Gépelemek 2 előadás ütemterv Okt. hét 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Előadás témája Tribológia Ágyazások. Gördülőcsapágyak I. Gördülőcsapágyak II. Siklócsapágyak Hajtásrendszerek. Tengelykapcsolók I. Tengelykapcsolók II. (vendégelőadó a LuK-tól), Fékek Szíjhajtások. Hengeres fogaskerekek geometriája I. Hengeres fogaskerekek geometriája II. OKTATÁSI SZÜNET (Húsvét) Hengeres fogaskerekek tönkremenetele, szilárdsági számítása Kúpfogaskerekek Csigahajtások. Nagy áttételű hajtások. Lánchajtások. Dörzshajtások. Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
1 1 / 56
Lánchajtások A lánchajtások az alakzáró vonóelemes hajtások csoportjába tartoznak.
•
Előnyök: – alakzáró, csúszásmentes mozgásátvitel – állandó áttétel – kis csapágyterhelés – kis előfeszítés – kevésbé érzékeny a szennyeződésekre, a hőmérsékletváltozásra és a nedvességre – kis helyszükséglet – nagy tengelytávokra és több hajtott kerék esetén is alkalmazható – kis körülfogási szög lehetséges
•
Hátrányok – rugalmatlan, merev erőátvitel – csak párhuzamos tengelyek között lehetséges – drágább mint egy hasonló teljesítményű szíjhajtás – lengésekre való hajlam (zajforrás) – karbantartási igény – áttétel i<10 – poligonhatás
Alkalmazási területe: lassú hajtás, nagy erők. max. 30 m/s, max. 4000 kW. Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
2 2 / 56
Csuklós: a lánckerék körívszerű foga csuklóval érintkezik
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Lánctípusok
Fogas: a lánckerék egyenes fogazata láncszemekből kialakított fogakkal érintkezik
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
3 3 / 56
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Csapos láncok a) Gall-lánc
b) Fleyer-lánc (teheremelésre) c) + d) Húzópad-lánc
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
4 4 / 56
a) Hüvelyes lánc v < 5m/s
a) + c) szállítólánc tömör csappal
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Hüvelyes láncok d) + e) szállítólánc csőszerű csappal
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
5 5 / 56
• Felépítése – Csap és külső heveder szilárd belső heveder kapcsolat – Hüvely és belső heveder szilárd kapcsolat – a görgő a hüvelyen forog
hüvely
• Tulajdonságok – A kenőanyagnak a hüvely és a görgő között csillapító hatása van – A fogkapcsolat a lánccal gördüléssel jön létre – v < 30 m/s
görgő
külső heveder
csap
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Görgős láncok
6 6 / 56
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Többsoros görgős láncok
7 7 / 56
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Műanyagperselyes görgős lánc
Műanyag persely
• Felépítése – Belső persely poliamidból
• Tulajdonságok – Szárazon futás lehetséges – Csekély terhelésfelvétel – Nagyobb rugalmasság
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
8 8 / 56
a) egysorosb) kétsoros görgős lánc
c) görgős lánc rögzítő hevederrel d) nagy osztású görgős lánc
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Speciális görgős láncok
e) Rotary-lánc A heveder alakja nagyobb húzórugalmasságot biztosít
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
9 9 / 56
• A láncok utolsó tagjai belső tagok • Zárótag külső a) szegecselt
b) + c) szétszerelhető rugózó lemezes
sasszeges
d) + e) hajlított hevederes sasszeges
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
menetes
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Összekötőszemek görgős láncokhoz
10 10 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Példák szállítóláncok alkalmazására
Konstrukciós rajz
Példák
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
11 11 / 56
a) Csuklópánt-lánc
b) szétszedhető csuklós-lánc
c) Stahlbolzenkette
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Különleges láncok
12 12 / 56
• Csapos láncok
költség
kicsi : • Hüvelyes láncok : – Csap és a külső heveder merev : kapcsolat : – Hüvely és belső heveder merev : kapcsolat : • Görgős láncok : – Felépítése hasonló a hüvelyes nagy – A heveder a csapon fordul el
Kopás Teljesítmény zajszint
nagy : : : : : : : kicsi
kicsi : : : : : : : nagy
magas : : : : : : : alacsony
lánchoz – a görgő a hüvelyen el tud forogni
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Csuklós lánctípusok összehasonlítása
13 13 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Lánckerekek Fogprofil kialakításának követelménye: • biztosítsa a lánccsuklók ill. a fogak szabad be- és kilépését, • megbízható kapcsolatot adjon.
