
Fogaskerék tárcsa (álló)
Axiális rögzítés
(kötőelem) Kúpos
gördülő
csapágy
Kúpos gördülő csapágy
F F
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
Lépcsős, kúpos
tengely,
horonnyal és
menettel ellátott
Lépcsős,
hengeres
tengely, kúpos
szorítóhüvellyel
Lépcsős,
hengeres
tengely,
hidraulikus
csapágysze
reléshez
szükséges
belső
furattal
Tengelyek kialakítása
Lépcsős, kúpos
tengely,
horonnyal és
menettel ellátott
csapágy
csapágyanya
biztosító lemez
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
Cső keresztmetszetű tengely
méretezése
317,2
meg
Md
2
64
4
max
max
d
d
My
I
M hajlító
x
hajlító
Egyenszilárdságú
tengely alak
3
4
01
17,2
d
d
Md
meg
I./1. Hajlító igénybevételnek kitett tengely vizsgálata
kéttámaszú tartóként Egyenszilárdságú tengelyalak meghatározása hajlító igénybevételre
Harmadfokú egyenletből
meghatározható
egyenszilárdságú
tengelyátmérő
3
1
maxl
xdd x
x
Prizmatikus
tartó
terhelhetősége
Mmax=konstan
s
Valós
terhelés
32
32
3
3
max
1
max
max
x
A
x
x
meg
Ameg
d
xFy
I
M
d
lFy
I
M
Egyenlővé
tesszük a
két oldalt
és osztjuk
egymással
max
I./1. Hajlító igénybevételnek kitett tengely
alakváltozásának vizsgálata a terhelés függvényében
Prizmatikus tengely alakváltozása:
Első integrál:
szögelfordulás
Csapágy katalógus írja elő
Második integrál:
Lehajlás y=l/3000
Lépcsős tengely (táblai ábra)
IE
M
dx
yd
2
2
001,0tg
Deformáció változása a
terhelés függvényében
I./2. Csavaró igénybevétel és I./3. összetett
igénybevétel
I./2. Csavaró feszültség és alakváltozása (táblai ábra)
I./3. Összetett igénybevétel Mohr szerint (táblai ábra)
GI
Tl
p
2
d
32
d
T
I
T4
max
p
max
22
)Mohr(red 4
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 ty
Ix
Mhhajlító sin
Ismétlődő váltakozó terhelések
2
2
minmax
minmax
a
m
Közép
feszültség
Amplitudó
II./1. Wöhler- diagram (anyagjellemző)
σD Kifáradási határfeszültség:
az a határfeszültség ,
amelynél végtelen
ismétlődés esetén sem
következik be a fáradásos
törés
Terhelhetőségi terület
Határfeszültség
változása
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:
anyag és alkatrész jellemző! E335
Tengelyanyagok
Smith diagramjai csavarás
húzás-nyomás
hajlítás
Alkatrész nagyságának hatása (b1)
A Smith
diagram
területét
csökkenti
Felületi érdesség
hatása (b2)
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.,
ak
lengő
m
bbn
21
0
lengő
ak
fh
m
a
m
m
bb
n
állandóés
21
1
0
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)
A tengelyt
be kell
fejezni úgy,
hogy az
axiális
megtámaszt
ásnak
megfeleljen
Az ékszíj és a fogaskerék tárcsákat ki kell rajzolni
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…