Upload
babusa70
View
256
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
hajtások
Citation preview
Széchenyi
István
Egyetem
NYOMATÉKÁTSZÁRMAZTATÓ HAJTÁSOK
Széchenyi
István
Egyetem
A tengelyek között olyan kapcsolatot létesítő egységet, amely a forgatónyomaték egyszerű átvitelén kívül azt változtatni is tudja, hajtóműnek, a hajtóműveken belül a különböző viszonylagos helyzetű tengelyek közötti kapcsolatot megvalósító, összetartozó elempárt hajtásnak nevezzük.
A különböző elven működő hajtóművek és hajtások elnevezésével utalunk a bennük lejátszódó energiaátalakító folyamatban résztvevő egységek jellegére, így megkülönböztetünk:• kényszerkapcsolatú hajtást,
• súrlódásos hajtást.
Széchenyi
István
Egyetem
Kényszerhajtások
• fogaskerékhajtás,
• lánchajtás,
• karos és bütykös mechanizmusok.
Fogaskerékhajtás
• Fogaskerékhajtásnak nevezzük a tengelyekre erősített, egymással folyamatosan kapcsolódva elforduló fogaskerékpárokkal megvalósított hajtószerkezetet.
• A fogaskerékhajtásokat az ún. kinematikai hajtóművekben a forgómozgás átvitelére és átalakítására, a teljesítmény-hajtóművekben pedig a forgatónyomaték nagyságának átalakítására használják.
Széchenyi
István
Egyetem
Fogaskerekek
A fogaskerekek olyan gépelemek, amelyek fogazatuk révén tengelyek közötti kényszerkapcsolat megvalósítására alkalmasak úgy, hogy a fordulatszámot is módosíthatják közben.
A fogaskerekeket alakjuk és fogazatuk, valamint tengelyük relatív helyzete szerint csoportosíthatjuk.
Széchenyi
István
Egyetem
henger kúp globoid
Geometriai alakjuk szerint lehetnek:
• hengeres,
• kúpos,
• globoid fogaskerekek.
Széchenyi
István
Egyetem
Fogazatuk szerint lehetnek:
• egyenes,
• ferde,
• ívelt,
• nyíl fogazatú fogaskerekek.
Széchenyi
István
Egyetem
A tengelyük relatív helyzete szerint
• párhuzamos,
• kitérő,
• metsző tengelyű fogaskerékhajtások lehetnek.
párhuzamos tengelyelrendezés külső
fogazattal
párhuzamos tengelyelrendezés
belső fogazattal
Széchenyi
István
Egyetem
kitérő tengelyvonalak esetén használhatunk
csavarkerekeket csigát és csigakereket ún. hypoid kúpkerékpárt
Széchenyi
István
Egyetem
egymást metsző tengelyvonalak esetén
egyenes- ferde- vagy
íveltfogazatú
kúpkerékpárt
Széchenyi
István
Egyetem
A fogaskerekek geometriája
Alapfogalmak és jelölések
A gördülőkör értelmezése
Széchenyi
István
Egyetem
A csúszás nélküli gördülés feltétele, hogy a gördülőkörök kerületi sebessége azonos, vagyis:
v1 = v2
r1*ω1 = r1*2*π*n1 = r2*ω2 = r2*2*π*n2
A v1 = v2 feltételből következik, hogy az áttétel
r
r
n
ni
2
2
1
2
1vagyis:
a fordulatszámok, a szögsebességek és a gördülőkör- sugarak aránya.
Széchenyi
István
Egyetem
Ha n1 a hajtóoldal fordulatszáma és i < 1 gyorsító, ha i > 1 lassító áttételről beszélünk.
A geometriai számításoknál alapadat a fogaskerekek fogszáma. Ezek hányadosa a fogszámviszony:
,1
2
z
zu ahol z2 a nagyobb, z1 pedig a
kisebb kerék fogszáma
Széchenyi
István
Egyetem
Egyenes fogazatú hengeres fogaskerék elemei és elnevezései
Széchenyi
István
Egyetem
Fogaskerekek ábrázolása
Hengeres fogaskerék jelképes ábrázolása
Széchenyi
István
Egyetem
Kapcsolódó fogaskerékpár
Hengeres
fogaskerékpár
külső
kapcsolódása
Széchenyi
István
Egyetem
Kapcsolódó fogaskerékpár
Hengeres
fogaskerékpár
belső
kapcsolódása
Széchenyi
István
Egyetem
Az osztókör két szomszédos fog középvonala közé eső ívhosszát fogosztásnak (p) nevezzük. Egymással kapcsolódó kerekek osztásának meg kell egyeznie.
