Části a mechanizmy stojů II

Části a mechanizmy stojů II

Název studijního programu

doc. Ing. Soňa Rusnáková, PhD., ING-PAED IGIP Ing. Daniel Kučerka, PhD., ING-PAED IGIP

2014 České Budějovice

1

Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/29.0019. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálnímfondem a státním rozpočtem České republiky.

1. vydání ISBN © Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, 2013 Vydala: Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích, Okružní 10, 370 01 České Budějovice

Za obsahovou a jazykovou správnost odpovídají autoři a garanti příslušných předmětů.

2

Obsah Kapitola 1 - Úvod do problematiky převodových mechanismů ve strojírenství – podmínky funkčnosti (kinematika), principy technického řešení (tvarový /silový styk; přímé/ opásané převody; převody rotačního pohybu/transformační mechanismy); obecný základ pevnostního návrhu a kontroly podle podstaty konstrukce ............................. 9 1.1 Převodové mechanismy .................................................................................................................... 10 1.2 Rozdelenie ............................................................................................................................................... 10 1.2.1 Prevodové mechanizmy so stálym prevodom.......................................................... 10 1.2.2 Prevodové mechanizmy s premenlivým prevodom ................................................. 10 1.3 Účel a druhy převodů ......................................................................................................................... 14 1.4 Převodové číslo ..................................................................................................................................... 17 1.5 Silové poměry v převodech .............................................................................................................. 19 1.6 Porovnání převodů z hlediska rozměrů, hmotnosti a pořizovacích nákladů............. 21 Kapitola 2 - Řemenové a třecí převody .................................................................................................. 24 2.1 Řemenové převody .............................................................................................................................. 24 2.1.1 Popis a použití ........................................................................................................... 24 2.1.2 Výhody a nevýhody řemenového převodu .............................................................. 25 2.1.3 Konstrukční části řemenového převodu .................................................................. 25 2.1.3.1 Ploché řemeny ....................................................................................................... 25 2.1.3.2 Ozubené řemeny ................................................................................................... 26 2.1.3.3 Klínové řemeny ...................................................................................................... 26 2.1.4 Konstrukční uspořádaní řemenových převodů ........................................................ 27 2.1.5 Bezpečnost a údržba řemenových převodů ............................................................. 28 2.1.6 Výpočet řemenových převodů ................................................................................. 29 2.1.6.1 Výpočet délky řemene ........................................................................................... 29 2.2 Třecí převody ......................................................................................................................................... 30 2.2.1 Popis a použití ........................................................................................................... 30 2.2.2 Výhody a nevýhody třecího převodu........................................................................ 30

3

2.1.3 Součásti třecího převodu .......................................................................................... 31 2.1.4 Konstrukce a materiál třecího převodu .................................................................... 31 2.1.5 Výpočet třecích převodů .......................................................................................... 31 Kapitola 3 - Lanové převody ....................................................................................................................... 36 3.1 Popis a použití lanového převodu ................................................................................................. 36 3.2 Výhody a nevýhody lanového převodu....................................................................................... 37 3.3 Konstrukční uspořádání lanového převodu ............................................................................. 37 3.3.1 Lana ........................................................................................................................... 38 3.3.2 Lanové bubny a kladky ............................................................................................. 39 3.4 Výpočet ocelových lan ........................................................................................................................ 41 3.4.1 Výpočet ocelových lan pro jeřáby ............................................................................ 41 Kapitola 4 - Řetězové převody ................................................................................................................... 44 4.1 Popis a použití řetězového převodu............................................................................................. 44 4.2 Výhody a nevýhody řetězových převodů................................................................................... 45 4.3 Konstrukční uspořádání řetězového převodu ......................................................................... 46 4.3.1 Druhy řetězových převodů ....................................................................................... 46 4.3.2 Konstrukce řetězových převodů ............................................................................... 46 4.4 Konstrukční části řetězového převodu ....................................................................................... 47 4.4.1 Řetěz ......................................................................................................................... 47 4.4.2 Řetězové kolo ........................................................................................................... 47 4.4.2

Montáž a údržba řetězových převodů ............................................................... 48

4.5 Výpočet řetězového převodu .......................................................................................................... 48 4.5.1 Určení jmenovitého výkonu ..................................................................................... 48 4.5.2 Kontrola pevnosti řetězu .......................................................................................... 49 4.5.3 Kontrola řetězu na otlačení ...................................................................................... 50 4.5.4 Výpočet délky řetězu ................................................................................................ 50 Kapitola 5 - Převody s ozubenými koly .................................................................................................. 52 5.1 Popis a použití převodu s ozubenými koly................................................................................ 52

4

5.2 Výhody a nevýhody převodů s ozubenými koly ..................................................................... 53 5.3 Teorie ozubeného převodu .............................................................................................................. 54 5.3.1 Teorie ozubení .......................................................................................................... 54 5.3.2 Podřezání paty zubů ................................................................................................. 56 5.3.3 Korekce ozubení ....................................................................................................... 56 5.4 Rozdělení převodů s ozubenými koly ......................................................................................... 57 5.5 Materiál ozubených kol...................................................................................................................... 59 Kapitola 6 - Převody čelními ozubenými koly s přímým a šikmým ozubením ..................... 61 6.1 Čelní ozubená soukolí se přímým ozubením............................................................................ 61 6.1.1 Rozměry ozubení ...................................................................................................... 61 5.6 Výpočet čelního soukolí s přímými zuby ................................................................................... 63 5.6.1 Rozměrový návrh ...................................................................................................... 63 5.6.2 Pevnostní výpočet .................................................................................................... 64 6.2 Čelní ozubená soukolí se šikmým ozubením ............................................................................ 65 6.2.1 Charakteristika ozubených soukolí se šikmým ozubením ........................................ 65 6.2.1 Rozměry ozubených kol se šikmými zuby ................................................................ 66 Kapitola 7 - Převody s ozubenými koly kuželovými a šroubovými, planetový převod..... 69 7.1 Převod pomocí kuželového kola .................................................................................................... 69 7.1.1 Charakteristika kuželového převodu ........................................................................ 69 7.1.2 Rozdělení kuželových soukolí ................................................................................... 70 7.1.3 Použití kuželového ozubení ...................................................................................... 71 7.2 Převod pomocí šroubového kola ................................................................................................... 73 7.2.1 Charakteristika .......................................................................................................... 73 7.2.2 Rozdělení šroubových soukolí .................................................................................. 73 7.3 Planetový převod.................................................................................................................................. 74 7.3.1 Charakteristika .......................................................................................................... 74 Kapitola 8 - Mechanické převodovky s konstantním převodovým poměrem ...................... 77 8.1 Převodovka ............................................................................................................................................. 77

5

8.2 Konstrukce převodovky .................................................................................................................... 78 8.3 Členění převodovek............................................................................................................................. 79 8.3.1 Podle kinetiky ........................................................................................................... 79 8.3.2 Podle funkce ............................................................................................................. 79 8.3.3 Podle přenosu energie.............................................................................................. 79 8.3.4 Podle provedení........................................................................................................ 80 8.4 Druhy převodovek ............................................................................................................................... 80 8.4.1 Čelní převodovka ...................................................................................................... 80 8.4.2 Kuželočelní převodovka ............................................................................................ 81 8.4.3 Šneková převodovka................................................................................................. 82 8.4.3.1 Popis a princip ....................................................................................................... 82 8.4.3.2 Výhody a nevýhody šnekové převodovky ............................................................. 83 8.4.3 Planetová převodovka .............................................................................................. 84 8.4.3.1 Popis a princip ....................................................................................................... 84 8.4.3.2 Výhody a nevýhody planetové převodovky .......................................................... 85 Kapitola 9 - Mechanické převodovky s proměnným převodovým poměrem ....................... 87 9.1 Typy řazení a druhy automatických převodovek ................................................................... 87 9.2 Současný stav konstrukce převodovek....................................................................................... 88 9.2.1 Osobní automobily ................................................................................................... 88 9.2.1.1 Manuální prevodovky ............................................................................................ 88 9.2.1.2 Poloautomatické převodovky ................................................................................ 89 9.2.1.3 Automatické převodovky....................................................................................... 89 9.2.2 Nákladní vozidla ........................................................................................................ 90 9.2.3.1 Sekvenční převodovky ........................................................................................... 90 9.2.3.2 Variátorové převodovky ........................................................................................ 91 9.3 Koncepce pohonu ................................................................................................................................. 91 9.3.1 Standardní (klasická) převodovka............................................................................. 91 9.3.2 Zadní pohon .............................................................................................................. 92 9.3.3 Přední pohon ............................................................................................................ 92 9.3.4 Pohon všech kol ........................................................................................................ 93

6

9.3.5 Transaxle ................................................................................................................... 94 9.4. Princip vícestupňové převodovky ............................................................................................... 94 9.5. Převodovka pro nákladní automobily ........................................................................................ 98 9.5.1 Předřazená převodovka ............................................................................................ 99 Kapitola 10 - Šroubové mechanizmy.....................................................................................................104 10.1 Charakteristika a využití.............................................................................................................. 104 10.2 Rozdělení šroubových mechanismů ....................................................................................... 105 10.3 Pevnostní výpočet šroubových mechanizmů ..................................................................... 106 Kapitola 11 - Kloubové mechanismy .....................................................................................................108 11.1 Charakteristika a využití.............................................................................................................. 108 11.2 Rozdělení kloubových mechanizmů ....................................................................................... 110 11.2.1 Klikovahadlový ...................................................................................................... 110 11.2.2 Dvouklikový........................................................................................................... 111 11.2.3 Dvouvahadlový ..................................................................................................... 112 11.2.4 Paralelogramový ................................................................................................... 112 11.2.5 Antiparalelogramový ............................................................................................ 113 11.3 Výpočty kloubových mechanizmů. ......................................................................................... 114 11.3.1 Grashofova podmínka .......................................................................................... 114 11.3.2 Analytická analýza dráhy ...................................................................................... 115 11.3.3 Výpočet vektorů polohy ....................................................................................... 117 11.3.4 Silové poměry ....................................................................................................... 118 Kapitola 12-13 - Úvod do problematiky tekutinových mechanismů – hydrostatické, pneumatické a hydrodynamické .............................................................................................................120 12.1 Charakteristika tekutinových mechanizmů ........................................................................ 121 12.2 Hydraulické mechanismy ............................................................................................................ 122 12.2.1 Charakteristika ...................................................................................................... 122 12.2.2 Fyzikální podstata hydraulických obvodů............................................................. 122 12.2.3 Prvky hydraulických mechanizmů ........................................................................ 124

7

12.2.5 Hydrostatické mechanizmy .................................................................................. 125 12.2.4 Hydrodynamické mechanizmy ............................................................................. 127 12.2.4.1 Hydrodynamická spojka .................................................................................... 127 12.4.2.2 Hydrodynamický měnič ..................................................................................... 128 12.3 Pneumatické mechanismy .......................................................................................................... 129 12.3.1 Charakteristika ...................................................................................................... 129 12.3.2 Prvky pneumatických mechanismů ...................................................................... 130 Použitá literatura ...........................................................................................................................................134

8

Kapitola 1 - Úvod do problematiky převodových mechanismů ve strojírenství – podmínky funkčnosti (kinematika), principy technického řešení (tvarový /silový styk; přímé/ opásané převody; převody rotačního pohybu/transformační mechanismy); obecný základ pevnostního návrhu návrhu a kontroly podle podstaty konstrukce

KLÍČOVÉ POJMY Silové převody, kontaktní převody, opásané převody

CÍLE KAPITOLY Po prostudov studování ní kapitoly student bude ovládat rozdělení mechanických převodů rotačního pohybu. Jsou vysvětlena základní kriteria způsobu rozdělení. Dále jsou uvedeny vzorce pro základní výpočty uvedených převodů.

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 4 hodiny

VÝKLAD

9

1.1 Převodové mechanismy Převodový mechanizmus, skrátene aj prevod je zariadenie určené na premenu (prevod) pohybov a v súvislosti s tým aj premenu síl a momentov. Prevodový mechanizmus sa skladá najmenej z troch členov, pričom jeden člen je skriňa, rám alebo stojan. Tento člen zachytáva reakčné sily, alebo momenty, ktoré pri premene pohybov vznikajú. Člen, ktorý poháňa prevodový mechanizmus sa nazýva hnací, alebo vstupný. Počet hnacích členov je rovný počtu stupňov voľnosti mechanizmu. Všetky ostatné pohyblivé členy mechanizmu sú hnané. Hnaný člen, ktorý vykonáva výsledný žiadaný pohyb sa nazýva výstupný člen. Převody otáčivého pohybu jsou využívány již od dávných dob. Namátkou je možno uvést různé zvedací mechanismy používané při zvedání padacích mostů či na stavbách. Dále převody u větrných mlýnů, napínací mechanismy katapultů či samostřílů. V dnešní době se jen stěží najde zařízení s otáčivým pohybem, kde by nebyl použit některý z uvedených typů převodu. Je ale nutno podotknout, že v některých případech dochází k přechodu na jiné typy mechanismů jako například použití hydromotorů případně kombinace elektrických a hydraulických mechanismů jako jsou různé posilovače atd.

1.2 Rozdelenie Funkčná závislosť pohybu výstupného člena na pohybe vstupného člena sa nazýva prevod. Podľa jej priebehu sa rozdeľujú prevodové mechanizmy do dvoch základných skupín. 1.2.1 Prevodové mechanizmy so stálym prevodom Tieto mechanizmy sa označujú aj ako mechanizmy s rovnomerne odprevodovaným prevodom alebo s konštantným prevodom. Ich prevod je lineárna funkcia. Sem patria napríklad prevodové mechanizmy s ozubenými kolesami, hydrostatické a hydrodynamické prevody. 1.2.2 Prevodové mechanizmy s premenlivým prevodom Tieto mechanizmy sa označujú aj ako mechanizmy s nerovnomerne odprevodovaným prevodom alebo s nekonštantným prevodom. Ich prevod nie je lineárny. Ide napríklad

10

o prevody s neokrúhlym kotúčom, kľukové mechanizmy, kulisové mechanizmy, výstredníkové mechanizmy a prevody s prerušovaným pohybom. Mechanizmy jsou součástí každého stroje. Jejich úkolem je převést jeden druh pohybu na druhý, změnit rychlost pohybu, smysl, polohu, aj.

Pohyb bodu v rovině: - přímočarý - po kružnici (pohyb po křivce je složen z pohybů po kruhových obloucích) - obecný je složen z pohybu po jednotlivých kruhových obloucích

Obr. 1 Pohyb bodu pro přímočarý (vlevo) a po kružnici (vpravo)

Pohyb tělesa v rovině: - přímočarý - nepřetržitý - lineární = plynulý - vratný

- nelineární = zrychlující x zpomalující se

- otáčivý – rotační (vše otáčí kolem jednoho středu)

- nepřetržitý - kývavý = vratný

- kruhový, spirálový – paralelní (vše po kružnicích o stejném poloměru) - obecný = je složen otáčivého podle okamžitého měnícího se středu otáčení

11

Obr. 2 Pohyb tělesa v rovine

Obr. 3 Kruhový (spirálový nebo cykloidní) pohyb je speciálním případem posuvného pohybu

12

Mechanické převody: Převody přenáší kroutící moment z jedné hřídele na druhý při event. mění úhlové rychlosti nebo smysl otáčení. Patří mezi tříčlenné mechanizmy. Každý převod obsahuje vstupní a výstupní hřídel a pevný rám zajišťující jejich vzájemnou polohu. Typy: - třecí - řemenové - řetězové - ozubené

Podle vzájemné polohy obou hřídelí: - rovnoběžné - různoběžné - mimoběžné Převodový poměr:


    

index 1 = hnací hřídel, 2 = hnaný hřídel Pokud je hodnota i menší jak 1 mluvíme o převodu do pomala, pokud je větší jak 1 do rychla.

Tab.1 Převodové mechanizmy

13

Jednotlivé součásti mechanických převodů se vzájemně skládají v účelné funkční celky (např. spojky, převodovky apod.). Pro přenosu točivého pohybu z hřídele hnacího na hnaný se používají mechanické převody.

1.3 Účel a druhy převodů Točivý pohyb se přenáší tak, že se mohou měnit otáčky, a tím i kroutící momenty, přenášený výkon zůstává teoreticky stejný.

Obr.4 Schéma základních způsobů přenosu kroutícího momentu.

Pokud neuvažujeme ztráty, bude se přenášený výkon neměnit , platí tedy P1 = P2 = P Dle předešlého obrázku můžeme pro schéma a) psát   kde  

  … …    


,

14


, 

 

kde  1/ jsou vstupní otáčky,  1/ jsou výstupní otáčky,    jsou úhlové rychlosti. Určí se ze vzorce  2. .

b) dle předešlého obrázku můžeme pro schéma b) vyplývá  

  … …    

kde  
, 

 



,

Vhledem k tomu, že dále se výkon dělí do dvou větví bude platit, že součet výkonů v obou větví, se bude rovnat výkonu P . Platí tedy      Kde

 - výkon v pravé větvi  - výkon v levé větvi

Pro kroutící momenty bude platit  

  … …    

kde ωL a ωP se v případě, že se jedná o rozvodovku automobilu nastaví dle okamžitých jízdních podmínek. V případě, že obě hnaná kola kladou stejný odpor, tak bude platit ωL = ωP a kroutící moment se dělí rovnoměrně. Pokud ale tato situace se změní, tak se kroutící moment změní. U mechanických převodů točivého pohybu se pro přenos krouticího momentu z hřídele na hřídel používá kol, která jsou vzájemně spojena buď nepřímo opásáním, nebo přímo kontaktním stykem. Spojení v obou případech může být silové nebo tvarové. Převody s tvarovým stykem mají stálé převodové číslo, nedochází ke kolísání otáček hnaného hřídele.

15

U opásaných silových převodů, dochází k tzv. skluzu, kdy při náhlém zvýšení kroutícího momentu, dojde k sklouznutí řemene po hnané řemenici. Tento jev však také může být výhodou, neb působí ve funkci pojistné spojky. Následující vyobrazení nám dává přehled o používaných mechanických převodech. Kontaktní převody Třecí převody

Opásané převody Řemenové a lanové převody

Obr. 5 Převody se silovým stykem

Ozubené převody

Kontaktní převody

Řetězové převody

Opásané převody

Obr. 6 Převody s tvarovým stykem

Z obrázku je zřejmé, že jsou v podstatě dvě základní skupiny. Jsou to převody se silovým stykem a převody s tvarovým stykem. Tyto převody se dále dělí zdali jsou dva základní elementy v přímém kontaktu – na převody kontaktní, nebo zda pro přenos mezi nimi je použit další prvek – tedy převody opásané.

