Podstawy Projektowania In¼ynierskiego Sprz™g‚a i hamulce

  • View
    268

  • Download
    8

Embed Size (px)

DESCRIPTION

P o l i t e c h n i k a O p o l s k a Wydział Zarządzania i Inżynierii Produkcji Instytut Inżynierii Produkcji. Podstawy Projektowania Inżynierskiego Sprzęgła i hamulce. Prowadzący: dr inż. Piotr Chwastyk e-mail: p.chwastyk@po.opole.pl www.chwastyk.po.opole.pl. Sprzęgła. - PowerPoint PPT Presentation

Text of Podstawy Projektowania In¼ynierskiego Sprz™g‚a i hamulce

  • Podstawy Projektowania InynierskiegoSprzga i hamulceProwadzcy: dr in. Piotr Chwastyke-mail: p.chwastyk@po.opole.plwww.chwastyk.po.opole.plP o l i t e c h n i k a O p o l s k aWydzia Zarzdzania i Inynierii ProdukcjiInstytut Inynierii Produkcji

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    SprzgaSprzgem nazywamy zesp ukadu napdowego, przeznaczony do czenia waw i przekazywania momentu obrotowego z wau czynnego na bierny, bez zmiany kierunku ruchu obrotowego.Zastosowanie sprzgie:upraszczaj rozwizania konstrukcyjne;pozwalaj na stosowanie uniwersalnych silnikw;zwikszaj obcienia skrtne wau;pozwalaj rozcza napd;zabezpieczaj przed przecieniami.PN wyodrbnia 36 rodzajw sprzgie (normy okrelaj warunki pracy, warto maksymalnych obcie, gabaryty, ciar).

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    SprzgaPodstawowym zadaniem sprzgie jest przenoszenie momentu obrotowego oraz czenie waw, zwaszcza waw niedokadnie ustawionych wzgldem siebie. W tym wypadku stosuje si sprzga nierozczne sztywne lub samonastawne.Drugie zadanie to agodzenie obcie dynamicznych w czasie nagego wczenia napdu, uderzenia lub zmiany obcienia. Tu wykorzystuje si sprzga podatne.Inne zadanie to konieczno czenia i rozczania waw w trakcie pracy, unieruchamiania zespou roboczego bez zatrzymywania silnika, zmiana prdkoci obrotowej lub kierunku obrotu. W tym celu stosuje si sprzga sterowane.W celu ochrony waniejszych mechanizmw przed przecieniami stosuje si sprzga bezpieczestwa (przecieniowe). Dziaanie tych sprzgie jako bezpiecznika polega na zasadzie niszczenia cznika lub poprzez polizg na wykadzinach ciernych.Pewne mechanizmy wymagaj takiego poczenia waw, aby wybrany wa obraca si tylko w jednym kierunku, nie przenoszc momentu obrotowego w przypadku przeciwnego kierunku obrotu. Takie zadania speniaj sprzga jednokierunkowe.

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    SprzgaSprzgo skada si z:czonu czynnego;czonu biernego;cznika.cznik okrela sposb przenoszenia Mo i jednoczenie charakteryzuje dane sprzgo (koki, ruby, elementy podatne, ciecz).Oprcz przenoszenia Mo sprzga speniaj dodatkowe zadania:pozwalaj na pewien uchyb wsposiowoci (sprzga lune lub podatne);wi w jedn sztywn cao ogniwa napdu, przez co umoliwiaj przeniesienie Ms (sprzga sztywne);agodz gwatowne zmiany obcie (sprzga podatne);tumi drgania skrtne (s. podatne);pozwalaj czy way ustawione pod znacznym i zmiennym ktem (s. wychylne);zabezpieczaj mechanizmy napdu przed przekroczeniem granicznego obcienia (s. bezpieczestwa) i granicznej prdkoci (s. odrodkowe);umoliwiaj przeczanie sprzgie (s. sterowane).