Lánckerék profil körívekből
Lánckerék profil körívekből és egyenes szakaszokból
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
14 14 / 56
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Lánckerék jellemző méretei
15 15 / 56
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Lánckerék geometria görgős láncokhoz
(DIN 8196) Osztókör átmérő: (17.03)
d
Teilkreisdurchmesser
p
2
[m ]
sin
(17.04)
Lábkör átmérő: Fusskreisdurchmesser df (17.05)
Fejkör átmérő: Kopfkreisdurchmesser da
'
d d1
[m ]
0.8d ' 1 2
d cos
[m ]
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
16 16 / 56
Fogasláncok • a lánc „fogak” külső felülete a lánckerék fogárkába illeszkedik • fogazás nélküli vezetőheveder biztosítja a láncot a lecsúszás ellen
– Tulajdonságok • nincs relatív elmozdulás a láncfog és a kerék között • nagy sebességekre alkalmas • drága
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
– Felépítés
17 17 / 56
• Mérlegcsuklók: csúszó súrlódás helyett gördülés
www.feming.hu
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Fogas láncok: mérlegcsuklós
18 18 / 56
Fogprofil kapcsolódás Belső vezetés
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Fogaslánc-kerekek
19 19 / 56
• Vízszintes vagy max. 60° szögben a vízszinteshez képest • Terhelt ág felül (az önsúly segíti a láncfeszítést)
kedvezőtlen
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Lánckerék elrendezések
20 20 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Lánckerék elrendezések
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012 21 21 / 56
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Feszítő és vezetőgörgők
a) Vezetőgörgők b) excentrikus feszítőgörgő c) feszítőgörgő rugóval vagy ellensúllyal d) támasztógörgő a laza ágban e) Sínes láncfeszítő rendszer f) Rugalmas gördülőgyűrűs feszítő
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
22 22 / 56
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Lánc transzverzális lengései
a) lánclengések b) segédberendezés dinamikus terheléshez 1) hidraulikus feszítőgörgő 2) lengéscsillapító
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
23 23 / 56
Lánckerék átmérő d min d max cos [ m ] • a lánc poligonként veszi Kettenraddurchmesser 2 körül a lánckereket => átmérő- és ezzel m Kettengeschwindigkeit v min v max cos [ ] Lánc sebesség láncsebesség 2 s különbséget okoz
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Poligonhatás
[ rad ] Teilun gswinkel
24 24 / 56
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Poligonhatás • befolyásoló tényezők: – lánckerék fogszám (z) – osztás (p) – sebesség (w)
• hatások – gyorsulások – lengések – zajok
2
w
Beschleun igung amax p Gyorsulás: 2
[
m s
]
2
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
25 25 / 56
Lánchajtások kialakítása Élettartam ~15 000 üzemóra
Fogszám:
sebesség:
megjegyzés:
11 ... 13
< 4 m/s
Kis terhelés (2 kW), rövid élettartam
14 ... 16
< 7 m/s
Közepes teljesítmény (10 kW)
17 ... 25
< 24 m/s
Kedvező a kiskeréken (hajtó)
30 ... 80
< 24 m/s
Kedvező a nagykeréken (hajtott)
< 24 m/s
Lehetséges a nagykeréken (hajtott)
80 ... 120 bis 150
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
-
Kivételes esetekben
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
26 26 / 56
-
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
Lánchajtások kialakítási szempontjai Páratlan fogszám lehetőleg Ajánlott áttétel (i< 7) Gyorsító áttétel kedvezőtlen (lengésekre hajlamosabb) Laza láncág belógása ~1% -a a terhelt láncág hosszának Kis tengelytáv, nyugodt járás Nagy tengelytáv, kisebb kopás
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
27 27 / 56
Erőhatások Kettenzugkraft Ft Kerületi erő:
P1
T1
v
d1 2
(17.15) Centrifugális erő: Fliehzug F z
q
q v
2
[N]
teljesítmény A ntriebsleistung P1 [kW] Hajtó K ettengeschwindigkeit v [m /s] Láncsebesség
A ntriebsm om ent T1 [Nm ] Hajtónyomaték osztókör átmérő Teilkreisdurchm esser d 1 [m ] Lánckerék
[N]
[kg/m] folyómétersúly Längengewicht
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
(17.14)
28 28 / 56
(17.16)
Stützzug Fs
[Roloff; Matek: Maschinenelemente , Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden, 2007]
A terheletlen láncág hatása:
2
FG lT
q g lT
8 f
8 f
[ N]
súlyerő FG [N] Gewichtskraft hossza Trumlänge lT [m] Láncág
f
[m] belógás Durchhang
g
gyorsulás [m/s^2] Nehézségi Erdbeschleunigung
A mozgás egyenlőtlenségéből ható terhelés: T I Fdin ro ro ' Erő a feszes ágban: F1 Ft Fz Fs Fdin " Erő a laza ágban: F0 Fz Fs Fdin
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
29 29 / 56
Mértékadó teljesítmény a diagramhoz:
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr.-Ing. M. Schmidt - Kretschmer , TU Berlin, Konstruktionstechnik und Entwiklungsmethodik]
Lánckiválasztás
30 30 / 56
Lánchajtások élettartamát és teherbírását, tönkremenetelét meghatározza: •a, a heveder és a csap kifáradása, •b, a kopásállóság <- lényeges hatótényező, •c, a görgő és a hüvely kifáradása •[d, túlhevülés, törés]
P f (Zi ; zi ; L; kenési állapot; ;...)