16

Je zřejmé, že u převodu silovým stykem, se obvodová síla přenáší pomocí tření, což vyžaduje velkou přítlačnou sílu mezi prvky, zatím co u převodů s tvarovým stykem se obvodová síla přenáší přímým působením prvků navzájem na sebe. Tak zvaná napínací síla (u řetězových převodů, či při použití ozubeného řemene), slouží jen k tomu, aby u opásaných převodů byl řetěz či ozubený řemen napnut tak, aby plnil bezchybně svoji funkci.

1.4 Převodové číslo Převodové číslo je definováno jako poměr otáček (lichý index pro hnací hřídele, sudý index pro hnané hřídele
, 

       

Kde f1 (1/s) jsou vstupní otáčky, f2 (1/s) jsou výstupní otáčky - otáčky jsou za sekundový časový úsek, n1 (1/min) jsou vstupní otáčky, n2 (1/min) jsou výstupní otáčky - otáčky jsou za minutový časový úsek, ω1 a ω2 jsou úhlové rychlosti, příslušných otáček. Je zřejmé, že platí vztah f = n/60, který slouží pro přepočet mezi počtem otáček za minutu a za sekundu. ω1 a ω2 jsou úhlové rychlosti, příslušných otáček. Určí se ze vzorce ω = 2. π. f Pro ozubené či řetězové převody, je možno převodové číslo též vyjádřit pomocí počtu zubů(z1 či z2) hnacího či hnaného kola. Vzhledem k tomu, že obvodové rychlosti spolu zabírajících hřídelí jsou stejné platí také
,  kde

           





f1 - otáčky hnacího hřídele (1/s) f2 - otáčky hnaného hřídele (1/s) D1 - průměr hnacího kola (mm, m)

17

D2 - průměr hnaného kola (mm, m) z1 – počet zubů hnacího kola (-) z2 - počet zubů hnaného kola (-) U převodu, které přenášejí obvodovou sílu třením (převod řemenový, lanový a třecí), je skutečná obvodová rychlost hnaného kola v2 < v1 následkem skluzu. Otáčky hnaného hřídele pak jsou:   1 ! Ψ.


,

kde součinitel Ψ bývá (1 až 5) % podle druhu převodu. i1,2 = D2 / D1 je konstrukční převodové číslo.
, 

  $  ⋯   $%

Vzhledem k tomu, že je někdy nutno realizovat převod s velkým převodovým číslem, které by běžně nešlo použít, lze použít vícenásobný převod. Z obrázku si lze udělat představu o technickém řešení tohoto převodu. Nahoře je provedení bez mezičlenu, dole je provedení s mezičlenem (řemen či řetěz).

18

Obr. 7 Složený opásaný převod

Pro složený převod se potom převodové číslo vypočítá dle následujících vztahů:
,& 

  ' &  . . &  ( )

platí tedy 1,$ 

  $  ……. $  $%

Pokud by tedy byl převod složen z 10 kol tak by platilo:
,* 

 ' & + * . . . .  ( ) , -

1.5 Silové poměry v převodech Nemá-li dojít k poruše převodu, musí být obvodová síla a obvodová rychlost na obou kotoučích (hnacím i hnaném) stejná. U převodů se silovým stykem se měří na obvodu

19

kotoučů (u klínových řemenic na výpočtovém průměru), u převodů s tvarovým stykem na roztečné kružnici.

Obr. 8 Jednoduchý opásaný a kontaktní převod

Ztráty převodů se ve výpočtech vyjadřují obvykle účinností, která se obecně skládá ze: • ztráty třením v ložiskách hnacího hřídele – účinnost ηL1 • ztráty třením v ložiskách hnaného hřídele – účinnost η L2 • ztráty ve vlastním převodu – ηP Účinnost jednoduchého převodu: η1,2 = η L1 . η P . η L2 Účinnost složeného převodu: η1,n = η1,2 . η 3,4 …..η (n-1),n Ztráty ve vlastním převodu jsou u silového přenosu způsobeny skluzem, u tvarového přenosu třením mezi tvarovými elementy. Přenášený výkon se teoreticky nemění. Ve skutečnosti se zmenší o ztráty převodu. Na ztráty se spotřebuje část přenášené mechanické energie, takže P2 = P1.η1,2 Má-li být na hnaném hřídeli krouticí moment MK2, musí být na hnacím hřídeli krouticí moment  

 ., .
,

20

1.6 Porovnání převodů z hlediska rozměrů, hmotnosti a pořizovacích nákladů Pro představu o jednotlivých druzích převodů z hlediska jejich charakteristických rozměrů, hmotností a pořizovací ceny jsou uvedeny následující tabulky. Je třeba údaje chápat jako orientační a relativní, neboť vývoj v oblasti převodů se nezastavil.

Tab. 2 Porovnání provozních parametrů pro různé druhy převodů

Tabulka 1.2 porovnává dosažitelné provozní parametry pro jednotlivé druhy převodů. Údaje v tabulce je nutno brát jako relativní hodnoty. V dnešní době se dosažitelné parametry mohou velmi rychle měnit. Použití umělých hmot, kompozitních materiálů a dalších technických novinek může způsobit posuv jednotlivých provozních parametrů. Následující tabulka poskytuje srovnání stacionárního převodu pro přenos výkonu P=75 kw, otáčky f = 17 (1/s), a převodové číslo i1,2 = 4. Údaj je nutno brát jako orientační pro předběžné porovnání vhodnosti použití jednotlivých druhů převodů pro konkrétní případ.

Kde A- osová vzdálenost mezi hřídelemi (mm) vobvod- obvodová rychlost (m/s) cena je vztažena relativně v (%) vůči převodu s čelním soukolím

21

Tab. 3 Srovnání parametrů jednotlivých převodů

STUDIJNÍ MATERIÁLY BOLEK,, A. a kol., kol., 1963. Části strojů - Díl II;; Převody a převodová ústrojí. ústrojí Praha: Nakladatelství Nakladatelstv Československé Akademie věd. věd BOLEK, OLEK, A. a J.. JANATKA, 1956. Části strojů I, II, III, IV. IV. Praha: Nakladatelství Nakladatelství Československé Akademie věd. ČERNOCH ERNOCH,, S., 1977. Strojně technická příručka. příručka Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury. Bez ISBN. DUBBEL UBBEL, I., 1961. Inženýrská příručka pro stavbu strojů. strojů Praha, SNTL. JETMAR ETMAR, L., 1956. Ozubená kola čelní. čelní Praha: SNTL. KŘÍŽ, R. a kol., 1977. Stavba a provoz strojů I: I Části strojů. strojů. SNTL - Nakladatelství technické literatury. Praha: SNTL. L13-C2 L13 C2-V-43f/25559. 43f/25559. KŘÍŽ, R. a kol., 1978. Stavba a provoz strojů II, II, Převody. Převody. Praha: SNTL, 1978. L13-C2-V33f/25560. LEINVEBER, J., ŘASA, J. a P. VÁVRA, 1998. Strojnické tabulky. tabulky. Druhé, zcela pře přepracované pracované vydání. Praha: Scientia. ISBN 80-7183-123 80 123-9. NĚMEC,, A., A. 1966. Části strojů IIII Převody.. Praha, SNTL.

22

PĚKNÝ,, A., A. 1972. Části strojů. strojů. Praha, SZN. VÁVRA,, R. a P. KŘÍŽ ŘÍŽ, 1992. Strojírenská příručka 1 až 7. 7 Scintia. ROUŠAL OUŠAL, V. a kol.,, 1972. Válečkové řetězy a řetězová kola. kola. Brno: SNTL.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jak je definováno převodové číslo? 2. Co je konstrukční číslo? 3. Jaká je celková účinnost složeného převodu?

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Převodové číslo je definováno jako poměr otáček. 2. Konstrukční číslo je stejně stejně velké jako převodové číslo. 3. Celková účinnost složeného převodu je daná součtem jednotlivých účinností ηc = η1 + η2 + η3 +…+ ηn

23

Kapitola 2 - Řemenové a třecí převody KLÍČOVÉ POJMY řemenový převod, převod, třecí převod, řemen, řemen, řemenice, kladka

CÍLE KAPITOLY Po pros ostudování této éto kapitoly student pochopí význam řemenového a třecího převodu. převodu

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 7 hodin

VÝKLAD

2.1 Řemenové převody 2.1.1 Popis a použití Řemenové převody patří mezi nejrozšířenější převody převody u drobné mechanizace, různých domácích spotřebičů, spotřebičů kde se používají při pohonu chladniček, chladniček, praček, šicích strojů atd. Vzhledem dem k charakteristice přenosu (možnost (možnost prokluzu řemene) může řemenový převod sloužit jako jednoduché pojistné zařízení proti přetížení poháněného zařízení. Krouticí moment u řemenových řemenových převodů se přenáší pásem z hnacího hřídele na hnaný, který je opásán kolem řemenových (řemenic), naklínovaných na hřídelích. Při otáčení hnacího hřídele vzniká na ploše styku věnce hnacího kotouče kotouče a pásu tření (silový styk) a pohyb se pásem přenáší na hnaný kotouč.

24

Obr.9 Řemenový převod

2.1.2 Výhody a nevýhody řemenového převodu Výhody: • jednoduchá a levná výroba, snadná údržba, možnost současně pohánět několik hřídelí, tichý chod, • zachycují a tlumí rázy pružností pásu, • chrání pracovní stroje před přetížením. Nevýhody: • větší tlaky na ložiska v důsledku potřebného předpětí pásu, nutný skluz pásu, tažné • elementy z některých materiálů musí mít zařízení pro dodatečné napínání, protože se trvale prodlužují; • špatná odolnost vůči vysokým teplotám, vlhkosti, prachu, nečistotám a oleji. • neumožňuje přenos krouticího momentu na větší vzdálenosti

2.1.3 Konstrukční části řemenového převodu 2.1.3.1 Ploché řemeny Nejjednodušší variantou řemenu je plochý řemen, v minulosti se pro jeho výrobu nejčastěji používala kůže. Ohebné kožené řemeny jsou univerzálně použitelné, i pro vysoké namáhání a rychlosti, pro kratší pohony, pro pohony s napínacími nebo vodícími

25

kladkami i pro pohony polozkřížené nebo zkřížené. Standardní kožený řemen se používá pro menší rychlosti a menší síly, zvláště pro pohony se stupňovými nebo přesuvnými řemenicemi, dále v hrubém nebo prašném provozu a venku. Pryžové a balatové řemeny s bavlněnými vložkami nebo z lanového kordu jsou vhodné i pro silnější rázy a balatové kordové řemeny se hodí pro nejvyšší namáhání. Textilní řemeny z polyamidu a polyesteru mají vysokou pevnost a jsou vhodné pro vyšší rychlosti. Lepené řemeny z několika materiálů spojují výhody textilních umělých vláken (tažná vrstva - vysoká pevnost, možnost vysokých rychlostí) s výhodami kožených nebo pryžových řemenů (styčná vrstva - velký součinitel tření, ohebnost), takže mají výhodné parametry a jsou vhodné pro nejtěžší provoz.

2.1.3.2 Ozubené řemeny U hladkých řemenů hrozí jeho prokluzovaní především v případě, kdy není dostatečně napnut. Tuto nevýhodu je možné odstranit použitím ozubených řemenů, které mají svou vnitřní plochu opatřenou ozubením. Převod s ozubeným řemenem je vlastně převodem s tvarovým stykem. Obě řemenice jsou u něj také opatřeny ozubením, které přesně zapadá mezi zuby na řemenu. Převody plni funkci řetězových převodů a navíc i tlumí rázy. Mají i tichý chod. Ozubené řemeny přenášejí kroutící výkon záběrem zubu řemene do zubu řemenice. Proti pohonům klínovými řemeny nedochází u pohonů ozubenými řemeny k prokluzu řemene v řemenici. Také není nutno v průběhu provozu dopínat tak často a na takové síly, jako pohony klínovými řemeny. Šetří tedy jak ložiska, tak náklady na údržbu. Ozubené pohony se používají mj. tam, kde je požadována synchronizace a vyšší účinnost pohonu. Proti pohonům řetězy či převodovkami jsou tyto pohony tišší a nevyžadují mazání. Ozubené řemeny pro pohonné aplikace se vyrábějí z neoprenu, nebo polyuretanu.

2.1.3.3 Klínové řemeny Klínové řemeny jsou pohonné řemeny s lichoběžníkovým (klínovým) průřezem. Pohony klínovými řemeny přenáší krouticí moment mezi hřídelemi pomocí tření, které vzniká mezi

26

boky klínového řemene a klínem řemenice, do níž příslušně napnutý řemen zapadá. Řemen tudíž nikdy nesmí být v kontaktu se dnem drážky řemenice, nýbrž pouze s jejími boky. Díky tomu, že přenáší krouticí moment za relativně nízkého napnutí řemene, dosahuje pohon klínovým řemenem některých předností, jako například vyšší účinnosti proti pohonu plochým řemenem, či vyšší bezpečnosti pohonu i při malém opásání řemenice. Současně umožňuje proklouznutí řemene v případě vysokého rázového zatížení. U pohonu s více klínovými řemeny běžícími v jedné řemenice je pro dosažení správné funkce pohonu zásadní, aby byla nasazena či měněna současně celá sada řemenů.

Obr. 10 Druhy klínových řemenů

2.1.4 Konstrukční uspořádaní řemenových převodů • otevřené při stejném smyslu otáčení dvou rovnoběžných hřídelí - nutný dostatečně velký úhel opásání → třecí síla mezi řemenicí a řemenem→přenášená obvodová síla, • polozkřížené - pro mimoběžné hřídele se stále stejným smyslem otáčení,

27

• zkřížené - pro opačný smysl otáčení hřídelí • s napínací kladkou - pro menší vzdálenost řemenic, možnost dosažení podstatně většího převodového poměru, umožňuje měnit napětí řemenu i za běhu, usnadňuje snímání a nasazování řemenů na řemenice, řemen není nutno tolik napínat → tlak v ložiskách se zmenší → řemen může být užší a tím levnější

2.1.5 Bezpečnost a údržba řemenových převodů Životnost řemenů v provozu ovlivňuje: • pravidelná kontrola řemenic Poškozená, vydřená nebo vylomená řemenice zhoršuje kontakt s řemenem, snižuje přenos výkonu a poškozuje řemen. • provozní teplota řemenů a teplota okolí Nadměrné zahřátí řemenů způsobuje degradaci pryže. • působení slunečního záření Sluneční záření urychluje stárnutí pryže. • působení chemikálií, oleje, tuku, kyselin a vody, které narušují povrch řemenů • působení prachu a jiných nečistot. Řemenice a řemeny musí být v provozu chráněny a udržovány v čistotě. Zamaštěné nebo jinak znečištěné řemeny se čistí směsí glycerinu a denaturovaného lihu v poměru 1:10. Řemeny se nesmí čistit benzínem, naftou nebo jinými organickými rozpouštědly. • odborná montáž a pravidelná kontrola napnutí řemenů a souososti řemenic. Před montáží řemenů se kontroluje seřízení řemenic, které je předpokladem dobrého chodu a vysoké životnosti převodu. Řemenice musí být vyrovnané bez rovnoběžné a úhlové úchylky vzájemné polohy a jejich hřídele rovnoběžné. Poté se řemeny v nenapnutém stavu vloží do drážek řemenic. Přitom nesmí být přetahovány přes okraje řemenic násilím pomocí páčidla. Nasazené řemeny je pak třeba zvětšením osové vzdálenosti napnout a zkontrolovat jejich

28

předpětí. Kontrola správného předpětí se provádí pomocí mechanických nebo elektronických přístrojů.

2.1.6 Výpočet řemenových převodů 2.1.6.1 Výpočet délky řemene Je nutné určit převodový poměr:


 

Poté zvolíme průměr menší řemenice, průměr větší řemenice vypočteme:


 

Dále určíme vzdálenost os obou řemenic. Přitom se snažíme dodržet tyto podmínky. • pro ploché řemeny /  2 0 3 ∙   3 • pro klínové řemeny /  0,7 0 2 ∙ 67  37 8 Velikost úhlu β získáme ze vztahu 9

!3 2/

Pro celkovou délku řemene pak platí vztah :  2/ cos 9 

∙ ∙3 9 9   2 ∙  ∙ ! 2 ∙ 3 ∙ 2 2 360 360

29

Obr. 11 Schéma řemenového převodu

2.2 Třecí převody 2.2.1 Popis a použití Třecím převodem se přenáší obvodová síla třením mezi vzájemně přitlačovanými koly nebo kotouči. Třecí převody se používají u třecích šroubových lisů, kontrolních a měřících přístrojích v mechanizmech otvírání vrat a bran.

2.2.2 Výhody a nevýhody třecího převodu Výhody • téměř nehlučný chod • možnost plynulé změny otáček za chodu a plného výkonu • tlumí rázy a tím vykonává současně funkci spojky, malá osová vzdálenost

Nevýhody • nutnost přítlačné síly a tím vyvolání dostatečného zatížení ložisek • nestálost otáček • pro přenos menších výkonů

30

2.1.3 Součásti třecího převodu Třecí převody se skládají ze dvou kotoučů, hnacího a hnaného, na hřídelích a z přítlačného zařízení. Kotouče mohou být: • čelní (válcové) • lícní • kuželové Pro přenos větších kroutících momentů jsou na obvodě opatřeny klínovými drážkami. Přítlačnou sílu vyvozuje pružina nebo závaží.

2.1.4 Konstrukce a materiál třecího převodu Pro malé obvodové síly se pro výrobu třecích kol používá šedá litina nebo bronz. Pro velké obvodové síly se na třecích kolech aplikuje obložení z kůže, pryže, korku nebo fíbru. Třecí převody mohou být: • se stálým převodem - mezi rovnoběžnými hřídeli – kola s hladkým obvodem, kola s klínovou drážkou - mezi různoběžnými hřídeli – kuželová třecí kola, lícní kola • s plynule měnitelným převodem tzv. variátory (možná regulace otáček za chodu)

2.1.5 Výpočet třecích převodů Při výpočtu vycházíme se základního schématu třecího převodu. Při výpočtu používáme tyto veličiny: ØD1 – průměr hnacího kotouče ØD2 – průměr hnaného kotouče b – šířka kotoučů

31

n1 – hnací otáčky n2 – hnané otáčky Ft – třecí síla Fn – přítlačná síla F – obvodová síla

Obr. 12 Schéma třecího převodu čelnými koly

Výpočet převodového čísla


$ $



?