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Normalizacja oraz dobr sprzgie Podstawowy parametr charakteryzujcy sprzgo to przenoszony Mo. Wyznaczamy go z wzoru liczbowego:gdzie:P moc [kW],n prdko obrotowa [obr/min]Chcc uwzgldni moliwo wystpowania przecie w czasie pracy sprzga stosujemy wspczynnik przecie K i ustalamy maksymalny moment obrotowy.Mmax = M K

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga nierozczneSprzga nierozczne sprzga, w ktrych czony czynny i bierny s poczone trwale. Dzielimy je na:sprzga sztywne uniemoliwiaj przesunicia wzgldne miedzy czonami w czasie pracy.sprzga samonastawne niewielkie przesunicia wzdune i poprzeczne waw;sprzga podatne cznikiem jest element sprysty.Sprzga sztywne wymagaj wsposiowoci czonych waw. Dziel si na: tulejowe, ubkowe, konierzowe.

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga sztywne tulejoweSprzgo tulejowe kokowe tuleja jest czonem czynnym i biernym a koki i wpusty cznikiem. Sprzgo sztywne tulejowe z kokami: 1 wa czynny, 2 wa bierny, 3 tuleja, 4 - koki

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga sztywne tulejoweRys. Sprzgo sztywne tulejowe z wpustami: 1 wa czynny, 2 wa bierny, 3 tuleja, 4 wpusty, 5 wkrt ustalajcy

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga sztywne tulejoweRys. Sprzgo sztywne tulejowe z tulej stokow: 1 wa czynny, 2 wa bierny, 3 tuleja sprzgowa z otworem stokowym, 4 tuleja cienkocienna ze stokiem zewntrznym, 5 wkrty zamykajce otwory doprowadzenia oleju przy rozczaniu

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga sztywne tulejoweObliczenia sprowadza si do ustalenia wymiarw cznika z warunkw wytrzymaociowych.Koki naraone s na cinanie: gdzie: dk rednica koka;n liczba przekrojw cinanych.gdzie:d rednica wau.Przy zastosowaniu wpustu obliczenia na naciski.Osadzanie tulei na wale pasowanie mieszane J8/h7 lub M8/h7.W poczeniach skurczowych pasowanie ciasne U8/h7.Wymiary tulei: l = 3d, D = 2d.Wada tych sprzgie konieczno znacznych przesuni osiowych.

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga ubkoweSprzgo ubkowe skada si z dwch ubkw obejmujcych koce czonych waw oraz elementy zczne. Pomidzy ubkami pozostawiona jest szczelina (1 do 2 mm).Parametry sprzgie ubkowych: Mt realizuje przenoszenie Mo. Wpust suy jako dodatkowe (przecieniowe) zabezpieczenie przed polizgiem.Zakres rednic 25 140 mmMaksymalny moment 160 12500 NmMasa elementu 3 120 kgZalety atwy monta i demonta.Wady due wymiary, masa, niemono wywaenia (tylko do napdw wolnobienych).

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga tarczowe (konierzowe)Dwie tarcze zczone rubami, osadzamy na waach przy pomocy wpustw. Aby zapewni wsposiowo wykonywane s wytoczenia rodkujce na paszczyznach czoowych. Rys. Sprzgo sztywne tarczowe bez obrzey ochronnych

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga tarczowe (konierzowe)Rys.Sprzgo sztywne tarczowe z obrzeami ochronnymi

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga tarczowe (konierzowe)Rys. Sprzgo sztywne tarczowe z wkadk rodkujc: 1 tarcze, 2 - wkadka

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga tarczowe (konierzowe)Sprzga stosujemy do czenia waw o:Zakresie rednic 25 200 mmMaksymalny moment 310 60000 NmMasa elementu 6 250 kgOznaczenie sprzga konierzowego o rednicy otworu d = 60 mm:SPRZGO KONIERZOWE 60 PN 66 /M - 85251 Sprzga te wymagaj przy demontau rozsunicia tarcz.

