Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ převody. Přednáška 1

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování

KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ převody

Přednáška 1

Obsah Informace o kurzu

• Cíl, osnova a hodnocení kurzu. • Učební texty. Převody

• Druhy převodů. • Mechanické převody. • Užití převodů podle vzájemné polohy hřídelí. Převody ozubenými koly

• Základní druhy soukolí. • Názvosloví.

Informace o kurzu

http://www.bmwworld.com/

Just stare at the machine. There is nothing wrong with that. Just live with it for a while. Watch it the way you watch a line when fishing and before long, as sure as you live, you’ll get nibble, a little fact asking in a timid, humble way if you’re interested in it. ROBERT PIRSING

Přednášející a cvičící Přednášející – skupina A Prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Ústav konstruování A2-4.NP, kancelář 417 Tel.: 541 142 769 Email: [email protected]

Přednášející – skupina B Ing. Martin Vrbka, Ph.D. Ústav konstruování A2-4.NP, kancelář 407 Tel.: 541 143 237 Email: [email protected]

Přednášející – skupina C Ing. Michal Vaverka, Ph.D. Ústav konstruování A2-4.NP, kancelář 408 Tel.: 541 143 220 Email: [email protected]

Konzultační hodiny: ÚT 10:00 - 11:00

Konzultační hodiny: PO 14:00 - 15:00

Konzultační hodiny: PO 12:00 - 13:00

Cvičící: Ing. František Pražák, Ph.D. Dr. Ing. Jiří Venclík Ing. Stanislav Jansa, CSc. Ing. Václav Liška, CSc. Ing. Jan Medlík Ing. Milan Klapka Tomáš Biječek Martin Kantor Martin Ševčík

skupiny: B12, B14, B16 skupiny: C25, C26, C27 skupiny: A1, A5, B11, B13 skupiny: C21, C22, C23 skupiny: A6, B15 skupiny: C24 skupiny: A2 skupiny: A2, A4 skupiny: A3, A5, C28

Přednáška 1 - Informace o kurzu

Cíl kurzu Cílem kurzu je seznámit studenty s postupy užívanými při konstruování strojů, tj. při procesu transformace představ a myšlenek do podoby reálných technických objektů. Kurz navazuje na Konstruování strojů – strojní součásti a je zaměřen na analytické výpočty částí strojů určených pro přenos kroutícího momentu z hnacího na hnaný stroj. Probírá se zejména výpočet mechanických převodů (ozubenými koly, třecích, řemenových, lanových a řetězových). Prerekvizity Základy konstruování I (1zk) Základy konstruování II (2zk) Konstruování a CAD (4kc) Kinematika (4ki) Pružnost a pevnost I (4pp) Konstruování strojů – strojní součásti (5ks)

Korekvizity Konstruování strojů – mechanismy (6km)

Týdenní rozsah kurzu a způsob jeho ukončení 2 h přednášek, 2 h cvičení, zápočet, zkouška (5 kreditů) Přednáška 1 - Informace o kurzu

Učební text


Učební a referenční texty v českém jazyce Učební texty 1. Boháček, F. a kol.: Části a mechanismy strojů III - Převody. Brno, VUT Brno 1987. 2. Moravec, V.: Konstrukce strojů a zařízení II - Čelní ozubená kola. Ostrava, Montanex a.s. 2001. Referenční texty 1. Leinveber, J., Vávra, P.: Strojnické tabulky. Úvaly, ALBRA 2003. Texty přednášek a cvičení (formát pdf) na Internetu http://uk.fme.vutbr.cz/ nebo http://www.uk.fme.vutbr.cz/ jméno: student, heslo: vyuka0607


Webové stránky


Hodnocení kurzu Podmínky udělení zápočtu 1. Aktivní účast na cvičeních. Tolerují se maximálně 2 omluvené absence bez náhrady. 2. Kvalitní vypracování semestrální práce. 3. Zvládnutí probírané látky. Podmínky pro získání zkoušky 1. Zkoušku tvoří test s úlohami s výběrem odpovědi sestavený z učiva probíraného na přednáškách a cvičeních. Test probíhá u počítače prostřednictvím webového rozhranní (zkouškový systém UK). 2. Výsledné hodnocení se skládá z hodnocení ze cvičení (40 %) a zkoušky (60 %).