? ∙@

kde A B 1 je skluzový součinitel A B 1

Výpočet obvodové síly

32

Výpočet obvodové rychlosti

Výpočet třecí síly kde k je součinitel prokluzu

přičemž platí Šířku kotouče zjistíme z kontroly na otlačení

kde

je dovolený přítlačný tlak měkčího materiálu na 1 m šířky kotouče.

STUDIJNÍ MATERIÁLY ISCHER,, U. a kol., 2004. Základy strojnictví. strojnictví. Praha: Europa-Sobotáles Europa Sobotáles cz, s.r.o.. ISBN 8080 FISCHER 86706-09 09-5. HLUCHÝ LUCHÝ,, M., 1984. Strojárska technológia I. I. Praha: SNTL. NOVÁ, I., 2006. Technologie I. Slévání a svařování. svařování. Liberec, 169 s. ISBN 8080-7372-052-3. 3. NOVOTNÝ OVOTNÝ,, J. a kol., 2006. Technologie I. I. Praha: Nakladatelství ČVUT, 227 s. ISBN 80 80-01 0102351-6. 6. ŽIAČIK,, A., BARBORÁK BARBORÁK, O., FILO ILO, M., LAHUČKÝ AHUČKÝ, D., BUCHA UCHA,, J., 2008. Časti strojov I.I.: Vybrané kapitoly - 1. vyd. - Trenčín: TnUAD, 233 s. ISBN 978-80-8075-340 kapitoly/. 978 340-5. BOLEK, A. a kol., 1963. Části strojů - Díl II;; Převody a převodová ústrojí. ústrojí. Praha: Nakladatelství Nakladatelstv Československé Akademie věd.

33

BOLEK, A. a J. JANATKA, 1956. Části strojů I, II, III, IV. Praha: Nakladatelství Nakladatelství Československé Akademie věd. ČERNOCH ERNOCH,, S., 1977. Strojně technická příručka. příručka Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury. Bez ISBN. DUBBEL UBBEL, I., 1961. Inženýrská příručka pro stavbu strojů. strojů Praha, SNTL. JETMAR, L., 1956. Ozubená kola čelní. čelní. Praha: SNTL. KŘÍŽ, R. a kol., 1977. Stavba a provoz strojů I: I Části strojů. strojů. SNTL - Nakladatelství technické literatury. Praha: SNTL. L13-C2 L13 C2-V-43f/25559. 43f/25559. KŘÍŽ, R. a kol., 1978. Stavba a provoz strojů II, II, Převody. Převody. Praha: SNTL, 1978. L13-C2-V33f/25560. LEINVEBER, J., ŘASA, J. a P. VÁVRA, 1998. Strojnické tabulky. tabulky. Druhé, zcela přepracované vydání. Praha: Scientia. ISBN 80-7183-123 80 123-9. PĚKNÝ,, A., 1972. Části strojů. strojů. Praha, SZN. VÁVRA, ÁVRA, R. a P. KŘÍŽ ŘÍŽ, 1992. Strojírenská příručka 1 až 7. 7 Scintia. ROUŠAL, OUŠAL, V. a kol., 1972. Válečkové řetězy a řetězová kola. kola. Brno: SNTL.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Charakterizujte řemenový převod! 2. Definujte základní součásti třecího převodu! převodu 3. Jaké může být konstrukční uspořádání řemonových převodů? převodů 4. Popište pevnostní výpočet řemenového převodu .

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Krouticí moment u řemenových převodů se přenáší pásem z hnacího hřídele na hnaný, který je opásán kolem řemenových (řemenic), naklínovaných na hřídelích. hřídelích

34

2. Třecí převody se skládají ze dvou kotoučů, hnacího a hnaného, na hřídelích a z přítlačného zařízení. 3. Konstrukční uspořádání řemonových převodů – otevřené, polozkřížené, zkřížené s napínací kladkou. 4. Pevnostní výpočet řemenového převodu je uveden v kapitole 2.1.5.

35

Kapitola 3 - Lanové převody KLÍČOVÉ POJMY lanový anový převod, lano, lanová kladka, jeřáb

CÍLE KAPITOLY Po prostudování této kapitoly student pochopí princip a využití lanových převodů. Také se obeznámí s pevnostní kontrolou těchto převodů.

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 4 hodiny

VÝKLAD

3.1 Popis a použití lanového převodu Lanový převod p evod je opásaný převod, p evod, u něhož n hož tažným členem členem je lano. Princip i geometrie jsou shodné s řemenovým emenovým převodem. p evodem. Vzdálenost mezi hnací a hnanou řemenicí může dosahovat i několika kilometrů. Pro zamezení velkého průhybu lana se používají podpěrné kladky, které zároveň lano vedou Napínací zařízení zajišťuje stálou velikost napínací síly a vyrovnáva prodloužení či zkrácenílana v důsledku teplotních změn.. Dnes se lanové převody p evody se používají zejména u zdvihacích ústrojí, v jeřábech různé konstrukce, těžební technice a v neposledním řade u lanových drah. Dále se užívají pro sklápění skláp ní a vysouvání výložníků. výložník

36

Obr. 13 Příklad lanového převodu - jeřáb

3.2 Výhody a nevýhody lanového převodu Výhody: • vysoká únosnost ocelových lan • vysoká mechanická účinnost • nízká pořizovací cena • nízké provozní náklady

Nevýhody: • značné prodlužování lan • nutnost stálé kontroly lan a uchycení jejich konců • velké zatížení hřídelí a ložisek

3.3 Konstrukční uspořádání lanového převodu Vhodným konstrukčním uspořádáním lanových kladek docílíme potřebný převod (i). Převod charakterizujeme jako počet průřezů lana n mezi pevnými a volnými kladkami.

37

Obr.14 Konstrukční uspořádání lanového převodu

Jednoduchý, zdvojený, jednoduchým lanem dvojitý

3.3.1 Lana Ocelová lana pro lanové převody jsou normalizovaná dle normy EN ČSN 12385-4. Lana se spojují splétáním. Pevnost drátku se pohybuje od 1270 - 1770 MPa. Dráty se splétají v pramence, dále pak v prameny a ty potom v lano. Mezi prameny bývá konopná duše napuštěná mazivem. Čím více se lano při práci třením zahřívá, tím se uvolňuje větší množství tuku. Vzájemný smysl vinutí pramene a lana může být stejnosměrný nebo protisměrný. Ocelová lana se musí v provozu pravidelně kontrolovat, zlomené a vyčnívající dráty se při prohlídce uštípnou, pokud počet uštípnutých drátů překročí dovolenou mez, lano se musí vyměnit. Ocelová lana se mažou mazáním nebo penetrací.

38

Dle normy EN ČSN 12485-4 poznáme tyto druhy ocelových lan: • standardní šestipramenní (a,b) • šestipramenní Seal (c) • šestipramenní Warrington (d) • vícepramenní Herkules (e)

a)

b)

c)

d)

e)

Obr. 15 Konstrukce jednotlivých druhů lan

3.3.2 Lanové bubny a kladky Kladky se rozlišují na vodící a vyrovnávací. Vyrovnávací kladky jen vyrovnávají tah jednotlivých větví lan. Rozměry kladek jsou odvozeny od průměru lana. Při příliš malém poloměru ohybu, dochází k velkému namáhání nosných drátků, z nichž jsou lana spletena, a může dojít k jejich poškození. Proto se odvozují rozměry kladek od průměru lana, aby byly zachovány optimální podmínky namáhání lana při jeho ohybu. Totéž je dodržováno i u lanových bubnů.

Obr. 16 Průřez lanovou kladkou

39

Použitý druh ložisek se volí dle vhodnosti typu ložiska dle velikosti síly a jejího charakteru, požadavků na údržbu, vlivu pracovního prostředí atd. Je možno použít: • kluzná ložiska - bronzová nebo bimetalová pouzdra • valivá ložiska – nejčastěji U valivých ložisek se dává přednost ložiskům s přímkovým stykem, které mají vhodnější vlastnosti pro tento způsob zatěžování. Z výrobních důvodů, je vhodné použití jehlových ložisek, neboť jejich konstrukce umožňuje velkou variabilnost rozměrů ložisek. Na následujícím obrázku jsou zobrazeny některé možné varianty řešení jak tvaru kladek, tak i provedení ložisek. Základní tvar bubnu je válec, který je buď hladký, nebo drážkovaný. Bubny hladké, se používají pro menší zatížení a menší vytížení jeřábu. Vzhledem k tomu, že lana se po sobě třou, jsou lana více náchylné k poškození. U větších zatížení a velkého vytížení jeřábu se používají bubny drážkované - nejčastěji se šroubovitými drážkami, stoupání šroubovice je voleno dle průměru navíjeného lana, lano se ukládá jen v jedné vrstvě do prostoru drážky a tedy nedochází k vzájemnému otěru lana o lano. Vzhledem k tomu, že materiál bubnu je podstatně měkčí než lano, nedochází ani zde k poškození lana.

Obr. 17 Lanový buben s motorem

40

3.4 Výpočet ocelových lan 3.4.1 Výpočet ocelových lan pro jeřáby Výpočet je dle normy ČSN 27 01 00

Maximální dovolené zatížení lana je dáno vztahem C$ 

C7 EC D

Kde

FP je jmenovitá pevnost lana (N)

F je zatížení lana (N)

k je součinitel bezpečnosti lana

Součinitel bezpečnosti k volíme z tabulky, s ohledem na druha lana a jeho použití a hodnota se pohybuje od 3 do 5. Pro lana, u nichž dochází ke střídavému ohybu, se zvyšuje součinitel bezpečnosti k o hodnotu 0,7. Zatížení svislého lana je dáno vztahem C

FG H ∙ ∙ .

Kde Q – hmotnost normového břemena, tj. břemena rovnajícího se nosnosti jeřábu nebo zdvíhacího zařízení (hák, včetně hmotnosti lan) G – hmotnost částí zvedaných současně s břemenem (kladnice, traverza, kleště apod.) z – počet větví lanového převodu (větev lanového převodu, je část lana, jejíž začátek je na bubnu, vedená přes jednu nebo více kladek a končící v pevném uchycení, nebo na vyrovnávací kladce

41

n – počet nosných průřezů v jedné větvi lanového převodu η – účinnost lanového převodu.

Účinnost lanového převodu se liší od uspořádání lanového převodu a také od použitých ložisek. Poté platí .

%IJ

$∙ %I 

.  . ∙

pro uspořádání dle obr. 3.4 a)

%IJ

$∙ %I 

pro uspořádání dle obr. 3.4 b)

Za účinnost kladky η1 je třeba dosadit hodnotu odpovídající použitým ložiskům η KLUZ - kladky jsou uloženy v kluzných ložiskách (η1 = 0,96) η VAL - kladky jsou uloženy ve valivých ložiskách (η1 = 0,98) η 1 je účinnost jedné kladky na pevné ose.

Obr. 18 Uspořádání lanového převodu u jeřábu

42

STUDIJNÍ MATERIÁLY SKOČOVSKÝ KOČOVSKÝ,, P. a kol., 2006. Náuka o materiály pre odbory strojnícke. Žilina: Vydavateľstvo ŽU, 349s. ISBN 80-8070 80 8070-593-3. 3. ŽIAČIK,, A., BARBORÁK BARBORÁK, O., FILO ILO, M., LAHUČKÝ AHUČKÝ, D., BUCHA UCHA,, J., 2008. Časti strojov I.: Vybrané kapitoly - 1. vyd. - Trenčín: TnUAD, 233 s. ISBN 978-80-8075-340 kapitoly/. 978 340-5.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Charakterizujte lanový převod. 2. Jaké druhy lanových převodů znáš? 3. Uveď výhody a nevýhody lanových převodů. 4. Jaké druhy lan poznáme. 5. Uveď vzorce pro pevnostní výpočet lan a pro výpočet délky lana.

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Lanový převod p evod je opásaný převod, p evod, u něhož n hož tažným členem lenem je lano. 2. Lanové převody – jednoduchý, zdvojený, jednoduchým lanem dvojitý. 3. Lanové převody jsou charakteristické vysokou únosností ocelových lan, vysokou mechanickou účinností, nízkou pořizovací cenou, a poměrně nízkými provozními náklady. Vzdálenost mezi hnací a hnanou řemenicí může dosahovat i několika kilometrů. Mezi nevýhody lanových lanových převodů patří vysoké prodlužování lan, nutná jejich kontrola a velké zatížení hřídelí a ložisek. 4. Lana dle EN ČSN 12485-4 12485 jsou - standardní šestipramenní, šestipramenní Seal, šestipramenní Warrington, vícepramenní Herkules. 5. Vzorce pro pevnostní výpočet výpočet jsou uvedeny v kapitole 3.5.

43

Kapitola 4 - Řetězové převody

KLÍČOVÉ POJMY zový převod, převod řetěz řet řetězový

CÍLE KAPITOLY Po prostudování prostudová tét éto o kapitoly student pochopí princip princi a využití řetězových převodů. Také se obeznámí s pevnostní pevnost í kontrolou těchto převodů. převodů

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 4 hodiny

VÝKLAD

4.1 Popis a použití řetězového řet zového převodu Jsou to opásané převody s tvarovým stykem. Převod je přesný, bez skluzu. Obvodová síla se přenáší tvarovým stykem z hnacího hřídele na tažný člen, tj. z ozubeného kola na řetěz nebo ozubenýý řemen a z něho na hnané kolo. Tyto převody se používají pro různé účely ve všech odvětvích strojírenství, např. u textilních, zemědělských a stavebních strojů, u vozidel a zdvihadel. Při speciálním speciálním provedení řetězu slouží jako unášecí elementy, např. u linek s plynulým pohybem v hromadné výrobě, u pohyblivých schodišť apod. Hodí se pro rovnoměrný přenos krouticího momentu na střední vzdálenosti.

44

Obr. 19 Řetězový převod

4.2 Výhody a nevýhody řetězových převodů Výhody: • mají stálý řetězový poměr bez prokluzů • použitelnost i při značných vzdálenostech hřídelů (až 5 m) a při velké účinnosti (až 95 %), • menší namáhání hřídelů a ložisek než u řemenových převodů, • možnost pohonu několika hřídelů jedním řetězem (úhel opásání stačí .B ≥ 90°). • Mají dobrou odolnost vůči vysokým teplotám

Nevýhody: • poměrně vysoká cena, hlučnost chodu, těžké • chod převodu není zcela rovnoměrný během jedné otáčky, zejména při malém počtu zubů malého řetězového kola, • převod je choulostivý na přesnou montáž (celý převod musí být přesně v rovině), • nevhodný při periodickém reverzování běhu za chodu stroje.

45

4.3 Konstrukční uspořádání řetězového převodu 4.3.1 Druhy řetězových převodů Řetězové převody se rozdělují podle druhu použitých řetězů: a) převody s článkovými (svařovanými) řetězy (používají se převážně u zdvihadel vzhledem k malé dovolené rychlosti), b) převody s kloubovými řetězy, c) převody se zubovými řetězy, d) převody s lamelovými řetězy (u variátorů).

4.3.2 Konstrukce řetězových převodů Rozměry řetězových kol pro válečkové a pouzdrové řetězy jsou normalizovány. Malé kolo by mělo mít lichý počet zubů (z1) a velké pak sudý počet zubů (z2). Tím se zajistí rovnoměrné opotřebení řetězu i kol. Počet zubů malého kola má být: z1 ≥ 17 pro rozteč čepů řetězu ≤ 9,525 z2 ≥ 19 pro rozteč čepů řetězu ≥ 9,525. Řetězová kola se vyrábějí obvykle z oceli – např. 11 523, 11 600, 12 020. Řetězy musejí být v provozu mazány. Platí zásada, že čím je větší rychlost pohybu řetězu, tím musí být lépe mazán. Také je třeba zamezit vniknutí nečistot do řetězu, což zajistíme dosazením ochranného krytu. Ten rovněž zabrání i případnému úrazu obslužného personálu. Řetězy se v provozu obvykle po čase poněkud natáhnou. I když míra jejich prodloužení není tak velká jako u řemenů, musíme i řetězové převody napínat. Vhodným zařízením pro to jsou napínací kladky. Někdy je možné prodloužit rozteč os obou řetězových kol. Montáž řetězových převodů musí být poměrně přesná. Je třeba dbát na rovinnost a na co nejmenší přesazení obou řetězových kol. Čím větší přesazení je v převodu, tím kratší životnost bude mít použitý řetěz.

46

4.4 Konstrukční části řetězového převodu 4.4.1 Řetěz Řet Kloubové řetězy jsou buď bezkoncové, tj. nerozebíratelné, nebo častěji rozebíratelné rozebíratelné (možnost zkrácení). Spojení řetězu se provádí vnějším spojovacím článkem ((spojkou) spojkou) se závěrem (pojistkou). (pojistkou). Potom je nutný sudý počet článků. Při lichém počtu článků je nutno použít zvláštního doplňovacího článku (křiveného). Ten se však má používat co nejméně, poněvadž zmenšuje pevnost řetězu. Při volbě řetězu se však u válečkových a pouzdrových řetězů uvádí lichý počet článků, protože spojka se do počtu článků nepočítá. 4.4.2 Řetězové kolo Řetězová kola pro válečkové a pouzdrové řetězy jsou normalizována dle ČSN ČSN. Malé řetězové kolo (pastorek) má mít lichý počet zubů z1 kdežto velké kolo sudý počet z2, aby se celý řetěz opotřebovával rovnoměrně. Řetězové pastorky se vyrábějí z oceli 11 600 nebo 11 700, u motocyklů z cementační oceli 12 020. 0. Velká řetězová kola se zhotovují nejčastěji z litiny nebo z oceli na odlitky.

Obr. 20 Konstrukční provedení řetězových kol

a) kolo ploché (kotoučové) - z plechu, b) kolo s jednostranným dnostranným nábojem - lité nebokované, kované, c) kolo s oboustranným nábojem - lité nebo kované, d) kolo svařované, e) větší řetězové řetězové kolo pro třířadý řetěz – lité f) řetězové kolo pro zubový řetěz s vnitřním vedením

47

4.4.2 Montáž a údržba řetězových převodů Montáž řetězového převodu se skládá z ustavení a namontování řetězových kol na hřídele, z navlečení řetězu a seřízení převodu. Aby řetěz správně nabíhal na zuby řetězových kol, kontroluje se rovnoběžnost hřídelů a vzájemné přesazení řetězových kol (možnost axiálního posuvu jednoho z kol). Řetěz má být napnut tak, aby byl v ochablé části jistý průhyb. Napětí řetězu se dosáhne buď zvětšením vzdálenosti os (posunutím jednoho kola), nebo napínacími kladkami. Údržba spočívá hlavně v zajištění dobrého a dostatečného mazání. Způsoby použitelného mazání jsou závislé zejména na rychlosti řetězu (viz ST1 tabulku pro činitele tření). Mazivo má být přiváděno na vnější stranu řetězu blíže hnacího kola.