A fogazat alapvető adatai a fogszám (z) és a modul. A modul az egyenes fogazat osztásának és a π-nek a hányadosa:
A modul szabványos értékű (0,05; ...0,5; 0,6; 0,8; 1;1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; ...100), mértékegysége mm, és egymással csak azonos modulú fogaskerekek kapcsolódhatnak.
pm
Széchenyi
István
Egyetem
A modul a fogaskerekek legjellemzőbb adata, mert a fogaskerék valamennyi méretét a modullal fejezzük ki.
Az osztókör kerülete K = d * π,
de kifejezhető a fogszám és az osztás által isK = z * p.
,*p
zdEbből: mzd *vagyis
Széchenyi
István
Egyetem
Az elemi fogazású fogaskerék ábrázolásához szükséges adatok jelölése, elnevezései és összefüggései:
Fejmagasság: ha = m
Lábhézag: c = 0,25 * m
Lábmagasság: hf = 1,25 * m
Fogmagasság: h = 2,25 * m
Osztókörátmérő: d = m * z
Fejkörátmérő: da = d + 2 * m
Lábkörátmérő: df = d - 2,5 * m
Foghézag: j = p / 20
Széchenyi
István
Egyetem
A két fogaskerék tengelytávolsága elemi fogazat esetén - mivel az osztókörök érintik egymást - két osztókör sugár összege:
a = r1 + r2 behelyettesítve:
Fontos alapösszefüggés még a két osztókör sugár viszonya:2
*2
*
2
* 2122 zzm
zmzma
uz
z
zm
zm
r
r
1
2
1
2
2
1
*
*
Széchenyi
István
Egyetem
Az elemi fogazás mellett a szerszámállítás függvényében
beszélhetünk még kompenzált és általános fogazatról.
Fogaskerék kapcsolatnál a két fog a kapcsolóvonal mentén érintkezik egymással.
Az α-val jelölt kapcsolószög értéke általában 20°-os és mivel OC = r (az osztókör sugara), így ON, azaz az alapkör sugara (rb):
rb = r * cos α
Széchenyi
István
Egyetem
Széchenyi
István
Egyetem
A kapcsolódás feltételei és jellemzői
Ahhoz, hogy a fogaskerékpár kapcsolódjon és a fogfelületek legördülése fogról fogra egyenletesen jöjjön létre, a következő feltételeket kell kielégíteni:
• a hajtás valamennyi kapcsolódó kerekének az osztása egyenlő legyen, és a fogak középvonalra szimmetrikusak legyenek (átfordíthatóság);
• az egyik kerék fogai ne ékelődjenek a másik kerék fogárkaiba;
• a hajtás fogai ne okozzanak interferenciát.
A korszerű hajtásoknál az is fontos, hogy a hajtókerék szögsebességének állandósága esetén a hajtott kerék szögsebessége is állandó legyen.
Széchenyi
István
Egyetem
A kúpkerékhajtás alkalmazása, geometriája
Kúpkerékhajtást közös síkban fekvő, egymásra merőleges
tengelyek közötti nyomatékátvitelre alkalmazunk.
Széchenyi
István
Egyetem
A kúpfogaskerék jellemző felületeinek elnevezéseit és
méreteit, valamint azok összefüggéseit szemlélteti az alábbi ábra.
Látható, hogy az osztókörátmérő és fogmagasság értéke a hengeres fogaskeréknél tanultak szerint számítható ki, azonban a fogmagasságot az osztókúp alkotójára merőleges alkotójú, ún. hátkúpon (kiegészítő kúpon) értelmezzük.
Széchenyi
István
Egyetem
A kúpfogaskerék fogazatának jellemző méretei
Széchenyi
István
Egyetem
Fogaskerekek ábrázolása
Kúpfogaskerék jelképes ábrázolása
Széchenyi
István
Egyetem
A kúpfogaskerék alkatrészrajzán szükséges méretek
1. fejkörátmérő
2. fogszélesség
3. fogcsúcs lekerekítése
4. fogfelület érdessége
5. hátkúpszög vagy váltószöge
6. fejkúpszög
7. fejéltávolság
8. fejkúpcsúcs távolsága
Széchenyi
István
Egyetem
Kúpfogaskerék alkatrészrajza
Széchenyi
István
Egyetem
Kúpkerékpár
Széchenyi
István
Egyetem
A csigahajtás alkalmazása, geometriája
A csigahajtást nagy áttételek megvalósítására használjuk. A
hajtás tengelyei kitérőek.