Osnova kurzu 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Převody ● Převody ozubenými koly Základy teorie čelního ozubení Výroba ozubených kol ● Převodové mechanismy s ozubenými koly Základní typy poruch ozubených kol ● Mazání ozubených převodů ● Čelní soukolí s přímými zuby Čelní soukolí se šikmými zuby Pevnostní výpočet čelních ozubených kol Kuželová soukolí Šneková soukolí Řetězové převody Převody plochými řemeny Převody klínovými řemeny ● Synchronní pohony Lanové převody ● Ohebné hřídele Třecí převody a variátory ● Elektrické motory


Převody The entire world of machinery … is inspired by the play of organs of reproduction. The designer animates artificial objects by simulating the movements of animals engaged in propagating the species. Our machines are Romeos of steel and Juliet of cast iron. JOHN COHEN

Převody Převody (drive mechanism) jsou zařízení sloužící k vytvoření kinematické a silové vazby mezi hnacím a hnaným prvkem a k zajištění plynulého toku výkonu při předepsané změně rychlosti, smyslu popř. i druhu pohybu. Hnací a hnaný prvek jsou vzájemně propojeny přímo nebo nepřímo prostřednictvím dalšího prvku. Toto propojení může být mechanické, elektrické, hydraulické nebo pneumatické.

Přednáška 1 - Převody

Momentové charakteristiky vybraných hnacích prvků


Druhy převodů pneumatické

šrouby řetězové

konstantní rychlost

hydraulické

řemenové a lanové třecí

třením

ozubenými koly spojky

převody

mechanické

stavítkové

pákové a kloubové vačky

kontaktní elektrické

proměnná rychlost

diferenciály krokové neokrouhlými ozubenými koly variátory Přednáška 1 - Převody

Mechanické převody

ř e tě

zové

Mechanické převody s konstantní rychlostí slouží k přenosu otáčivého pohybu a mechanické energie, popř. k přeměně otáčivého pohybu na pohyb posuvný. Mechanické převody pro přenos otáčivého pohybu obvykle sestávají z hnacího a hnaného kola, která se buď bezprostředně dotýkají nebo jsou spojena prostřednictvím převodového členu.

převody ozubenými koly

ozubenými koly

variátory

é nov e řem krokové brzdy , spoj ky ne ov sp lád oj an ky é

řetězové převody

řemenové převody

brzdy a ovládané spojky

variátory krokové mechanismy

neovládané spojky


Užití převodů podle vzájemné polohy hřídelí vzájemná poloha os hřídelí

souosé

rovnoběžné

ovládané i neovládané spojky brzdy

různoběžné

mimoběžné

kuželová soukolí kuželová třecí soukolí kloubové spojky

šneková soukolí flexibilní hřídele třecí soukolí

vzdálenost os

velká

malá

řemenové převody řetězové převody lanové převody kloubové spojky čtyřčleny

čelní soukolí čelní třecí soukolí kloubové spojky


Porovnání vybraných mechanických převodů


Převody ozubenými koly http://www.nas.nasa.gov/Groups/SciTech/nano

Cycle and epicycle, orb in orb JOHN MILTON

Převody ozubenými koly Převody ozubenými koly (gear train) slouží k přenosu otáčivého pohybu a mechanické energie z jednoho hřídele na druhý při zachování konstantního poměru mezi jejich úhlovými rychlostmi. Nejjednodušší formou tohoto převodu je dvojice společně zabírajících ozubených kol (soukolí) sestávající z hnacího a hnaného kola. Výhodou převodů ozubenými koly je vysoká účinnost a dobrá spolehlivost a životnost. Jejich nevýhodou je složitější a dražší výroba.

Přednáška 1 - Převody ozubenými koly

Základní druhy soukolí Čelní s přímými zuby (Spur gears)

Čelní se šikmými zuby (Helical gears)

Kuželová (Bevel gears)

Šneková (Worm gears)


Porovnání převodů ozubenými koly


Porovnání převodů ozubenými koly


Názvosloví

šíř k

ao zu b

en

í

hlava zubu

hlavová kružnice

výška hlavy zubu

výška paty zubu

rozteč tloušťka zubu

rozte kružnčná ice

boční plocha zubu (hlava)

boční plocha zubu (pata)

šířka zu bn m ezer y í

hlavová vůle patní přechod zubu patní kružnice


Názvosloví Modul (Module) V zemích používajících metrickou soustavu měrných jednotek (např. v Evropě) byl pro geometrický výpočet ozubených kol zaveden a normalizován základní parametr zvaný modul m. Jeho velikost se obvykle stanoví na základě pevnostního výpočtu ozubení.

πd = zp

d=z

p = zm π

Aby byla dodržena podmínka celého počtu zubů musí být obvod roztečné kružnice o průměru d roven součinu rozteče p a počtu zubů z.

Průměrová rozteč (Diametral pitch) V zemích používajících nemetrické (FPS) měrné soustavy (např. v USA nebo UK) se při výpočtu geometrických rozměrů ozubených kol vychází z průměrové rozteče P. Ta je definována jako počet zubů ozubeného kola N připadajících na jeden palec roztečného průměru d.

P=

N d

pP = π

Systém ozubení založený na použití nemetrické měrné soustavy (standardizován AGMA) není kompatibilní se systémem vycházejícím z metrické soustavy (normalizován ISO). Přednáška 1 - Převody ozubenými koly

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ převody. Přednáška 1

Recommend Documents