4.5 Výpočet řetězového převodu 4.5.1 Určení jmenovitého výkonu Pro správné navržení řetězového převodu musíme znát nebo zvolit následující údaje: • přenášený výkon P • otáčky malého řetězového kola n

1

• převodový poměr i • provozní podmínky navrhovaného převodu. Nejprve musíme zvolit počet zubů malého řetězového kola (viz kap. 4.3.2). Počet zubů velkého kola pak zjistíme přepočtem přes převodový poměr: 


∙



Abychom mohli z ČSN nebo strojnických tabulek správně určit velikost řetězu, musíme znát jmenovitý výkon Pj , který bude řetězem přenášen: K 



∙L∙M

kde

K je součinitel výkonu (závisí na z1 a i) μ je součinitel mazání; φ je součinitel provedení řetězu.

48

Známe-li kromě jmenovitého výkonu Pj i otáčky malého řetězového kola n1, dokážeme ze strojnických tabulek snadno vybrat vhodný řetěz.

4.5.2 Kontrola pevnosti řetězu Řetěz je namáhána tahem obvodovou silou F a odstředivou silou Fc. Obvodovou silu získáme ze vztahu 

C  kde N

v je obvodová rychlost řetězu. Ostředivou sílu získáme ze vztahu: CO  PQ ∙ R ∙   PQ ∙ S  kde mI je hmotnost 1 m řetězu V je obvodová rychlost Celková tahová síla v řetězu pak je: CT  C  CU Skutečnou pevnostní kontrolu řetězu nakonec provedeme zjištěním stupně bezpečnosti, přičemž musíme dodržet tyto zásady: Pro bezpečnost proti přetržení při statickém zatížení musí platit: DV 

CT E7 CT

Pro bezpečnost proti přetržení při dynamickém zatížení musí platit: DW 

XYZ

XZ ∙[

E 5 kde

FPt je jmenovitá pevnost řetězu udaná výrobcem. Je to mezní zatížení, při kterém se řetěz přetrhne. Najdeme ho ve výrobním katalogu nebo ve strojnických tabulkách.

49

Y je součinitel rázů vyplývající z provozních podmínek.

4.5.3 Kontrola řetězu na otlačení Pro tlak v kloubu řetězu platí podmínka: ]7 

XZ ^

_ ]?`a kde

S je plocha kloubu řetězu zjištěná ve strojnických tabulkách

PDOV je dovolený tlak.

4.5.4 Výpočet délky řetězu Počet článků řetězu stanovíme ze vztahu: c

b  2 ∙  T

d ed 

f

d %d  g

h ∙

T

c

kde

z1 a z2 jsou počty zubů obou řetězových kol A je vzdálenost os obou řetězových kol t je rozteč jednotlivých článků řetězu.

Vypočtený počet článků X musíme zaokrouhlit na sudé číslo. Následně pak přepočítáme konečnou vzdálenost os A.

50

STUDIJNÍ MATERIÁLY ČERNOCH ERNOCH,, S., 1977. Strojně technická příručka. příručka. Svazek 1. 13. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury. Bez ISBN. Kapitola 6.1.7., s. 640 – 642. DOLEČEK OLEČEK, J., HOLOUBEK OLOUBEK,, Z., 1988. Strojnictví I. 2. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury. Bez ISBN. Kapitola 2.6., s. 33 – 35.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Proveď srovnání výhod a nevýhod řemenového a řetězového převodu. 2. Jaké druhy řetězových řetězových převodů znáš a jak vypadají? 3. Uveď výhody a nevýhody řetězových převodů. 4. Uveď vzorce pro pevnostní výpočet řetězů a pro výpočet délky řetězu.

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Řetězové převody mají stálý stál převodový poměr bez prokluzů, mají velkou účinnost a vysokou odolnost vůči vyšším teplotám, jsou ale dražší ve srovnání s řemenovými řetězy řetězy. 2. Řetězové převody mohou být s článkovými (svařovanými), s kloubovými řetězy, zubovými řetězy a s lamelovými melovými řetězy. řetězy 3. Řetězové převody mají stálý převodový poměr bez prokluzů, jsou použitelné i při značných vzdálenostech hřídelů, mají velkou účinnost, mají dobrou odolnost vůči vysokým teplotám, pomocí jednoho řetězu může být poháněno několik hřídelů, u řetězových převodů je menší namáhání hřídelů a ložisek. K nevýhodám řetězových převodů patří vysoká cena, hlučnost a vysoká váha. Chod převodu není zcela rovnoměrný během jedné otáčky, zejména při malém počtu zubů malého řetězového kola. Řetězový převod je choulostivý na přesnou montáž a je nevhodný při periodickém reverzování běhu za chodu stroje. 4. Vzorce a výpočty jsou uvedeny v kapitole 4.5

51

Kapitola 5 - Převody s ozubenými koly

KLÍČOVÉ POJMY ozubené kolo, teorie ozubení, evolventní ozubení, podřezání paty zubů, korekce ozubení

CÍLE KAPITOLY

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU STUDIU KAPITOLY 4 hodiny

VÝKLAD

5.1 Popis a použití převodu s ozubenými koly Ozubený převod přenáší otáčivý pohyb a mechanickou energii z jednoho hřídele na druhý nuceně a bez skluzu. Používá se především pro převody se stálým převodovým poměrem a s malou osovou vzdáleností hřídelů. Ozubené převody se vyznačují velkou účinností, spolehlivou funkcí, velkou životností, kompaktním uspořádáním a jednoduchou obsluhou. Výroba ýroba ozubených kol vyžaduje speciální nástroje a obráběcí stroje; chyby ve výrobě mohou být příčinou chvění a hluku převodu a následně celého stroje za provozu. Ozubené převody se používají u všech strojů strojů a zařízení, typickým příkladem jsou např. převodovky, diferenciál nebo zubové čerpadlo.

52

Dvě spolu zabírající ozubená kola tvoří tvoří soukolí. soukolí Podle tvaru křivek tvořících profily zubu (boční křivky) rozeznáváme ozubení: • evolventní • cykloidní Nejvíc se používá evolventní ozubení, cykloidní se používá v přesné mechanice a hodinářství. Cykloidní ozubení má nižší opotřebení a nižší státy třením. Evolventní ozubení není citlivé na přesné dodržení vzdálenosti os. os. Rozdíly v trvanlivosti a účinnosti nejsou příliš velké. Provozní a pevnostní vlastnosti evolventního ozubení ovlivňují ovlivňuj zejména přesnost a technologie obrábění ozubeného kola.

Obr 21 Převod s ozubenými koly. Obr. koly. Čerpadlo s ozubeným převodem

5.2 Výhody a nevýhody převodů s ozubenými koly Výhody: • mají schopnost přenášet velké točivé momenty při malých ztrátách • spolehlivé • mají dlouhou živostnost, • mají velkou účinnost • mají ají dobrou odolnost vůči vysokým teplotám

53

Nevýhody: • hlučné • netlumí rázy • konstrukčně a výrobně složité → vyžadují speciální stroje a nástroje

5.3 Teorie ozubeného převodu 5.3.1 Teorie ozubení Teorie ozubení představuje soubor poznatků o geometrii, kinematice a záběrových vlastnostech soukolí. Základní zákon ozubení zní: Pro plynulý záběr dvou boků zubů je nezbytné, aby bylo dosaženo stálého převodového čísla, tj. konstantního poměru úhlových rychlostí spolu zabírajících kol. To je možné jen tehdy, jestliže společná normála obou boků zubů prochází nehybným bodem P, který se nazývá valivý. Ve strojírenství se téměř výhradně používá ozubení, u kterého mají boky zubů tvar evolventy. Evolventa dobře splňuje požadavky na konstantní převodový poměr, necitlivost vůči výrobním úchylkám, relativně jednoduchou výrobu a nízké ztráty třením. Evolventu vytvoří bod G napjatého vlákna odvinovaného z válce. Poloměr zakřivení evolventy se plynule mění z nuly v bodě C na maximální hodnotu v bodě D, přičemž vlákno je současně normálou evolventy i tečnou válce.

Obr. 22 Základní princip vytvoření evolventy

54

Záběrová přímka je současně společnou normálou v bodech dotyku dvou evolventních profilů i společnou tečnou k základním kružnicím obou ozubených kol.

Obr. 23 Dvojice evolventních profilů

Úhel záběru α je ostrý úhel, který svírá záběrová přímka s přímkou vedenou valivým bodem P kolmo na spojnici středů otáčení O1O2. Úhel záběru společně s modulem určuje geometrii základního profilu. Je konstantní a jeho velikost 20° stanovuje norma.

Obr. 24 Úhel záběru α

55

5.3.2 Podřezání paty zubů U ozubených kol s malým počtem zubů, nastává stav, kdy zaoblení hlavy zubu nástroje již podřezává patu zubu kola (tzv. interference). Konstrukce patní křivky se získá z relativního pohybu valivé přímky nástroje odvalující se na valivé kružnici ozubeného kola. Podříznutí zubů kola se projevuje nepříznivě zeslabením paty zubů a tím dochází ke snížení pevnosti zubu. Minimální počet zubů, při kterém nedojde k podřezání je dáno vztahem i$



2 
 j

Pro úhel záběru α = 20° je minimální počet zubů zmin = 17.

Obr. 25 Podřezání paty zubů

5.3.3 Korekce ozubení Nedostatky běžného ozubení se dají zmírnit vhodnými úpravami tzv. korekcemi profilu zubů. Účelem korekcí je hlavně zlepšit záběrové a pevnostní podmínky ozubení. Také Snížit hlučnost a vibrace ozubení a zlepšit únosnost ozubení (dotyk, ohyb, zadírání, opotřebení). Korigovaný profil ozubení se získává nejčastěji posunutím základního profilu evolventního ozubení. Dále změnou úhlu záběru nebo výšky zubu.

56

5.4 Rozdělení převodů s ozubenými koly Ozubené převody se podle vzájemné polohy os rozdělují na • převody s rovnoběžnými osami • převody s různoběžnými osami • převody s mimobežnými osami Rozdělení ozubených převodů podle tvořící křivky je • evolventní (většina) • cykloidní Ozubené převody se podle vzájemného pohybu rozdělují na • valivá soukolí – boky zubů spolu zabírajích kol se po sobě jenom odvalují • šroubová soukolí - boky zubu spolu zabírajících kol se po sobě nejen odvalují ale i posouvají, • šneková soukolí – boky zubu spolu zabírajících kol se po sobě nejen odvalují ale i posouvají, osy spolu zabírajících kol jsou mimoběžné. Roztečný průměr pastorku je zmenšen tak, že zuby vytvářejí souvislý závit.

Obr. 26 Rozdělení ozubených převodů

57

Rozdělení ozubených kol podle tvaru zubů • čelní kola se zuby •

přímými

•

šikmými

•

šípovými

• kuželová kola se zuby • přímými • šikmými • kruhovými

Obr. 27 Rozdělení ozubených kol

58

5.5 Materiál ozubených kol Pro výrobu ozubených kol se využívají zejména tyto materiály: • šedá litina – menší namáhání a malé obvodové rychlosti (do 5m/s), např.42 2420, 42 2425 • oceli na odlitky – kola větších průměrů, průměrů mají větší pevnost, např. 42 2630, 42 2719 • oceli tř. 11 – výjimečné použití pro méně náročné aplikace • zušlechtěné oceli –12 12 050, 12 060,13 060,13 141, 13 240, 240, 14 240,15 260,16 250 • cementační oceli – kola namáhaná otěrem, např.12 020, 14 220,16 420 • nitridační oceli – zuby nelze brousit, např. 14 340 • mosaz, plasty, dřevo. dřevo

STUDIJNÍ MATERIÁLY

DILLINGER ILLINGER, J. a kol., 2007. Moderní strojírenství pro školu i praxi. praxi. Vydání první. Praha: Europa--Sobotáles. Sobotáles. ISBN 978-80 978 80-86706-19 19-1. KŘÍŽ, R.. a kol.,, 1977. Stavba a provoz strojů I: I Části strojů. strojů. SNTL - Nakladatelství technické literatury. Praha: SNTL. L13-C2 L13 C2-V-43f/25559. 43f/25559. LEINVEBER, J., J ŘASA, ŘASA J. a P. VÁVRA, VÁVRA 1998.. Strojnické tabulky. tabulky. Druhé, zcela přepracované vydání. Praha: Scientia. ISBN 80-7183-123 80 123-9. SHIGLEY HIGLEY, J. E., MISCHKE ISCHKE,, Ch. R., BUDYNAS BUDYNAS,, R. G., 2010. Konstruování strojních součástí. součástí Vysoké učení technické v Brně. Brno: VUTIUM. ISBN 978-80-214 978 214-2629-0.

[cit. 2012-07-08] 2012 08] http://www.bondy.cz/cs/technologie/detail/drazkovani-rovnoboke http://www.bondy.cz/cs/technologie/detail/drazkovani rovnoboke [cit. 2012-07-25] 2012 25] http://www.superto.cz/158041-drazkovani http://www.superto.cz/158041 drazkovani-rovnoboke rovnoboke-aa-evolventni evolventni [cit. 2012-08-03]http://www.s2 2012 03]http://www.s2 group.cz/userfiles/produkty/0/0/76_0.jpg

59

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Definujte zákon ozubení. ozubení 2. Definujte pojem úhel záběru α. 3. Kdy nastává podřezání paty zubů? 4. Jak se rozdělují ozubené převody dle vzájemného pohybu. 5. Charakterizujte materiály pro výrobu ozubených kol.

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Základní zákon ozubení zní: zní Pro plynulý záběr dvou boků zubů je nezbytné, aby bylo dosaženo stálého převodového čísla, tj. konstantního poměru úhlových rychlostí spolu zabírajících zabírajících kol. 2. Úhel záběru α je ostrý úhel, který svírá záběrová přímka s přímkou vedenou valivým bodem P kolmo na spojnici středů otáčení O1 1O2. 2. Úhel záběru společně s modulem určuje geometrii základního profilu. Je konstantní a jeho velikost 20° stanovuje norma. 3. Podřezání paty zubů nastává u ozubených kol s malým počtem zubů – zaoblení hlavy zubu nástroje již podřezává patu zubu kola. Podříznutí zubů kola je projevuje zeslabením paty zubů a tím dochází ke snížení pevnosti zubu. Minimální počet zubů, při kterém nedojde k podřezání je dáno vztahem . Pro úhel záběru α = 20° je minimální počet zubů zmin = 17. 4. Ozubené převody se podle vzájemného pohybu rozdělují na valivá, šneková a šroubová. 5. Materiály pro výrobu ozubených kol jsou různorodé – šedá litina, zušlechtěné (kalené, cementační, nitridační oceli, mosaz, plasty. plasty

60

Kapitola 6 - Převody čelními ozubenými koly s přímým a šikmým ozubením KLÍČOVÉ POJMY převod řevod s čelními ozubenými koly, přímé ozubení, šikmé ozubení

CÍLE KAPITOLY rostudování této kapitoly se student obeznámí s převody s čelními ozubenými kko oly Po prostudování s přímým a šikmým ozubením.

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 5 hodin

VÝKLAD

6.1 Čelní ozubená soukolí se přímým ozubením 6.1.1 Rozměry ozubení Pro rozměry zubů existuje základní charakteristická veličina, kterou nazýváme modul ozubení. Značí se písmenem m. ozubení. m Je to sice rozměr udávaný v mm, na konkrétním ozubeném kole bychom ho ale odměřovali jen s obtížemi. Odvíjejí se ale od něj ostatní rozměry ozubení.

61

Obr. 28 Parametry ozubeného kola

Da průměr hlavové kružnice; D průměr roztečné kružnice; Db průměr základní kružnice – tedy průměr kružnice, po které se odvaluje přímka s bodem opisujícím evolventu; Df průměr patní kružnice; ca hlavová vůle; ha výška hlavy zubu; hf výška paty zubu; h výška zubu; s tloušťka zubu; su šířka zubové mezery; t rozteč ozubení.

62

5.6 Výpočet čelního soukolí s přímými zuby 5.6.1 Rozměrový návrh Výpočet čelního ozubeného kola s přímými zuby se provádí na základě následujících vzorců: Rozteč

p = π . m [ mm ]

Základní rozteč

pb = p . cos α [ mm ]

Průměr roztečné kružnice d = m . z [ mm ] Průměr základní kružnice db = m . z . cos α [ mm ] Průměr hlavové kružnice da = d + 2 . m [ mm ] Hlavová vůle c = 0,25 . m [ mm ] c Jednotková hlavová vůle c* = m [ - ] Průměr patní kružnice df = d - 2 . m . (1 + c*) [ mm ] Tloušťka zubu (na roztečné kružnici) s = 0,5 . π . m [ mm ] Šířka zubové mezery t = 0,5 . π . m [ mm ] Výška hlavy zubu ha = m [ mm ] Výška paty zubu hf = 1,25 . m [ mm ] Výška zubu h = ha + hf [ mm ] Základní parametry ozubených kol:

z [ - ] počet zubů m [ mm ] modul α [ ° ] úhel záběru d [ mm ] roztečná kružnice db [ mm ] základní kružnice df [ mm ] patní kružnice da [ mm ] hlavová kružnice s [ mm ] tloušťka zubu t [ mm ] šířka mezery c [ mm ] hlavová vůle

63

c* [ - ] jednotková hlavová vůle ha [ mm ] výška hlavy zubu hf [ mm ] výška paty zubu h [ mm ] výška zubu

5.6.2 Pevnostní výpočet Pevnostní výpočet čelních ozubených kol vychází z normy ČSN 01 4686. Nejprve je nutno vyjít se zvoleného materiálu a také z následného tepelného zpracování. Pokud je kolo kaleno, tak jeho povrchová vrstva zubu bude dostatečné odolná a bude nutno ozubení kontrolovat na ohyb. U nekalených kol bude problematičtější otlačení povrchové vrstvičky zubu, kdežto vlastní zub bude dostatečně pevný a pružný.