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga samonastawneSprzga samonastawne umoliwiaj niewielkie zmiany wzgldnego pooenia osi i waw. Zmiany te mog mie charakter trway lub wolno zmieniajcy si w czasie. Przemieszczenia wzgldne waw mog by:poprzeczne;wzdune;ktowe (poprzeczne, wzdune, ktowe).Rys. Przemieszczenia osi waw: a) poprzeczne, b) wzdune, c) ktoweSprzga te mog kompensowa przemieszczenia jednego rodzaju lub zoone. Charakteryzuj si luzami i moliwoci lizgania si wsppracujcych czci po sobie.Mae obcienia i wymiary wystp na powierzchni czoowej jednego z waw jest wprowadzony w wycicie drugiego z wau.

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga koweSprzga kowe przesunicie wzdune waw w granicach luzu osiowego. cznikiem s ky. Wymiary i liczby kw wg warunkw wytrzymaociowych i technologicznych. Moliwo rodkowania.

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga koweRys. Sprzgo samonastawne kowe: a) rodkowane w otworze czonu, b) rodkowane za pomoc tulejki

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga koweSprzgo OLDHAMA przesunicie poprzeczne x, oraz odchylenia ktowe - kompensacja przemieszcze.Tarcze osadzone na waach cznikiem jest osobna tarcza wsppracujca z kami obu tarcz.Maksymalna warto przesuni x 0,1d oraz 4.czymy way: d = 40 120 mm, M = 650 8000 Nm, nmax = 200 obr/min, dla waw duych nmax= 130 obr/min.Rys. Sprzgo Oldhama: a) z kami prostymi, b) z wkadk tekstolitow, c) z kami o zarysie ewolwentowym.

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga zbate, przeguboweSprzga zbate kompensuj wszystkie rodzaje przemieszcze. Tarcze uzbione osadzane s na waach, wsppracuj z tulejkami o uzbieniu wewntrznym. Obie tuleje poczone s rubami.Sprzga zbate dzielimy na:jednostronne;dwustronne.Oba rodzaje maj jednakowe parametry:d = 20 280 mm;M = 630 Nm 160 kNm;n = 500 3000 obr/min.Uniwersalny charakter pracy tych sprzgie wynika ze specjalnych ksztatw zbw oraz luzw midzyzbnych. Dla uzbie wewntrznych stosuje si zby niskie o wysokoci gowy zba ha = 0,8m a dla uzbie zewntrznych zby normalne.Rys. Zby sprzgie: a) proste, b) ukowe

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga zbate, przeguboweSprzga przegubowe (Cardana) su do czenia waw, ktrych osie przecinaj si. Sprzga te nie kompensuj innych odchyek pooenia osi.Chwilowy stosunek prdkoci ktowych czonych waw nie jest stay zaley od kta jaki tworz osie waw. Wad t wyeliminuje sprzgo podwjne lub zdwojony przegub Cardana. Rys. Podwjny przegub Cardana z wakiem porednim zapewniajcy rwno prdkoci ktowych waka biernego i waka czynnego: a) way czynny i bierny o osiach rwnolegych przesunitych, b) way czynny i bierny o osiach tworzcych kt 2

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga przegubowe kuloweSta prdko ktow wau napdzanego zapewniaj sprzga przegubowe kulowe.Rys. Sprzgo przegubowe kulowe synchroniczne: 1 wa, 2 trzpie prowadzcy, 3 koszyk, 4 wa, 5 gwka wau, 6 kulki, 7 obudowa, 8 koszyk, 9 spryna, 10- trzpie

    Sprzga i hamulce nr *Sprzga i hamulce*dr in. Piotr Chwastyk

    Sprzga podatneSprzga podatne podstawowym elementem jest cznik podatny sprysty, ktrego zadaniem jest umoliwienie chwilowego wzgldnego obrotu wau biernego w stosunku do czynnego.Dziki podatnoci cznika moemy zmniejszy obcienie dynamiczne wystpujce w ukadzie napdowym, agodzi drgania. Sprzga kabkowe (oponowe) dwie tuleje z przyspawanymi tarczami, rol cznikw speniaj cztery tamy gumowe przykrcone rubami (cznikiem moe by opona gumowa). Sprzga tego typu maj re