A gyakorlatban a legelterjedtebb a hengeres csigahajtó-pár.
Széchenyi
István
Egyetem
A hengeres csiga és a csigakerék alkatrészrajzán szükséges méretek
a) b)
A hengeres csiga és a csigakerék alkatrészrajzán szükséges méretek
a) 1 fejkörátmérő; 2 fogazott (menetes) hossz; 3 éltompítás vagy lekerekítés;
4 fogfelület érdessége;
b) 1 fejkörátmérő; 2 fogszélesség; 3 szimmetriasík távolsága;
4 burkolóhenger átmérője; 5 fogtetőív sugara; 6 lekerekítési sugár;
7 fogfelület érdessége
Széchenyi
István
Egyetem
Csigakerék és csiga jelképes ábrázolása
Csigakerék
Csiga
Széchenyi
István
Egyetem
Csiga és csigakerék kapcsolódása
Széchenyi
István
Egyetem
Fogaskerék hajtóművek
A hajtóművek általában a fordulatszám és a forgatónyomaték átalakítására, valamint a forgásirány megváltoztatására szolgálnak.
Kapcsolható, tolófogaskerekes hajtómű (egy esztergagép mellékhajtóműve)
Széchenyi
István
Egyetem
Súrlódásos hajtások
Hengeres dörzskerékhajtás
Viszonylag kis tengelytáv esetén.
Működése során feltételezzük, hogy a palástján érintkező és kellőképpen összeszorított hengerek kerületi sebessége egyenlő, tehát a nyomatékátvitel csúszásmentes.
Széchenyi
István
Egyetem
21 vv
2211 **** nDnD
iD
D
n
n
1
2
2
1
Az előbbi jelölésekkel:
Állandó áttételű, kúpkerekes
dörzshajtás
Változtatható áttételű,
síktárcsás dörzshajtás
Széchenyi
István
Egyetem
Laposszíj-hajtás
Általában nagyobb tengelytávolságok esetében alkalmazott hajtási forma. A villamos erőátvitel előretörésével manapság csak viszonylag kis teljesítmények átvitelére alkalmazzák.
A hajtás áttételének megfelelő átmérőjű két tárcsára, a szükséges hosszúságban végtelenített - általában bőrből készült - szíjat helyeznek, amely a kívánt mértékű előfeszítés következtében a tárcsákra feszül és így nyomaték átvitelére alkalmas hajtás jön létre.
Széchenyi
István
Egyetem
Általában a nyitott elrendezésű szíjhajtást alkalmazzák, amikor
terheletlen állapotban a szíjágak a két tárcsa külső érintőjeként helyezkednek el. Ilyenkor a két tárcsa forgásértelme megegyezik.
Nyitott szíjhajtás
Széchenyi
István
Egyetem
Amennyiben a szíjágak a szíjtárcsák belső érintői, akkor a
tárcsák forgásértelme ellentétes.
Ezt kereszthajtásnak nevezzük.
Széchenyi
István
Egyetem
Ékszíjhajtás
Az ékszíjhajtást csak nyitott kivitelben, viszonylag kis tengelytávolság esetében, nagyobb áttételek megvalósítására alkalmazzák.
Z egyenlőszárú trapéz keresztmetszetű ékszíj a - befogadására alkalmas kialakítású horonnyal rendelkező - szíjtárcsákra feszülve, az oldallapjain ébredő súrlódóerő közvetítésével származtatja át a kerületi erőt a hajtótengelyről a hajtott tengelyre.
Széchenyi
István
Egyetem
Az ékhatás előnyeinek kihasználása érdekében az ékszíj csak
az oldallapjain fekszik fel a szabvány által előírt kialakítású horonyban.
Széchenyi
István
Egyetem
Az ékszíjak szerkezete
• W az ékszíjszelvény felső oldalának névleges szélessége
• Wp az ékszíjszelvény jellemző szélessége
• T az ékszíjszelvény névleges magassága
• a0 az ékszíjszelvény hajlásszöge
Széchenyi
István
Egyetem
Az ékszíjhajtás jellemző méretei
Nagyobb teljesítmények átvitelére kisebb helyigényű
keskeny ékszíjakat használunk. Üzemük max. 40 m/s
szíjsebességig biztonságos.
Széchenyi
István
Egyetem
Keskeny ékszíjak és ékszíjtárcsák jellemző méreteinek jelölése