Obr. 29 Schéma čelního soukolí s přímými zuby

Ft =

Mk rw

Fr1 = Ft1 ⋅ tgα w Ft = Fn ⋅ cos α w ⇒ Fn Ft1 Fn1 = cos α w

64

6.2 Čelní ozubená soukolí se šikmým ozubením 6.2.1 Charakteristika ozubených soukolí se šikmým ozubením Ozubení je vytvářeno ozubeným hřebenem se šikmými zuby, který má v kolmém řezu tentýž základní profil jako u přímých zubů. Šroubovité zakřivení zubů zlepšuje vlastnosti čelních kol: 1) Záběr postupuje plynule po délce zubu od jednoho konce k druhému 2) Kola mají tichý chod i při vyšších rychlostech 3) V záběru jsou 2 až 3 páry zubů, na které se rozloží zatížení – lze je tedy více zatížit 4) Podřezání zubů nastává při menším počtu zubů než u zubů přímých 5) I při předepsané osové vzdálenosti je možno používat nekorigovaná kola, stačí upravit úhel sklonu zubů. U čelních kol se šikmými zuby vznikají však axiální síly rostoucí s úhlem sklonu zubů. Protože normálový profil zubů je totožný se základním profilem, může se šikmé ozubení vyrábět shodnými nástroji jako přímé ozubení, stačí jen nástroj natočit o úhel β.

Úhel sklonu zubů značíme β a musí být na obou spoluzabírajících kolech stejný. Pouze orientace sklonu je rozdílná. Jedno kolo má sklon prvý, druhé levý. S výrobou kol se šikmým ozubením není ve srovnání s výrobu přímého ozubení problematické. Nepotřebujeme proto žádné speciální nástroje, nástroj pro přímé ozubení (odvalovou frézu) pouze stačí sklonit o výše uvedený uhel β. Hlavní výhodou šikmého ozubení je fakt, že v záběru bývá najednou více zubů a únosnost ozubení je tedy větší. Kola mohou být menší, lehčí a levnější, než kdyby měla přímé zuby. U šikmého ozubeni ani nedochází tak často k podřezání zubů. Zásadní nevýhodou kol se šikmými zuby je vznik axiálních sil, která namáhají ložiska hřídelů v převodovce.

65

Obr. 30

6.2.1 Rozměry ozubených kol se šikmými zuby Při výpočtu rozměrů šikmých zubů vycházíme ze dvou geometrických rovin – čelní (T) a normálové (N). Obě roviny mají svůj vlastní modul. Vzájemný vztah mezi moduly je: PT 

P$ cos 9

Kde mt je modul ozubeni v tečně rovině mn je modul ozubeni v normálně rovině β je uhel sklonu zubů. Obdobně i mezi roztečemi zubů v obou rovinách platí: kT 

k$

cos 9

V normálové rovině má ozubení svůj základní tvar. Odvozujeme v ní rozměry zubů: P$  P

lm  P$

ln  1.25 ∙ P$ k$   ∙ P$

66

$ 

k$ 2

V tečné rovině odvozujeme rozměry celého kola:   ∙ PT 

∙ P$ cos 9

m    2 ∙ lm  n   ! 2 ∙ ln  o   ∙ cos j

∙ P$  2 ∙ P$ cos 9

∙ P$ ! 2,5 ∙ P$ cos 9

Pro vzdálenost os v soukolí se šikmým ozubením pak platí: /

    2



 2



∙

P$ cos 9

Z uvedeného vztahu vyplývá, že osová vzdálenost soukolí závisí na uhlu sklonu β. Je-li třeba šikmé ozubení korigovat, provádí se korekce v normálové rovině: lm  P$  p ∙ P$ ln  1,25 ∙ P$ ! p ∙ P$

Obr. 31

.

67

STUDIJNÍ MATERIÁLY JANYŠ,, B., B. 1959. Prehľad strojového obrábania. obrábania. Bratislava: Alfa, 1959. 156 s. KOCMAN OCMAN, K., PROKOP ROKOP,, J., 2002. Výrobní technologie II. Obrábění. Brno, CERM. ISBN 80-21480 2189-4. 4.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Vysvětlete technologické plochy obrobku. obrobku 2. Rozdělte obrábění podle hlavního řezného pohybu. pohybu 3. Definujte typy vzniklých třísek. třísek 4. Definujte obráběcí stroj jako systém. systém 5. Definujte řezné nástroje nástroje podle počtu hlavních břitů. břitů.

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Při obrábění vznikají tři plochy na obrobku (obr. 6. 1). Neobrobená plocha (1) je původní materiál. Obráběná plocha (2) je místo přechodu nástrojem a je to aktualně obráběna část, dochází k odebírání materiálu. Obrobena plocha (3) je to část obrobku, kde bola odebraná část materiálu – přídavku na obrobení. 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad 5. viz. výklad

68

Kapitola 7 - Převody řevody s ozubenými ozubenými koly kuželovými a šroubovými, planetový planetový převod

KLÍČOVÉ POJMY Převod pomocí kuželového ozubeného kola, diferenciál, převod pomocí šroubového ozubeného kola, planetový převod

CÍLE KAPITOLY Po prostudování této kapitoly student bude: - znátt princip kuželového zubeného kol - znát princip šroubového ozubeného kola - znát princip planetového převodu.

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU STUDIU KAPITOLY 5 hodin

VÝKLAD 7.1 Převod pomocí kuželového kola 7.1.1 Charakteristika kuželového převodu Valivá soukolí s kuželovými koly slouží k vytvoření kinematické a silové vazby a k přenosu kroutícího momentu mezi různoběžnými (i mimoběžnými) hřídeli.

69

Osy kuželových kol (hřídelí) svírají převážně 90°. Přenos kroutícího momentu se děje podobně jako u kol čelních s tím rozdílem, že místo odvalování dvou válců se po sobě valí dva roztečné kužele, které se protínají ve společném vrcholovém bodě kuželů. Kuželová soukolí se používají s převodovým poměrem max. i12 =5.

7.1.2 Rozdělení kuželových soukolí Podle vzájemné polohy

• kuželová soukolí vnější - pravoúhlé – v praxi se vyskytují nejčastěji – Σ = 90 º

- kosouhlé - úhel Σ > 90° nebo Σ < 90°

• kuželová soukolí základní

70

• kuželová kola s vnitřním ozubením

Podle tvaru (zakřivení) zubů

• s přímými zuby - používají se pro různoběžné osy hřídelů se společným průnikem os, používají se zřídka, pro méně náročné převody a nízké obvodové rychlosti (v = 2÷3m/s), nevýhoda - převod je velmi hlučný

• se šikmými zuby - kola mají příznivější provozní charakteristiky, lépe se přizpůsobují deformacím hřídelů za provozu, pro vyšší rychlosti, mají tišší a klidnější chod, vyšší únosnost a trvanlivost ozubení

• se zakřivenými zuby - ozubení je výrobně složitější než u předešlých případů, používají se při vyšších rychlostech, mají tišší a klidnější chod, vyšší únosnost a trvanlivost ozubení

• s kruhovými zuby • s kruhovými zuby „Zerol“ • s paloidními zuby • s eloidními zuby

7.1.3 Použití kuželového ozubení Široké použití kuželového ozubení lze nalézt v převodech motorových vozidel zvaných diferenciál, který umožňuje přenášení točivého momentu z jedné hřídele od hnací jednotky na dvě jiné (poloosy) i při změně jejich vzájemných otáček. Diferenciál je typickou součástí pohonu automobilu, která umožňuje různou rychlost otáčení kol při průjezdu zatáček.

71

Obr. 32 Diferenciál - schéma

72

7.2 Převod pomocí šroubového kola 7.2.1 Charakteristika Šroubová soukolí jsou převody ozubenými koly, při nichž jsou osy obou spoluzabírajících kol zcela mimoběžné. Na rozdíl od soukolí čelních a kuželových se zde boky zubů po sobě navzájem smýkají. Mezi zuby vzniká tření, díky němuž mají šroubové převody nižší účinnost a musejí se dobře mazat. Jinak hrozí jejich nadměrné zahřátí a zadření.

7.2.2 Rozdělení šroubových soukolí Šroubové převody dělíme na

• Převody se šroubovými koly - používají se kola se silně zakřivenými zuby. Ozubení obou kol má stejně orientovaný sklon – např. pravý. Úhly sklonů zubů obou kol nemusí být stejná. Tyto převody se používají pro menší výkony.

• Převody s hypoidními kuželovými koly - jsou vhodné i pro vyšší výkony a často se vyskytují

v převodových ústrojích automobilů. Pastorek i kolo musejí mít kuželové ozubení se zakřivenými zuby.

73

• Šneková soukolí - jsou zcela specifickým druhem ozubených převodů. Disponují vysokým převodovým poměrem a používají se pro menší výkony. Je to převod pomocí styku ozubeného kola a pastorku ve tvaru zvláštní šroubovice (šneku). Osy kola a pastorku jsou navzájem mimoběžné. Šroubovice pastorku je obvykle jednochodá, může ale být i dvouchodá, tříchodá atd.

Obr. 33 Šnekové soukolí

7.3 Planetový převod 7.3.1 Charakteristika Planetové převody mají pevný ozubený věnec s vnitřním ozubením, centrální hnací ozubené kolo a několik rovněž ozubených satelitů. Veškerá ozubení jsou přímá. Ozubení satelitů spoluzabírá s ozubením hnacího kola a opírá se o ozubený věnec. Satelity díky tomu obíhají hnací kolo a tento jejich pohyb je pomocí zvláštního unášeče přenášen na hnanou hřídel. Planetové převodovky se používají u větších převodových poměrů a větších kroutících momentů, nemůžeme-li použít klasickou vícestupňovou převodovku.

Obr. 34 Princip planetového převodu

74

STUDIJNÍ MATERIÁLY KŘÍŽ, R. a kol., kol., 1978. Stavba a provoz strojů II, II, Převody. Převody. Praha: SNTL, 1978. LEINVEBER, J., J. VÁVRA, P., P., 2006. Strojnické tabulky. tabulky. 3. doplněné vydání. vydání. Praha: Albra Albra.. ISBN 80-7361 7361-033-7.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Vysvětlete účel a použití převodu kuželovými koly. 2. Objasněte pojem diferenciál. 3. Kdy použijeme šroubové soukolí a na jaké druhy je dělíme? 4. Vysvětli princip šnekového soukolí a uveď jeho jednotlivé druhy.

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Valivá soukolí s kuželovými koly slouží k vytvoření kinematické a silové vazby a k přenosu kroutícího momentu mezi různoběžnými (i mimoběžnými) hřídeli hřídeli. 2. Diferenciál umožňuje přenášení točivého momentu z jedné hřídele od hnací jednotky na dvě jiné (poloosy) i při změně jejich vzájemných otáček. 3. Šroubová soukolí jsou převody ozubenými koly, při nichž jsou osy obou spoluzabírajících kol zcela mimoběžné. Na rozdíl od soukolí čelních a kuželových se zde boky zubů po sobě navzájem smýkají. 4. Šneková Šneková soukolí disponují vysokým převodovým poměrem a používají se pro menší výkony. Je to převod pomocí styku ozubeného kola a pastorku ve tvaru zvláštní šroubovice (šneku). Osy kola a pastorku jsou navzájem mimoběžné. Existují soukolí so

75

s válcovým šnekem a válcovým ozubeným kolem, válcovými šnekem a globoloidním ozubeným kolem a globoloidním šnekem a globoloidním ozubeným kolem.

76

Kapitola 8 - Mechanické převodovky s konstantním převodovým poměrem KLÍČOVÉ POJMY převodovka, konstantní převodový poměr, čelní převodovka, kuželočelní, šneková, planetová

CÍLE KAPITOLY Po prostudování se student obeznámí s principem převodovky - konstrukcí převodovky - základním rozdělením převodovek - konstrukcí převodovky s konstantním konstantním převodovým poměrem.

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 9 hodin

VÝKLAD

8.1 Převodovka Převodovka je strojní zařízení umožňující převod mezi hnacím a hnaným strojem, tj. technické zařízení, které mění rotační pohyb na rotační pohyb s obecně (ne nutně) jinou úhlovou rychlostí a točivým momentem. momentem. Obvyklé typy převodovek umožňují nastavit jeden z několika různých takových převodových stupňů. Převodovka je součástí mnoha strojů – nejčastěji se s ní setkáme v motorových vozidlech. vozidlech Ozubené kolo je j základem konstrukce konstrukc převodovky.

77

8.2 Konstrukce převodovky Požadovanou dovanou funkcí převodovky (s kinetikou pohybu rotační - rotační) rota je změna otáček a momentu mezi mezi vstupní a výstupní hřídelí. Jednostupňová převodovka se skládá z hnací a hnané části (hnací a hnané hřídele), hřídele ozubeného převodu a skříně. Skříň se skládá většinou z víka a vany. Převodovka může být řešena jako odlitek nebo svařenec, popřípadě jejich kombinace. Mazání se provádí olejem. Může být tlakové (např. (např. pomocí zubového čerpadla) čerpadla a nebo rozstřikem. Jako jednostupňovou převodovku je možno chápat i převodovku, která má více soukolí (vnitřních převodů), což je dáno potřebnou konstrukcí konstrukcí převodů mezi vstupní a výstupní hřídelí, převodový poměr je však konstantní. Vícestupňová převodovka umožňuje změnu převodového poměru poměru mezi vstupní a výstupní hřídelí. Převodovka se stupňovitým převodem umožňuje změnu převodového poměru pouze ve stupních, stupních, neboli skokově. Výhodou je možnost přenosu větších výkonů.

Obr. 35 Princip Princip vícestupňové převodovky

Na obrázku je zjednodušený příklad funkce vícestupňové převodovky. Převodovka má možnost řazení tří rychlostních stupňů v jednom směru a možnost zařazení zařazení jednoho zpětného chodu. Převody pro řazení tří rychlostních stupňů jsou označeny označeny zeleně, modře a fialově. Animací je znázorněno, jak se dostávají do záběru jednotlivá přenosová kola a tím se mění otáčky (rychlost) a výkon na výstupní hřídeli. Zpětný chod (reverzace) je značen červeně. Vstupní hřídel je značena žlutě, výstupní hřídel mění barvu podle zařazeného převodu. V obrázku jsou doplněny stavy převodu; rychlosti V1, V2, V3; V3; zpětný chod R; R neutrál N.. Animace pro zjednodušení neřeší potřebnou synchronizaci a mechani mechanizmus zmus přestavění přenosových kol. ko . Změna se provádí změnou vnitřního převodového poměru.

78

8.3 Členění převodovek 8.3.1 Podle kinetiky

• rotační - rotační vstupní energie do převodovky je přenášena rotačním pohybem hřídele, výstupní energie je přenášena rotačním pohybem hřídele ale s jinou charakteristikou, (jiné otáčky / jiný kroutící moment / jiný směr otáčení)

• rotační - lineární vstupní energie do převodovky je přenášena rotačním pohybem hřídele, výstupní energie je přenášena lineárním pohybem (posuvem)

• lineární - lineární vstupní energie do převodovky je přenášena lineárním pohybem (posuvem), výstupní energie je přenášena lineárním pohybem (posuvem)

• rotační - periodický vstup do převodovky vykonává rotační pohyb, výstup převodovky vykonává periodický rotační (kývavý) pohyb nebo periodický posuvný pohyb (tam-zpět)

8.3.2 Podle funkce

• lineární - výstup převodovky je vždy lineárně úměrný poloze vstupu, např. úhlu natočení hřídele

• nelineární - výstup převodovky vykonává pohyb, který není přímo úměrný vstupu převodovky (spojitý, nelineární) případně může být výstup z převodovky přerušovaný (nespojitý, nelineární).

8.3.3 Podle přenosu energie

• obousměrné - vstup a výstup převodovky je možno zaměnit (zpravidla u jednoduchého soukolí).

• jednosměrné převodovka má určenou vstupní a výstupní stranu pro přenos energie (zpravidla vícestupňové převodovky).

79

• samosvorné - konstrukce převodovky principiálně neumožňuje obousměrný přenos výkonu (např. šroubové a šnekové převodovky).

8.3.4 Podle provedení Převodovky dle provedení jsou • s přímými, šikmými nebo šípovými zuby – rovnoběžné vstupní a výstupní hřídele • s kuželovým soukolím – různoběžné vstupní a výstupní hřídele • se šnekovým převodem – kolmé vstupní a výstupní hřídele

8.4 Druhy převodovek 8.4.1 Čelní převodovka Převodovky jsou strojní zařízení, která přenášejí kroutící moment a současně zvyšují či snižují otáčky výstupního hřídele. U jednostupňové převodovky se doporučuje převodový poměr i =<8. Převodovka se skládá ze soukolí, které jsou uloženy v utěsněné skříni. Skříně jsou převážně odlitky z litiny nebo z hliníkových slitin. V případě malého počtu vyráběných kusů je možno použít skříně svařované. Hřídele jsou uloženy většinou ve valivých ložiscích, při velkých a rázových zatíženích se používají ložiska kluzná. Skříň převodovky bývá obvykle dělená ve výši os hřídelů a skládá se ze spodní části a víka. Spodní část slouží jako olejová vana (je obvykle vybavena olejoznakem) a je většinou uzpůsobena pro přichycení převodovky k základu.

80

Obr. 36 Schéma čelní převodovky

Obr. 37 Detail převodu

8.4.2 Kuželočelní převodovka Je to zařízení, která přenášejí kroutící moment a současně zvyšují či snižují počet otáček mezi vstupem a výstupem. U třístupňových převodovek se dosahuje převodového poměru až 200. Převodovka se skládá z jednotlivých soukolí, která jsou uložena ve skříni. Tato bývá utěsněna. Skříně bývají obvykle odlitky z litin, v poslední době se začínají používat také hliníkové slitiny. V případě malého počtu vyráběných kusů, se používají i svařované skříně. Hřídele jsou

81

obvykle uloženy ve valivých ložiscích. V případě převodovek pro těžké provozy se používají kluzná ložiska. Skříně bývají obvykle dělené ve výšce os. Dělí se na spodní a horní skříň. Spodní skříň je většinou uzpůsobena na uchycení k loži či jiné vhodné frémě (fréma1) a současně slouží jako olejová vana (opatřena olejoznakem). Horní část skříně (víko) bývá vybavena plnícím otvorem pro olej, odvětráním a ve většině případů také závěsnými oky, která slouží při transportu převodovky či jiné manipulaci.