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Lánchajtás tönkremenetele
31 31 / 56
A kenés célja:
Eljárásai:
• a kopás csökkentése,
• kézi-,
• hatásfok növelése,
• csepegtető-,
• élettartam növelése,
• merülő-,
• korrózióvédelem.
• keringtető-,
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Kenés
• olajköd kenés.
Kenőanyagok: • ásványi olajok (max. 120 oC-ig) adalékokkal vagy anélkül, • szintetikus olajok, adalékokkal is ( pl.: Mo2S; PTFE, grafit stb.), • zsírok, •kenőlakkok.
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
32 32 / 56
Kenési eljárások
Kenési ajánlás a láncosztás és a láncsebesség függvényében
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
33 33 / 56
Csepegtető kenés
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
34 34 / 56
Az áttétel:
w1 r2 i w2 r1
A kerületi erő:
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Dörzshajtások
Fk FN
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
35 35 / 56
Fk H
Fk Fk2 FN2
1 FN2 1 2 Fk
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Áthúzási fok
1 1
1
2
Hajtások áthúzási foka: Dörzskerékhajtás 0,04… 02 Lapos szíjhajtás 0,02… 0,5 Ékszíjhajtás 0,5 … 0,6 Fogaskerékhajtás 0,9… 0,95 Lánchajtás 0,95… 0,98
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
36 36 / 56
Dörzshajtás tengelyelrendezések
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
37 37 / 56
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer , TU Kaiserslautern, MEGT]
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
38 38 / 56
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer , TU Kaiserslautern, MEGT]
Anyagpárok és jellemző súrlódási tényezők a szlip függvényében
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
39 39 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Teljesítménnyel arányos tengelyhúzás 1. A szerkezet csak adott forgásirányban működik. 2. Nagy nyomaték esetén sem csúszik meg (előny – hátrány ?)
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
40 40 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Teljesítménnyel arányos tengelyhúzás, de biztonsági is
Ha O2, O1 és O3 egy egyenesbe esik, akkor O3 csuklópont körül lebillen a hajtó kerék.
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
41 41 / 56
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer , TU Kaiserslautern, MEGT]
Nyomatékkal arányos nyomóerő létrehozására szolgáló szerkezet
Fa = Ft tan α =(M/r) tan α
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
42 42 / 56
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Közvetlen kapcsolatú változó áttételű dörzshajtások
43 43 / 56
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Közvetítőelemes változó áttételű dörzshajtás
44 44 / 56
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
45 45 / 56
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer , TU Kaiserslautern, MEGT]
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
46 46 / 56
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer , TU Kaiserslautern, MEGT]
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
47 47 / 56
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Közvetítőelemes változó áttételű dörzshajtás
48 48 / 56
[ Dr. Kerényi Gy.; Dr. Marosfalvi J. : Gép- és szerkezeti elemek, előadásvázlat, HEFOP, gt3.bme.hu]
Példa változtatható áttételű hajtásokra
Frikciós prés Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
49 49 / 56
Gépelemek 2 | AGG2 | Dr. Horák Péter © 2012
50
[Prof. Dr.-Ing. B. Sauer , TU Kaiserslautern, MEGT]
Láncos dörzsvariátor
50 / 56