2012.04.11.
Gépészeti rendszerek
ERŐVEL ZÁRÓ KÖTÉSEK (Vázlat)
Dr. Kerényi György
Erővel záró nyomatékkötések Gépészeti rendszerek
Hatáselve: a kapcsolódó felületre merőleges rugalmas szorítás hatására a felület érintőjének irányába ható terheléssel ellentétes irányban ébredő súrlódó erő megakadályozza az agy és a tengely egymáshoz képest való elmozdulását. Tulajdonságai: • A súrlódási erő mindig a terheléssel ellentétes irányban hat, ezért mind nyomaték, mind axiális terhelés átvitelére alkalmas. • A súrlódási erő nem lehet nagyobb, mint a megcsúszáshoz tartozó határerő, ezért biztonsági kötésnek is alkalmazható. Az előfeszítő erő megvalósításának módja szerinti csoportosításuk: • Méretkülönbséggel megvalósított előfeszítés; • Axiális irányú erővel végzett előfeszítés; • Tangenciális előfeszítés; • Hidraulikus előfeszítés.
Dr. Kerényi György
1
2012.04.11.
Erővel záró nyomatékkötések csoportosítása Gépészeti rendszerek
Állítható Agy-tengely
Nem állítható
Közvetlenül érintkeznek
Szoros (szilárd) illesztésű kötés
Pl.: szorítókötés
Közvetítő elemmel érintkeznek
Szorítógyűrűs kötés
Pl.: Spieth-féle szorítógyűrű
Henger - henger
Kúpos tengely agy
Henger - kúp
Kúpos gyűrűpár
Dr. Kerényi György
Szoros illesztésű nyomatékkötések Gépészeti rendszerek
Szoros illesztésű (szilárd illesztésű) kötésnek nevezzük a méretkülönbséggel szerelt hengeres tengely és agy kapcsolatot. A szerelés módja szerint megkülönböztetünk: sajtoltkötést; zsugorkötést (az agy felmelegítésével, vagy a tengely lehűtésével hozható létre). Előnye: • egyszerű megmunkálás; • önközpontosító; • a tengely keresztmetszete sima, a feszültséggyűjtő hatás kicsi; • nincs kiegyensúlyozatlanság. Hátránya: • tűrések és alakpontosság betartása; • túlméretezett.
Dr. Kerényi György
2
2012.04.11.
Szoros illesztésű nyomatékkötések Gépészeti rendszerek
A méretkülönbség és az alakváltozás eltúlzottan látszik.
A tengely alakváltozása: Az agy alakváltozása:
f1 d1 d
f2 d d2
Az alakváltozások összege a túlfedés:
f f1 f 2
Dr. Kerényi György
Szoros illesztésű nyomatékkötések Gépészeti rendszerek
A rugalmas alakváltozás esetén a felületi nyomás és a sugárirányú méretváltozás között lineáris kapcsolatban van:
f1 K1 d p
f2 K2 d p
és
ahol K1 és K2 a kötés geometriai méreteinek arányától és a szerkezeti anyagok anyagállandóitól függő konstansok. A konstansok meghatározására a vastag falú csövekre érvényes összefüggéseket használjuk: A csavarkötéseknél ismertetett előfeszítési háromszög ebben az esetben is megszerkeszthető:
Ábrázolva a gyakorlatban alkalmazott tűrésmezőket, látható, hogy a legkisebb felületi nyomást a minimális túlfedés, és legnagyobb felületi nyomást a maximális túlfedés esetén kapjuk. Dr. Kerényi György
3
2012.04.11.
Szoros illesztésű nyomatékkötések Gépészeti rendszerek
A kötés által átvihető terhelés: • a kötés által átvihető nyomaték a minimális túlfedéssel számolva:
M pmin
d 2 l 2
l az agy hossza
• az axiális irányú elmozdításhoz szükséges erő:
Fax pmin d l
• együtt fellépő axiális erő (Fax) és nyomaték (kerületi erő):
Fk
a kerületi erő:
a kötést terhelő eredő erő:
F pmin d l
2 M d
F Fax2 Fk2
Az agy elmozdításához szükséges axiális erő számítása (szerelési erő) a maximális túlfedéssel számolva:
Fax pmax d l Dr. Kerényi György
Szorítókötés Gépészeti rendszerek
Osztott agy
Hasított kar
Dr. Kerényi György
4
2012.04.11.
Erővel záró kötések Gépészeti rendszerek
Dr. Kerényi György
Kúpos gyűrűpárok Gépészeti rendszerek
Dr. Kerényi György
5
2012.04.11.
Kúpos gyűrűs kötések (Tollok) Gépészeti rendszerek
Dr. Kerényi György
Kúpos gyűrűs kötések Gépészeti rendszerek
Belső előfeszítésű kúpos gyűrűs kötés
Szorítógyűrűs kötés
Dr. Kerényi György
6
2012.04.11.
Illesztőgyűrű (Star ring) Gépészeti rendszerek
Illesztőgyűrű a. agyhornyos b. tengelyhornyos
Dr. Kerényi György
Spieth persely Gépészeti rendszerek
Külső előfeszítésű Spieth-féle nyomatékkötés a: elöfeszítés a tengelyről b: az agyról
Dr. Kerényi György
7
2012.04.11.
Spieth persely Gépészeti rendszerek
Dr. Kerényi György
Csillagtárcsás nyomatékkötés Gépészeti rendszerek
Csillagtárcsa
Csillagtárcsa beépítése Dr. Kerényi György
8
2012.04.11.
Csillagtárcsás nyomatékkötés Gépészeti rendszerek
Csillagtárcsa beépítése Dr. Kerényi György
Kúpos hidraulikus gyűrű Gépészeti rendszerek
Dr. Kerényi György
9
2012.04.11.
Hidraulikus persely Gépészeti rendszerek
Dr. Kerényi György
10