Obr. 38 Základní schéma kuželočelních převodovek

8.4.3 Šneková převodovka 8.4.3.1 Popis a princip Šneková soukolí jsou zvláštním případem pravoúhlých šroubových soukolí, kde počet zubů pastorku z1 = 1 až 9. Roztečný průměr pastorku se tím změní tak, že zuby vytvoří souvislý závit. Šneková soukolí se používají pro převod kroutícího momentu mezi mimoběžnými hřídeli pro malé výkony v rozsahu od 0,03 do 150 kW. Jsou výhodná tam, kde se požaduje tichý chod a utlumení chvění při záběru kol. Často se tento převod používá u dělících soukolí u odvalovacích frézek. Další výhodou tohoto typu převodovky je samosvornost, takže se často využívají jako pohon různých zdvihadel, neboť nevyžadují blokovací zařízení.

82

V praxi se nejčastěji používají jednostupňové šnekové převodovky s válcovým šnekem a globoidním kolem. Pro přenos velkých výkonů se používají globoidní šneky. Jejich nevýhodou jsou ale vysoké pořizovací náklady. Také je nutno použít dobře dimenzované skříně, aby nedocházelo k deformacím, které by měly vliv na přesnou polohu kola a šneku. Pro seřízení správné polohy šneku a kola musí konstrukce umožňovat stavitelnost jejich vzájemné polohy. Při přenosu větších výkonů dochází také k vývoji značného tepla. Odvod tepla se většinou řeší jeho vysáláním pomocí členitého povrchu skříně, která bývá opatřena žebry. Žebra zvětšují velikost teplosměnné plochy, a pokud jsou vhodně umístěna, zvyšují tuhost skříně převodovky.

Obr. 39 Soukolí šnekové převodovky

8.4.3.2 Výhody a nevýhody šnekové převodovky Výhody • velký převodový poměr (až i=100) • možnost dosažení samosvornosti • tichý chod

83

Nevýhody • malá účinnost • velké tření – nutno chladit olejem • relativně malá životnost

8.4.3 .3 Planetová převodovka 8.4.3.1 .3.1 Popis a princip Planetová převodovka je tvořena planetovým převodem nebo jejich sestavou v případě vícestupňové planetové převodovky. Samotný planetový převod je pak tvořen centrálním kolem, satelity, unašečem satelitů a korunovým kolem. Centrální kolo, korunové kolo a unašeč satelitů mají společnou osu.. Satelity jsou uloženy na unašeči a jsou v záběru v centrálním i korunovém kole. Jedna ze tří rotačních částí – centrální kolo, korunové kolo a unašeč satelitů – je zastavena a zbylé dvě slouží jako vstup a výstup (nebo naopak). Při činnosti se vždy satelity otáčejí okolo své osy a tím přenášejí rotaci rotaci (kroutící (kroutící moment a rychlost otáčení) ze vstupu na výstup. Rychlostní stupně se řadí zabrzděním nebo odbrzděním některé části převodovky. K brzdění jednotlivých částí se používají především lamelové spojky. spojky

Obr. 40

84

8.4.3.2 .3.2 Výhody a nevýhody planetové převodovky Výhody • oproti klasickým převodovkám má menší rozměry • jednodušší řazení díky kolům ve stálém záběru • větší životnost než kola v klasické převodovce • snadné dosažení velkého převodového poměru vzhledem k rozměrům • pouze momentové reakce, symetrická distribuce zátěže • více převodových kombinací • vstup i výstup je na stejné ose – někdy výhodné

Nevýhody • větší zatížení ložisek • složitější než klasická převodovka • dražší výroba oproti klasickým převodovkám (komplikovanější montáž a přístupnost) • u vícestupňové převodovky mají nezabírající volně se protáčející stupně určité tření. tření

STUDIJNÍ MATERIÁLY KŘÍŽ, R. a kol., 1978. Stavba a provoz strojů II, II, Převody. Převody. Praha: SNTL, 1978. LEINVEBER, J., J. VÁVRA, P., P., 2006. Strojnické tabulky. tabulky. 3. doplněné vydání. vydání. Praha: Albra Albra.. ISBN 80-7361 7361-033-7.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Co je to převodovka? Jaká je konstrukce převodovky? 2. Popište druhy převodovek. 3. Jaké jsou výhody a nevýhody planetové převodovky?

85

OTÁZKY A ÚKOLY 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad

86

Kapitola 9 - Mechanické převodovky s proměnným převodovým poměrem KLÍČOVÉ POJMY Manuální řazení, sekvenční řazení, automatické řazení, řazení, účel převodovky

CÍLE KAPITOLY Po pros ostudování tudování této kapitoly student tudent bude: - znát účel převodovky - pochopí princip automobilové převodovky - seznámí se s principu vícestupňové převodovky

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU STUDIU KAPITOLY 6 hodin

VÝKLAD

9.1 Typy řazení a druhy automatických převodovek Typy řazení: • manuální řazení - řidič volí rychlostní stupně pákou, ovládá spojku • sekvenční řazení - pomocí pádel pod volantem nebo volicí páky řidič ovládá pouze činnost „nadřadit“ a „podřadit“, spojku nepoužívá

87

• automatické řazení - řidič zvolí režim jízdy, ovládá pouze plynový a brzdový pedál a o řazení se vůbec nestará, vše je řízeno automaticky

Druhy automatických převodovek:

• Hydraulické – k přeřazování využívá hydraulických elementů, mechanická regulace, 3 stupňové, základem je hydrodynamický měnič

• Hydraulické s elektronickou regulací – 4 stupňové, elektromagnetická regulace, uzamykatelný hydrodynamický měnič na posledním stupni omezuje ztráty prokluzem

• Elektronicky řízené automatické (tiptronic) – 5 až 7 stupňové, řazení pomocí třecích brzd a lamelových spojek, uzamykatelný měnič již od třetího stupně, volitelné režimy jízdy

• Variátorové (CTX, ECVT) – lamelová spojka pro rozjezd, plynulá změna převodového stupně, přenos sil zajišťuje řemen nebo řetěz, vysoká účinnost a životnost

• Mechanické se dvěma spojkami (DSG) – dvě paralelně uspořádané převodovky, dvě lamelové spojky

• Mechanické s elektro-hydraulickým ovládáním - 5 stupňové, suchá spojka (jako u manuálního řazení), řazení řízené počítačem se provádí samočinně

9.2 Současný stav konstrukce převodovek 9.2.1 Osobní automobily 9.2.1.1 Manuální prevodovky Tato skupina převodovek je v současné době nejpoužívanější u osobních vozidel střední a nižší střední třídy, kde se klade důraz na snižování výrobních nákladů a koncové ceny vozidla. Přenášené točivé momenty se pohybují v rozmezí 100-600 Nm. Mezi hlavní výhody patří, kromě nízkých výrobních nákladů, jejich vysoká účinnost (až 0,97), nízká hmotnost, velký rozsah převodových poměrů, nezávislá volba rychlostních stupňů a rozměrová kompaktnost. Naopak, hlavní nevýhodou je přerušení toku točivého momentu při řazení a nutnost aktívní

88

účasti řidiče při řazení a tím vyplývající zmenšení jízdního pohodlí. Konstrukce převodovek je dvou či tříhřídelová. Vícestupňová převodovka, u které o volbě konkrétního převodového převodového stupně rozhoduje obsluha. Nezáleží přitom na tom, zda je k zařazení užita pouze síla lidské ruky, nebo posilovač či servomotor. servomotor

Obr. 41 Schématický princip vícestupňové převodovky

Na obrázku je zjednodušený příklad funkce vícestupňové převodovky. Převodovka má možnost řazení tří rychlostních stupňů v jednom směru a možnost zařazení jednoho zpětného chodu. Převody pro řazení tří rychlostních stupňů jsou označeny zeleně, modře a fialově. vě. Vstupní hřídel je značena žlutě.

9.2.1.2 Poloautomatické převodovky Základní konstrukční uspořádaní poloautomatických převodovek je stejné jako u dvou či tříhřídelových řazených převodovek. Rozdíl je řešen elektrohydraulicky nebo elektropneumaticky. To To znamená, že již není potřeba aktívní účasti řidiče na ovládání spojky při rozjíždění nebo řazení a vozidlo má pouze dvoupedálovou ovládací soustavu (akcelerátor a brzdový pedál). Převodové stupně řidič volí pákou.

9.2.1.3 Automatické převodovky Automatické převodovky představují stále více zastoupenou skupinu převodovek u osobních vozidel. U vozů vyšší třídy a luxusních vozidel tvoří kolem 90 % produkce prod kce a u vozů nižších tříd jsou téměr u všech modelů nabízený jako alternatívni převodové ústrojí k převodovkám

89

manuálním. Jsou konstruováný jako stupňové (planétové soukolí s hydrodynamickým měničem či dvouspojkové uspořádaní) nebo jako plynulé bezestupňové se dvěma páry kuželových soukolí. U planetových převodů se rýchlostní stupně řadí pomocí vícelamelových spojek a brzd a nedochází ke přerušení přenosu točivého momentu od motoru, což je výhodné oproti manuálním převodovkám a jsou schopny přenášet točivý moment až 1100Nm. Plynulé převodovly poskytují výhodu v tom, že motor pracuje v optimáílních otáčkách při každé pojezdové rýchlosti díky plynule ěnitelnému převodovému poměru. U osobních vozidel jsou konstruovány na maximálni točivý moment až 400N.

9.2.2 Nákladní vozidla Pro nákladní vozidla se používa řada konstrukčních velikostí pŕizpůsobených výkonu motoru a podle účelu vozidla rozdílné počty pŕevodů 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18. Tzv. jednoskupinové převodovky mají 4 až 7 rýchlostních stupňů. Pro větší počet rýchlostních stupňů se používají dvouskupinové nebo třískupinocé převodovky. U dvouskupinových převodovek je před základní jednoskupinovou převodovku vložena tzv.předřazena dělíci redukce, která zdvojnásobuje počet rýchlostních stupňů zákaldní převodovky. U třískupinových převodovek se za převodovku dvouskupinovou umístňuje planetové soukolí, které ještě dále zdvojnásobuje počet rýchlostních stupňů (napr.2x4x2 tj. celkem 16 rýchlostních stupnů). U současných nejvýkonnejších nákladních vozidel jsou převodovky schopny přenášet točivé momenty až 3200Nm.

9.2.3.1 Sekvenční převodovky Konstrukce je obdobná jako u dvouhřídelové manuálni převodovky, u které jsou řadíci vidlice posouvany po svých osách pomocí řadicích táhel. Sekvenční převodovka se od ní líší právě způsobem řazení, kde pohyb řadícich vidlic obsaráva řadíci válec. Ten má v sobě vyfrézované zakřivené drážky, ve kterých jsou uchyceny řadíci vidlice. Pootočením válce do úhlu odpovídajícimu vybranému rýchlostnímu stupni dojde zároveń k natočení vodíci dráždky a vlivem jejiho zakřivení i k posunu řadíci vidlice po své ose a zařazení vybraného

90

rýchlostního stupně. Přenášené točivémomenty u dnešních motocyklů dosahují hodnot až 200Nm.

9.2.3.2 Variátorové převodovky Použití především u skútrů všech objemových kategorií v kombinaci s odstředivou rozjezdovou spojkou. Konstrukční základ variátorů tvoří dva páry kuželových řemenic, které jsou spojeny pryžovým řemenem, jehož prostřednictvím se přenáší točivý moment. Vzájemným oddalováním, resp. přibližováním řemenic se plynule mění převodový poměr.

9.3 Koncepce pohonu Pro konstrukci vozidlových převodovek je výchozí koncepce samotného vozidla, ve kterém má byt použita. Je to z důvodu rozdílnych požadavků a možností s ohledem na zástavbu vozidla. Rozeznávamé především nasledujíci koncepce:

•

Standardní (klasická)

•

Zadní pohon

•

Přední pohon

•

Pohon všech kol

•

Transaxle

9.3.1 Standardní (klasická) převodovka Klasická koncepce je nejdéle používanou koncepcí pohonu osobních automobilů. U této varianty pohonu je motor se spojkou a převodovkou umístěn vpředu podélně nad nápravou. Na převodovku navazuje spojovací kloubový hřídel, rozvodovka s diferenciálem a hnací hřídele kol. Příkladem této koncepce může být BMW 650i Coupe (obr. 9.2).

91

Obr. 42 Klasická koncepce u vozu BMW 650i Coupe

9.3.2 Zadní pohon U této koncepce je převodovka umístněna se spojkou a motorem nad zadní nápravou. Součástí převodovky je rozvodovka s diferenciálem spojená s hnacími koly pomocí hnacích hřídelí. Umístnění převodovky s motorem může být příčné i podélné. Na obr. 8.3 je zobrazeno podélni uložení nad zadní nápravou.

Obr. 43 Zadní pohon u vozu Porsche 911

9.3.3 Přední pohon Převodovka s ostatními komponenty mají shodné uspořádaní jako u předchozí koncepce, jen je umístněna nad přední nápravou. Taktéž uložení může být příčné či podélne. V dnešní době nejčastěji používaná koncepce. Princíp předního pohonu je zobrazen na obr. 9.4.

92

Obr. 44 Schéma vozu s předním pohonem

9.3.4 Pohon všech kol Jedná se o kombinaci předního pohonu a standardní koncepce. Převodovka s rozvodovkou, spojkou a motorem jsou umístněny na přední nápravě, zadní náprava s rozvodovkou je poháněna kardanovou sppojovací hřídeli. Součástí převodovky je i mezinápravový diferenciál, který redukuje rozdíly otáček mezi nápravami. Príkladem této koncepce je automobil BMW X5, zobrazen na obr. 9.5.

Obr. 45 Pohon všech kol u vozu BMW X5

93

9.3.5 Transaxle Tato koncepce je variantou standardní koncepce. Líši se umístněním převodovky, která se nachází až u zadní hnací nápravy a je spojena s rozvodovkou a diferenciálem. Motor je uložen nad přední nápravou, spojka může být umístněnau motoru nebo u převodovky. Pricíp trasaxle je zobrazen na obr. 9.6.

Obr. 46 Systém pohonu Transaxle

9.4. Princip vícestupňové převodovky Zjednodušený příklad funkce vícestupňové převodovky je zobrazen na obr. 9.7. Znázorněná převodovka má možnost řazení tří rychlostních stupňů v jednom směru a možnost zařazení jednoho zpětného chodu. Převody pro řazení tří rychlostních stupňů jsou označeny zeleně, modře a fialově. Zpětný chod je značen červeně. Vstupní hřídel je značena žlutě, výstupní mění barvu podle zařazeného převodu. V obrázku jsou doplněny stavy převodu; rychlosti V1, V2, V3; zpětný chod R; neutrál N.

94

Obr. 47 Funkce vícestupňové převodovky.

95

Neutrál před zařazením 1. rychlostního stupně

zařazení 1. rychlostního stupně

neutrál před zařazením 2. rychlostního stupně

96

zařazení 2. rychlostního stupně

neutrál před zařazením 3. rychlostního stupně

zařazení 3. rychlostního stupně

97

neutrál před zařazením zpětného rychlostního stupně

zařazení zpětného rychlostního stupně

9.5. Převodovka pro nákladní automobily Skládá se z předřazené převodovky (jednostupňové) A, ze základní převodovky B s pěti převodovými stupni vpřed a jedním zpětným chodem. To umožňuje zařazení 10 převodových stupňů vpřed a dvou stupňů vzad. Předřazený převod půlí rozsah mezi převodovými stupni základní převodovky. Všechna kola jsou ve stálém záběru. První převodový stupeň a zpětný chod mají kola s rovnými zuby, ostatní se šikmými. Řazení základní převodovky je přímé, předřazené nepřímé.

98

Obr. 48 Popis převodovky nákladní vozidlo

9.5.1 Předřazená převodovka Pomocný hřídel 1 s lamelami spojky tvoři hnací hřídel. Je uložen ve skříni ve válečkovém a kuličkovém ložisku svým předním koncem. Druhý konec pomocného hřídele je uložen ve vnitřním ložisku předního hřídele 2 základní převodovky nesoucí ozubené kolo 5, které zabírá s protikolem 6 na předlohovém hřídeli a drážkovaný kotouč. Hřídel 1 má ve své přední části na jehlovém ložisku ozubené kolo 17 s drážkováním. Kolo 17 zabírá s kolem 18 na předlohovém hřídeli 4. Drážkování kola 17, hřídele 1 a kotouče na hřídeli 2 je shodné s objímkou. Pákou 22, která zasahuje do drážky objímky, posunem vlevo se zařazuje

99

předřazený stupeň, a to koly 17,18. Posunutím objímky vpravo se zařadí jen základní převodovka.

Obr. 49 Předrazená převodovka.

Základní převodovka. Výstupní drážkovaný hřídel ukončený přírubou 3 nese na jehlách uložená ozubená kola pro 4. převodový stupeň až zpětný chod, zabírající s koly předlohy 4 s ní pevně spojenými. Pro jednotlivé převodové stupně jsou v záběru tato kola

100

Převodový stupeň: Ozubená kola v záběru: 1.........................................................5, 6 -14,13 2.........................................................5, 6 -12,11 3.........................................................5, 6 -10, 9 4........................................................ 5, 6 - 8, 7 5........................................................přímý (hřídel 1 je spojen s hřídelem 3) Z.........................................................5, 6 -14, 16, 15 Všechna kola uložená na jehlách nesou kotouče s drážkováním pro řadicí objímky ovládané třemi vidlicemi zasahujícími svými kameny do jejich drážek. Každá vidlice je uložena na řadicí tyči aretované kuličkou ve třech polohách, z nichž střední je neutrál.

Vidlice: Řadí převodový stupeň: 19......................................................5 a 4 20..................................................... 3 a 2 21......................................................1 a Z Při zařazení vidlice 22 vlevo (rychloběh) jsou redukované převodové stupně se záběrem kol: Převodový stupeň: Ozubená kola v záběru: 1R.....................................................17, 18 - 14, 13 2R.....................................................17, 18 - 12, 11 3R.....................................................17, 18 - 10, 9 4R………………………………..........17, 18 - 8, 7 5R.....................................................17, 18 - 6, 5 ZR.....................................................17, 18 - 14, 16, 15 Za kolem 15 a ložiskem výstupního hřídele 3 je uloženo soukolí pro pohon tachometru.

101

STUDIJNÍ MATERIÁLY REBEL,, W, 2012. 2012 Princip vícestupňové vícestup převodovky evodovky [online]. [cit. 18. 11. 2012]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Gear_3SR_ANI.gif CHVÁTAL HVÁTAL, P., 2009. Učebnice pro žadatele o řidičské oprávnění skupin C, D a EE. Vogel, 278 s. ISBN 80-902549-780 -7. KŘEN, K., K KOŠŤÁL, J., J 1972. Moderní Moderní automobil v obrazech. obrazech 1. vyd. Praha: Naše vojsko, 180 s., 49 vyobrazení. BUTKOVIČ UTKOVIČ, P.,, 2014. Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. konkurenceschopnost. [cit. 18. 11. 2014]. Dostupný na WWW: http://www.szesprerov.cz/9/butkovic/VY_32_INOVACE_MOV_3ROC_01%20Prevodovky%20 -%20II.pdf %20II.pdf http://cs.wikipedia.org/wiki/Automatick%C3%A1_p%C5%99evodovka http://www.kaps.cz/index.php?page=opravy_rozdeleni

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaké jsou typy řazení. 2. Jaké jsou typy automatických převodovek. převodovek 3. Popište princip variátorové převodovky? převodovky 4. Popište, opište, co je účelem převodovky?

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Typy řazení – manuální řazení, sekvenční řazení, automatické řazení. řazen

102

2. Automatické převodovky jsou - hydraulické, hydraulické s elektronickou regulací, elektronicky řízené automatické tiptronic, variátorové (CTX, ECVT), mechanické se dvěma spojkami (DSG), mechanické s elektro-hydraulickým ovládáním. 3. Konstrukční základ variátorů tvoří dva páry kuželových řemenic, které jsou spojeny pryžovým řemenem, jehož prostřednictvím se přenáší točivý moment. Vzájemným oddalováním, resp. přibližováním řemenic se plynule mění převodový poměr. 4. Účelem převodovek je: - rozděleni rozsahu jednotlivých převodových stupňů, aby bylo optimálně využito průběhu točivého momentu užitého motoru (stupně mezi převodovými stupni); - plynulé řazení, tzn. zařazování vyššího i nižšího převodového stupně za všech provozních podmínek, aniž by bylo nutné řazení s meziplynem (zabezpečují synchronizované stupně); - klidný chod převodů (tzn. bez vibrací) a bezhlučný (zabezpečují čelní kola se šikmým ozubením); - zajistit odstraňování ocelového otěru elektromagnetickou zátkou; - zajistit těsnost navenek, a to jak u průchozích hřídelů, tak i všech spojů; - kromě do předu převodových stupňů zajistit i jeden zpětný chod; - dokonalá přístupnost jak nalévacích, tak vypouštěcích otvorů; - dokonalé mazání všech spolupracujících částí i za dlouhodobého běhu na stejný převodový stupe

103

Kapitola 10 - Šroubové mechanizmy KLÍČOVÉ POJMY šroubový mechanizmus

CÍLE KAPITOLY student Po prosstudování této kapitoly student: - pochopí princip a použití šroubových mechanizmů - spozná konstrukci a využití nejpoužívanějších druhů šroubových mechanizmů - bude se orientovat orientova v problematice návrhu šroubových mechanizmů

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 4 hodiny

VÝKLAD

10.1 Charakteristika a využití Šroubové mechanizmy slouží k přeměně otáčivého nebo šroubovitého pohybu na posuvný a někdy i naopak. Šroubové mechanizmy tvoří pohybový šroub a matice. Šroubové mechanismy se vyznačují malou rychlostí pohybu a velkým převodovým poměrem. Jejich typické využití je např. u posuvu suportů obráběcích strojů. Jinak se vyskytují i u zvedáků různých konstrukcí, u lisů, ventilů ventilů apod. Protože šrouby těchto mechanismů umíme přesně vyrobit (mají obvykle lichoběžníkový závit), jsou mechanismy velmi přesné. Výhody šroubových mechanismů jsou přesnost, jsou

104

jednoduché na výrobu a jsou schopny přenést velké síly. Nevýhody jsou velké tření, malá účinnost, malá rychlost pohybu mechanizmu. Šroubové mechanizmy se používají zejména tedy na:

•

šroubové zvedáky

•

stahováky

•

šoupátka

•

vodící šrouby soustruhů

•

lineární moduly.

Obr. 50 Zvedák

10.2 Rozdělení šroubových mechanismů • Mechanizmus s otočnou maticí a posuvným šroubem – šroubový zvedák (hever) • Mechanizmus s otočným šroubem a posuvnou maticí – strojní svěrák, pohybové ústrojí

obráběcích strojů • Mechanizmus s otočným šroubem a pevnou maticí – šroubové (vřetenové) lisy

105

• Mechanizmus s posuvnou maticí a otočným šroubem – svidřík, používá se pro pohon

mazacích čerpadel poháněných pohybem stolu. Používá tzv. nesamosvorný závit (vícechodý) s velkým stoupáním.

10.3 Pevnostní výpočet šroubových mechanizmů Šroub je namáhán kombinovaným namáháním, krutem a současně tlakem nebo tahem. Výsledné redukované napětí je dané vztahem:

qrs?  tq   3 ∙ u _ q? q_

C v

u 

16 ∙   ∙ 3((

U delších šroubů je nutná kontrola na vzpěr. Dále je nutné kontrolovat tlak v závitech. ]

X

g∙W ∙w ∙$

x 

_ ]?

W%? 

kde d2 střední průměr závitu matice H1 nosná hloubka závitu D1 malý průměr závitu matice n počet závitů matice.

106

STUDIJNÍ MATERIÁLY SHIGLEY HIGLEY, J. E., MISCHKE ISCHKE,, Ch. R., BUDYNAS BUDYNAS,, R. G., 2010. Konstruování strojních součástí. součástí Vysoké učení technické v Brně. Brno: VUTIUM. ISBN 978-80-214 978 214-2629-0. DILLINGER ILLINGER, J. a kol., 2007. Moderní strojírenství pro školu i praxi. praxi Vydání první. Praha: Europa--Sobotáles. Sobotáles. ISBN 978-80 978 80-86706-19 19-1. KŘÍŽ, R. a kol., 1978. Stavba a provoz strojů II, II, Převody. Převody. Praha: SNTL, 1978. L13-C2-V33f/25560. LEINVEBER, J., ŘASA, J. a P. VÁVRA, 1998. Strojnické tabulky. tabulky. Druhé, zcela přepracované vydání. Praha: Scientia. ISBN 80-7183-123 80 123-9.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. Jaký je rozdíl rozdíl mezi nosnou a hybnou hřídelí? 2. Které jsou nejčastější konstrukční provedení hřídelí? Ve stručnosti stručnosti popište jejich funkci a význam. význam 3. Jaké jsou typická namáhání hybných hřídelí?? Popište je. 4. Popište princip radiálního hřídelového těsnění.

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Hybná hřídel h ídel přenáší p enáší kroutící moment, nosná kroutíci moment nep nepřenáší. 2. Nejčastější druhy hřídelí h ídelí jsou: kliková hřídel, kardanova kardanova hřídel a vačková hřídel. Jejich funkce a použití je popsáno v kapitole 10.3. 3. Typická namáhání hybných hřídelí jsou: namáhaní krutem, namáhání krutem a ohybem, namáhání krutem a ohybem mezi dvěma kolama. 4. Radiální těsnění je určeno pro těsnění rotujících hřídelí a vřeten s malým tlakovým rozdíl rozdílem. Konstrukce radiálního těsnění je Konstrukce j popsána popsán v kapitole 10.6.2 10.6.2.

107

Kapitola 11 - Kloubové oubové mechanismy KLÍČOVÉ POJMY kloubový mechanismus

CÍLE KAPITOLY Po prosstudování této kapitoly student: student - pochopí princip a použití kloubových mechanizmů - spozná konstrukci a využití nejpoužívanějších druhů kloubových mechanizmů - bude se orientovat v problematice návrhu kloubových mechanizmů

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 4 hodiny

VÝKLAD

11.1 Charakteristika a využití U kloubových mechanismů se mění otáčivý pohyb naa periodický (kyvný) nebo naopak. Konstrukcí kloubových mechanismů je mnoho. Vždy mají nejméně 4 části (členy) spojené navzájem prostřednictvím otočných kloubů. Jeden z členů je nehybný rám mechanismu, ostatní se vůči němu pohybují. Všechny body pohyblivých členů opisují různé dráhy (trajektorie).

108

Nejčastěji jsou používány čtyř kloubové mechanizmy, které jsou tvořeny hnacím členem, hnaným členem a spojovacím členem.

Hnací člen-klika, je otočně uložená na rámu stroje a koná rotační nebo kyvný pohyb - ten se přenáší na hnaný člen pomocí spojovacího členu. Hnaný člen - klika, je otočně uložená na rámu stroje a koná rotační nebo kyvný pohyb. Má-li hnaná klika stejný nebo menší poloměr jak hnací - koná rotační pohyb, je-li poloměr hnané kliky větší - koná kývavý pohyb. Spojovací člen koná obecný pohyb. Pracovním členem může být hnaný člen i spojovací člen. Pro otočná uložení pák a klik se u rovinných mechanismů často používají ložiska, a to jak kluzná, tak valivá. Využití kloubových mechanizmů je různé - využívají se například v textilní a zemědělské technice (kombajny) u hoblovaček, pístových strojů atd.

Kloubové mechanismy patří do skupiny mechanismů pro transformaci pohybu – nazývají se také kinematické mechanismy. Výhody kloubových mechanismů:

•

jednoduchá výroba

•

snadná údržba

Nevýhody kloubových mechanizmů:

•

velká hmotnost a prostor

•

velké setrvačné síly

•

malá přesnost přenášené funkce

109

Obr. 51 Použití kyvného mechanismu a) pumpa pro čerpání ropy, b) hnětací stroj

Členem kloubového mechanismu může být i pružina nebo lano. Často se kloubové mechanismy kombinují s ozubenými koly. Záměnou rotační vazby za jinou, např. posuvnou nebo za vetknutí pak dostáváme jiné typy mechanismů (klikový mechanismus, kulisový mechanismus).

11.2 Rozdělení kloubových mechanizmů 11.2.1 Klikovahadlový Skládá se z rámu (nehybný člen), kliky (hnací člen – nejkratší), ojnice a vahadla (hnaný člen). Příklad – mechanizmus hnětacích strojů.

110

Obr. 52 Schéma klikovahadlového kloubového mechanismu

11.2.2 Dvouklikový Skládá se z rámu (nejkratší člen) a s ostatních členů, které se mohou otáčet.

Obr. 53 Schéma dvouklikového kloubového mechanismu

111

11.2.3 Dvouvahadlový Skládá se z ojnice (nejkratší člen) a s ostatních členů, které se mohou jen kývat.

Obr. 54 Schéma dvouvahadlového kloubového mechanismu

11.2.4 Paralelogramový Klika je stejně dlouhá a rovnoběžná s vahadlem. Příklad použití – zvedací zařízení dílenských nebo dopravních vozíků, ovládání dveří pece.

112

Obr. 55 Schéma paralelogramového kloubového mechanismu

11.2.5 Antiparalelogramový Klika je stejně dlouhá a rovnoběžná s vahadlem, ale obě části jsou protilehlé.

Obr. 56 Schéma antiparalelogramového kloubového mechanismu

113

11.3 Výpočty kloubových mechanizmů. 11.3.1 Grashofova podmínka Je-li pro čtyřkloubový mechanismus splněna Grashofova nerovnost, pak existuje alespoň jeden člen, který se může otáčet v rozsahu 360°. Takové mechanismy se někdy označují jako Grashofovy. D3 _]R kde k je délka nejkratšího členu d je délka nejdelšího členu p,r jsou délky zbývajících členů

Obr. 57 Grasshofova podmínka pro čtyřkloubový mechanizmus

114

11.3.2 Analytická analýza dráhy Páky čtyřkloubového mechanismu mají délky a, b, c. Úkolem je zjistit polohu bodu B a úhly θ3 a θ4 v závislosti na nakočení hnací kliky θ2. Souřadnice bodu A jsou /y   ∙ cos z /{   ∙ sin z

Souřadnice bodu B zjistíme z rovnic dvou kružnic se středy v bodech B a O4.

~   y ! /y   6{ ! /{ 8



€   y ! 3  {

Odečtením druhé rovnice od první dostaneme výraz pro x-vou souřadnici Bx: y 

2 ∙ /{ ∙ { 2 ∙ /{ ∙ {  ! ~   €  ! 3  ! v! 2 /y ! 3 2 ∙ /y ! 3 2 ∙ /y ! 3

Tento výraz pro Bx dosadíme do rovnice pro c2 a dostaneme kvadratickou rovnici pro y-vou souřadnici bodu B {

 /{ ∙ {  v ! ! 3‚ ! €   0 /y ! 3

115

Obr. 58 Dráha čtyřkloubového mechanismu

Tato kvadratická rovnice má řešení ve známém tvaru. Řešení může být reálné nebo imaginární číslo: { 

!F ƒ „F ! 4 ∙  ∙ † 2∙

kde   c

c‡

ˆ %W

F



1

2 ∙ /{ 3 ! v /y ! 3

†  3 ! v ! €  v

 ! ~   €  ! 3  2 /y ! 3

116

Řešení souřadnice By může být dosaženo do předchozího výrazu pro Bx a tím máme polohu bodu B. Fyzikálně možné jsou jen ty polohy mechanizmu dané vstupním úhlem kliky θ2 kdy jsou souřadnice bodu B, tedy By a Bx reálná čísla. Polohy členu 3 a 4 jsou pak dány výslednými vztahy: ‹‡ %c‡

z(  tan% f

‹ˆ %cˆ

z'  tan% f

‹‡

‹ˆ %W

h

h

11.3.3 Výpočet vektorů polohy Jednotlivé polohy členů mechanismu můžeme uvažovat jako vektory vyjádřené buď pomocí jednotkových vektorů i a j nebo algebraicky v komplexní rovině. Musí být splněna vektorová rovnice: †  †( ! †' ! †  0 Nebo †c  †‹c ! †‹`Œ ! †`Œ  0 Vyjádřeno v komplexní rovině:  nŽ  ~ nŽ ! € nŽŒ ! 3 nŽ  0

Obr. 59 Výpočet vektorů polohy kloubových mechanismů

117

11.3.4 Silové poměry Působí-lili na hnacím členu v bodě B síla FB, můžeme ji rozložit na její složky. Složka FBC se přenese ve stejné velikosti a směru do bodu C. V tomto bodě se dále rozloží na dvě kolmé složky. Obvodová síla hnacím členu FB byla převedena na obvodovou sílu FC hnaného členu, která vytváří kroutící moment. Proto je optimální úhel µ mezi členem 3 a 4 roven 90 90º,, měl by se pohybovat v rozmezí maximálně 45ºaž 45 až 135º. 135

Obr. 60 Silové poměry kloubových mechanizmů

STUDIJNÍ MATERIÁLY KŘÍŽ, R. a kol., 1977. Stavba a provoz strojů I: I Části strojů. strojů Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury. L13-C2-V L13 V-43f/25559. 43f/25559. DILLINGER J. a kol., 2007. Moderní strojírenství pro školu i praxi. DILLINGER, praxi. Vydání první. Praha: Europa--Sobotáles. Sobotáles. ISBN 978-80 978 80-86706-19 19-1. Mičkal, K.. K. 1995. Strojnictví: Části strojů. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 220 s. ISBN 80-85920 8592001-8.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. K čemu slouží kloubový mechanizmus? mechanizmus 2. Jaké je složení kloubového mechanizmu? mechanizmu 3. Uveďte příklady použití těchto mechanismů v praxi? praxi

118

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. Kloubový Kloubový mechanizmus slouží k přenosu rotačního pohybu, ke změně pohybu rotačního na kyvný nebo kyvného na rotační. 2. Kloubový mechanizmus se skládá z hnacího člena, hnaného člena a spojovacího člena člena. 3. Kloubové mechanizmy – hnětací stroje, kombajny, mechanizmus stíračů na automobilech, pumpa pro čerpání ropy, mechanismy rypadel atd…

119

Kapitola 12-13 12 - Úvod do problematiky tekutinových mechanismů – hydrostatické, pneumatické a hydrodynamické KLÍČOVÉ POJMY tekutinový mechanismus, mechanismus hydrostatický, hydrodynamický a pneumatický mechanizmus

CÍLE KAPITOLY student Po prosstudování této kapitoly student: - pochopí princip tekutinových mechanizmů - seznámí eznámí se s principem, výhodami a nevýhodami hydraulických a pneumatických mechanizmů - obeznámí se s fyzikálními zákony zákon hydraulických obvodů - obeznámí se s konstrukcí nejpoužívanějších hydraulických nebo pneumatických mechanizmů.

ČASS POTŘEBNÝ KE STUDIU KAPITOLY 7 hodin

VÝKLAD

120

12.1 Charakteristika tekutinových mechanizmů Tekutinové mechanismy přenášejí pohyb a silové zatížení prostřednictvím kapalin nebo plynů. V těchto mechanismech dochází k přeměně mechanické energie motoru na tlakovou nebo pohybovou energii kapaliny nebo plynu a zpětně na mechanickou energii hnaného členu. Podle druhu pracovního media dělíme tekutinové mechanismy na

•

hydraulické (přenášejí energii tlakem kapaliny)

•

pneumatické (přenášejí energii tlakem vzduchu)

Stále častější použití hydraulických a pneumatických mechanismů je dáno jejich výhodami, mezi něž patří:

•

snadný rozvod kapaliny nebo plynu i na větší vzdálenosti,

•

snadná změna směru pohybu,

•

snadná změna rychlosti pohybu,

•

snadné pojištění mechanismu proti přetížení,

•

možnost automatické regulace činnosti mechanismu.

Hydraulický mechanismus využívá k přenosu energie kapalinu (nejčastěji olej), pneumatický pak plyn (především vzduch). Při stlačování obou médií platí zásada, že se v nich tlak šíří všemi směry. Zásadní rozdíl je v jejich stlačitelnosti. Plyny jsou dobře stlačitelné a akumulují přitom v sobě mnoho energie. Proto se z bezpečnostních důvodů u pneumatických systémů používají nízké tlaky plynu do 1 MPa. Naproti tomu jsou kapaliny jen velmi málo stlačitelné. Jsou schopny přenosu i velmi velké tlakové energie, nejsou ale na rozdíl od plynů schopny tuto energii do sebe naakumulovat. Při stlačování kapalin dojde jen k velmi malému úbytku jejího původního objemu – řádově jen o několik desetin procenta.

121

U běžných hydraulických systémů se používají tlaky kapalin do 36 MPa. Hydraulické mechanismy navíc dělíme do dvou skupin na hydrostatické (vyšší tlak – pomalé proudění kapaliny) a hydrodynamické (nižší tlak – rychlé proudění kapaliny).

12.2 Hydraulické mechanismy 12.2.1 Charakteristika Podle podstaty funkce přenosu pohybu a silového zatížení rozeznáváme hydraulické mechanismy hydrostatické a hydrodynamické. Hydraulické mechanismy přenášejí pohyb a silové zatížení od motoru k pracovnímu stroji prostřednictvím kapaliny, nejčastěji oleje, který současně zajišťuje mazání jednotlivých částí hydraulického mechanismu. Jako příklady použití lze uvést hydraulický zvedák, hydraulické sklápěcí zařízení automobilů, hydraulické ovládání pracovních pohybů strojů zemních, transportních, zvedacích, zemědělských aj., hydraulický posuv pracovních stolů a nástrojů u obráběcích strojů, hydraulické upínání součástí, hydraulické spojky a hydraulické měniče apod. Určitou nevýhodou hydraulických mechanismů je velká náročnost na přesnost výroby jednotlivých hydraulických prvků, která přímo podmiňuje správnou funkci těchto mechanismů.

12.2.2 Fyzikální podstata hydraulických obvodů Při řešení hydraulických obvodů vycházíme z následujících fyzikálních zákonů:

Zákon o zachování hmoty – rovnice kontinuity

Hmotnostní průtok je dán vztahem DH Fi  v ∙ S ∙   v ∙ S ∙   D‘k. ’ “ 

122

kde S1 a S2 jsou plochy jednotlivých průtočných průřezů v1 a v2 jsou rychlosti proudění kapaliny v průtočných průřezech ρ1 a ρ2 jsou hustoty kapalin.

Předpokládáme že,     D‘k.

pak platí pro objemový průtok

FN  v ∙ S  v ∙ S  D‘k. ”

P • 

Zákon o zachování energie – Bernouliho rovnice ] € – H ∙ l    D‘k. ’ “  2 DH kde H ∙ l je měrná polohová energie pro 1 kg kapaliny …eg 7

je měrná tlaková energie pro 1 kg kapaliny…ep

O

je měrná pohybová energie pro 1 kg kapaliny…ek

— 

Vynásobením měrných energií eg, ep, ek získáme energie: ˜™  P ∙ ™  P ∙ H ∙ l š–› ˜7  P ∙ 7  P ∙

] š–› 

123

˜  P ∙   P ∙ H ∙

€ š–› 2

U běžných hydrostatických mechanismů je velikost polohové energie Eg a kinetické energie Ek zanedbatelná. Berme zde v úvahu pouze energii tlakovou Ep a pak platí: ˜  P ∙ 7 

P∙]  œ ∙ ] š–› 

Můžeme tedy zjednodušeně říct, že energie přenášená hydrostatickým mechanismem je rovna součinu tlaku a objemu použité kapaliny.

12.2.3 Prvky hydraulických mechanizmů Každý hydraulický obvod je sestaven z hydraulických prvků, které se v různém zapojení používají u všech hydraulických mechanismů. Mezi nejdůležitější hydraulické prvky patří:

• čerpadlo, které dodává tlakovou kapalinu do hydraulického obvodu. Nejčastěji se používají čerpadla pístová, zubová a lamelová,

• pojistný přepouštěcí ventil, který přepouští přebytečné množství tlakové kapaliny zpět do nádrže a tím chrání hydraulický obvod před přetížením,

• rozvaděč, který řídí rozvod tlakové kapaliny v hydraulickém obvodu. Ovládání rozvaděče se provádí ručně, mechanicky (pomocí narážek a dorazů) nebo elektromagneticky (automaticky na dálku),

•

hydromotor, který pohání pracovní stroj či zařízení. Existují hydromotory přímočaré (hydraulické válce) a rotační (zubové, lamelové).

Čerpadla (hydrogenerátory) a hydromotory jsou konstrukčně shodná zařízení. Pokud je poháníme vnějším zdrojem, pak pracují jako čerpadla, tzn., že vyrábí a dodávají tlakovou kapalinu. Pokud jim dodáváme tlakovou kapalinu, pak pracují jako hydromotory, tzn., že pohání pracovní stroje a zařízení.

124

12.2.5 Hydrostatické mechanizmy U hydrostatických mechanismů dochází k přenosu pohybu a silového zatížení prostřednictvím tlakové energie kapaliny. Tlaková kapalina dodávaná čerpadlem působí na píst hydraulického válce, který bývá obvykle zároveň i vlastním pracovním členem, popř. je s tímto členem spojen. Hydraulický zvedák je nejznámější hydrostatický mechanismus. Ručně ovládané pístové čerpadlo dodává tlakový olej přes zpětný ventil pod pracovní píst hydraulického zvedáku. Jelikož plocha pracovního pístu je větší než plocha pístu čerpadla, je síla působící na pracovní píst několikanásobně větší než síla působící na píst čerpadla. Zvedací sílu lze ještě zvětšit vhodnou volbou rozměrů ovládací páky čerpadla. Jednoduchý hydrostatický mechanismus zobrazuje následující schéma.

Obr. 61 Schéma hydrostatického mechanismu

125

Hydrostatické mechanismy využívají k přenosu energie tlakovou energii použité kapaliny. Ta je z nádrže nasávána hydrogenerátorem, který zvýší tlak kapaliny a vytlačí ji např. pod píst hydraulického válce, jehož pístnice se pak vysune. Kapalina z prostoru nad pístem přitom vyteče zpět do nádrže. Hydrogenerátor je poháněn elektromotorem. Pojistný ventil chrání celý systém proti nadměrnému tlaku kapaliny.

Hlavní části hydrostatického mechanismu:

•

zdroj tlakové kapaliny (generátor),

•

spotřebič tlakové kapaliny (motor),

•

řídicí prvky k řízení tlaku a průtoku kapaliny a zařízení pro úpravu, shromažďování a kontrolu kapaliny.

Spojením těchto částí potrubím tak, aby mechanismus vykonával určitou funkci, vzniká hydrostatický mechanismus. Značky, které umožňují jednoznačné, názorné a přehledné znázornění schémat hydrostatických mechanismů, stanovuje ČSN 01 3722.

Jednotlivé prvky hydrostatických mechanismů jsou konstrukčně i výrobně náročné, a proto je třeba v největší míře využít prvků vyráběných specializovanými výrobci, kteří je vyrábějí v typizovaných řadách a zaručují udané vlastnosti. K výhodám hydrostatických mechanismů patří i snadné řízení některých parametrů obvodu. Nejdůležitější z nich jsou:

• řízení smyslu pohybu hydromotoru. • řízení rychlosti (otáček) hydromotoru. Řízení smyslu výstupního pohybu je možné změnou smyslu toku kapaliny přestavením rozváděče, změnou smyslu toku kapaliny přestavením hydrogenerátoru s reverzací průtoku.

126

12.2.4 Hydrodynamické mechanizmy U hydrodynamických mechanismů dochází k přenosu pohybu a silového zatížení pomocí pohybové energie kapaliny. Nejznámější hydrodynamické mechanismy jsou hydrodynamická spojka a hydrodynamický měnič.

12.2.4.1 Hydrodynamická spojka Hydrodynamická spojka se používá k přenosu rotačního pohybu a točivého momentu. Skládá se ze dvou lopatkových kol, z nichž jedno (hnací) pracuje jako čerpadlo (1) a druhé (hnané) jako hydromotor (2). Vnitřní prostor spojky je uzavřen a vyplněn kapalinou. V levé části spojky, která pracuje jako odstředivé čerpadlo, proudí kapalina z vnitřní části lopatkového kola k jeho obvodu, kde dosáhne maximální rychlosti a tím i maximální pohybové energie. Jelikož vnitřní prostor spojky je uzavřen, je kapalina nucena proudit lopatkami druhého oběžného kola ve směru šipky z obvodu k jeho vnitřní části. Průchodem mezi lopatkami nutí kapalina k rotaci i druhé oběžné kolo.

Obr. 62 Princip hydrodynamické spojky

Pokud není hnaný hřídel zatížen, jsou jeho otáčky prakticky shodné s otáčkami hnacího hřídele. Při zatížení hnaného hřídele dojde k určitému poklesu jeho otáček, který je tím větší, čím větší je přenášený točivý moment. Hydrodynamická spojka pracuje vždy s určitým

127

skluzem. Hydrodynamická spojka umožňuje plynulý rozběh hnaného hřídele, tlu tlumí mí rázy a tím chrání celé zařízení před přetížením a případným poškozením. Používá se u motorových vozidel vybavených automatickou převodovkou.

12.4.2.2 .2 Hydrodynamický měnič Hydrodynamický měnič pracuje obdobně obdobně jako hydrodynamická spojka. Umožňuje však navíc plynulou změnu otáček hnaného hřídele pomocí třetího lopatkového kola, tzv. reaktoru, který je uložen na společném hřídeli s hnaným lopatkovým kolem a usměrňuje proudící kapalinu vstupující do lopatek hnaného kola. Tím mění její dynamický dynamický účinek, což se projevuje změnou otáček a tím i změnou převodového poměru

Obr. 63 Princip hydrodynamického měniče

128

12.3 Pneumatické mechanismy 12.3.1 Charakteristika Pneumatické mechanismy mají stejnou funkci, jako mechanismy hydraulické. I ony slouží k přenosu pohybu (energie) z jednoho místa na druhé, i ony mohou měnit druh pohybu (rotační pohyb na přímočarý nebo naopak). Na rozdíl od hydrauliky ovšem pracují s podstatně menším tlakem média, kterým je téměř výlučně vzduch. Z bezpečnostních důvodů je u pneumatiky nepřípustné použití vyšších tlaků než cca 1 MPa. Vzduch je lehce stlačitelný a při kompresi zásadním způsobem mění svůj objem. Po velkém stlačení by pak při případné havárii pneumatického systému mohlo dojít k rozsáhlé destrukci okolí. Naproti tomu je vzduch všude, a proto odpadají starosti s jeho zajištěním. Pneumatické systémy proto používají jen otevřené okruhy. Vzduch se nasaje do vstupní jednotky, kde se přefiltruje a obvykle i namaže, poté se v kompresoru stlačí do vzduchové nádrže (vzdušníku). Z ní je vzduch přes různé řídící prvky odebírám k určenému použití v koncových spotřebičích pneumatického systému a nakonec je vypuštěn do ovzduší. Pneumatické systémy se často používají v potravinářském průmyslu, a to hlavně z hygienických důvodů. Bylo-li by zde použito hydrauliky, hrozila by při případné havárii kontaminace potravin vyteklým hydraulickým olejem. Zde se taky použitý vzduch nemaže.

129

Obr. 64 Schéma pneumatického systému (K-kompresor, V-vzdušník, RM-rotační pneumatický motor, PM-přímočarý pneumatický motor – pneumatický válec)

12.3.2 Prvky pneumatických mechanismů Zdroje stlačeného vzduchu – tím bývá obvykle centrální kompresorová stanice, tvořená kompresorem, vzdušníkem a vstupní jednotkou úpravy vzduchu. V ní se vzduch přefiltruje a obvykle i namaže. Mazání vzduchu není nezbytné, ale doporučuje se z důvodu zvýšení životnosti systému. Mastný vzduch totiž zajistí trvalé promazávání celé pneumatiky. Kompresory těchto stanic bývají obvykle pístové. Vzdušníky – jsou zásobníky stlačeného vzduchu, které slouží k pokrytí výpadků v dodávkách vzduchu, či k odstranění kolísání jeho tlaku. Pneumatické motory – jsou spotřebiče stlačeného vzduchu měnící jeho tlakovou energii na energii pohybovou. Podle druhu vykonávaného pohybu je dělíme pneumatické motory na: • rotační pneumatické motory; • přímočaré pneumatické motory (pneumatické válce); • kyvné pneumatické motory.

130

Podle využití energie pneumatické motory dělíme na: • pneumatické motory s úplnou expanzí • pneumatické motory s částečnou expanzí; • pneumatické motory bez expanze;

Obr. 65 Typy pneumatických motorů (s úplnou expanzí, s částečnou expanzí, bez expanze)

Pro objemový průtok pneumatického válce platí vztah: F F  v ∙ S  S  v kde S je plocha pístu v je rychlost posuvu pístu ve válci

Pro sílu F působící na píst platí:  ∙ 3 C ]∙v ]∙ 4 kde p je tlak vzduchu ve válci d je průměr pístu

131

Výkon pneumatického válce pak zjistíme ze vzorce  C∙S ]∙v∙

F ]∙F v

Přímočarý pneumatický motor je z hlediska své funkce opakem pístového kompresoru. Oběhy obou strojů jsou navzájem opačné. Níže uvedený obrázek porovnává tlakové diagramy (tzv. p – V diagramy) pístového kompresoru a pneumatického válce.

Obr. 66 Schéma práce u kompresoru a pneumotoru

132

STUDIJNÍ MATERIÁLY KŘÍŽ,, R. a kol.,, 1978. Stavba a provoz strojů III: Mechanismy. Mechanismy. Praha:: SNTL - Nakladatelství technické literatury. SHIGLEY HIGLEY, J. E., MISCHKE ISCHKE,, Ch. R., BUDYNAS BUDYNAS,, R. G., 2010. Konstruování strojních součástí. součástí Vysoké učení technické v Brně. Brno: VUTIUM. ISBN 978-80-214 978 214-2629-0. DILLINGER ILLINGER, J. a kol., 2007. Moderní strojírenství pro školu i praxi. praxi. Vydání první. Praha: Europa--Sobotáles. Sobotáles. ISBN 978-80 978 80-86706-19 19-1. LEINVEBER, J., ŘASA, J. a P. VÁVRA, 1998. Strojnické tabulky.. Druhé, zcela přepracované vydání. Praha: Scientia. ISBN 80-7183-123 80 123-9.

OTÁZKY A ÚKOLY 1. K jakým účelům účelům slouží tekutinové mechanismy? 2. Jaká Jak média se používají v tekutinových mechanizmech? mechanizmech 3. Jaké zákony platí pro správnou funkci hydraulického obvodu? obvodu Napiš jejich základní vztahy. 4. Jak rozdělujeme hydraulické mechanismy? mechanismy 5. Urči prvky pneumatických mechanismů. 6. Urči vztahy pro výpočet objemového průtoku a výkonu pneumatického válce.

KLÍČ K ŘEŠENÍ OTÁZEK 1. viz. výklad 2. viz. výklad 3. viz. výklad 4. viz. výklad 5. viz. výklad 6. viz. výklad

133

Použitá literatura BOLEK, A. a kol., 1963. Části strojů - Díl II; Převody a převodová ústrojí. Praha: Nakladatelství Československé Akademie věd. BOLEK, A. a J. JANATKA, 1956. Části strojů I, II, III, IV. Praha: Nakladatelství Československé Akademie věd. BUTKOVIČ, P., 2014. Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. [cit. 18. 11. 2014]. Dostupný na WWW: http://www.szesprerov.cz/9/butkovic/VY_32_INOVACE_MOV_3ROC_01%20Prevodovky%20 -%20II.pdf ČERNOCH, S., 1977. Strojně technická příručka. Svazek 1. 13. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury. Bez ISBN. DILLINGER, J. a kol., 2007. Moderní strojírenství pro školu i praxi. Vydání první. Praha: Europa-Sobotáles. ISBN 978-80-86706-19-1. DOLEČEK, J., HOLOUBEK, Z., 1988. Strojnictví I. 2. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury. Bez ISBN. Kapitola 2.6., s. 33 – 35. DUBBEL, I., 1961. Inženýrská příručka pro stavbu strojů. Praha, SNTL. CHVÁTAL, P., 2009. Učebnice pro žadatele o řidičské oprávnění skupin C, D a E. Vogel, 278 s. ISBN 80-902549-7-7. JANYŠ, B., 1959. Prehľad strojového obrábania. Bratislava: Alfa, 1959. 156 s. JETMAR, L., 1956. Ozubená kola čelní. Praha: SNTL. KOCMAN, K., PROKOP, J., 2002. Výrobní technologie II. Obrábění. Brno, CERM. ISBN 80-2142189-4. KŘEN, K., KOŠŤÁL, J., 1972. Moderní automobil v obrazech. 1. vyd. Praha: Naše vojsko, 180 s., 49 vyobrazení. KŘÍŽ, R. a kol., 1977. Stavba a provoz strojů I: Části strojů. SNTL - Nakladatelství technické literatury. Praha: SNTL. L13-C2-V-43f/25559.

134

KŘÍŽ, R. a kol., 1978. Stavba a provoz strojů II, Převody. Praha: SNTL, 1978. L13-C2-V33f/25560. KŘÍŽ, R. a kol., 1978. Stavba a provoz strojů III: Mechanismy. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury. LEINVEBER, J., ŘASA, J. a P. VÁVRA, 1998. Strojnické tabulky. Druhé, zcela přepracované vydání. Praha: Scientia. ISBN 80-7183-123-9. LEINVEBER, J., VÁVRA, P., 2006. Strojnické tabulky. 3. doplněné vydání. Praha: Albra. ISBN 80-7361-033-7. MIČKAL, K., 1995. Strojnictví: Části strojů. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 220 s. ISBN 80-8592001-8. NĚMEC, A., 1966. Části strojů II- Převody. Praha, SNTL. PĚKNÝ, A., 1972. Části strojů. Praha, SZN. REBEL, W, 2012. Princip vícestupňové převodovky [online]. [cit. 18. 11. 2012]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Gear_3SR_ANI.gif SHIGLEY, J. E., MISCHKE, Ch. R., BUDYNAS, R. G., 2010. Konstruování strojních součástí. Vysoké učení technické v Brně. Brno: VUTIUM. ISBN 978-80-214-2629-0. SKOČOVSKÝ, P. a kol., 2006. Náuka o materiály pre odbory strojnícke. Žilina: Vydavateľstvo ŽU, 349s. ISBN 80-8070-593-3. ROUŠAL, V. a kol., 1972. Válečkové řetězy a řetězová kola. Brno: SNTL. VÁVRA, R. a P. KŘÍŽ, 1992. Strojírenská příručka 1 až 7. Scintia. ŽIAČIK, A., BARBORÁK, O., FILO, M., LAHUČKÝ, D., BUCHA, J., 2008. Časti strojov I.: Vybrané kapitoly/. - 1. vyd. - Trenčín: TnUAD, 233 s. ISBN 978-80-8075-340-5.

http://cs.wikipedia.org/wiki/Automatick%C3%A1_p%C5%99evodovka http://www.kaps.cz/index.php?page=opravy_rozdeleni

135