Hřídele a čepy Nosné hřídele - nehybné - uložení lanové kladky R
R l Momax = (F * l)/4
- otočné - náprava vozidel Pohybové hřídele - přenášejí otáčivý pohyb i kroutící moment Rozdělení - plné - drážkové (např. 6 drážek) - duté (dražší, větší W, při stejné hmotnosti) - ohebné (ocelové dráty, šroubovitě stočené ve více vrstvách, menší výkony, průměry 3-25 mm) Čepy - jako součásti hřídelů, jimiž jsou hřídele složeny v ložiskách a jimiž jsou zachycovány působící síly (radiální) - kontrola pohyb. hřídeli - předběžně na krut - dále na kombinovaná namáhání M σ D = D ≤ σ DO WO < σ O WO = 0,1d 3 WO
M O = M O2 + 0,75(α B * M K ) 2 tab. - součinitel pro střídavý pohyb
Kritické otáčky - kritický počet otáček souhlasí s počtem kmitů Vlastního chvění hřídele - zvyšuje při nich průhyb hřídele, a proto je nutné rychle je překročit Ložiska
- slouží k otočnému vložení hřídelů, čepů - přenášejí zatížení hřídelů na ostatní části strojů Rozdělení • valivá - vzájemný styk součástí valením • kluzná - kluzné tření Směr sil • radiální - přenos sil kolmo k ose hřídele • axiální - přenos sil v ose hřídele Valivá ložiska radiální
vnější kroužek valivé tělísko (klec) : kuličky, válečky, jehly vnitřní kroužek - do určité míry mohou přenášet i síly axiální - uspořádání - 1. řada, 2. řada naklápěcí axiální
2 směrné - střední kroužek otočný na hřídeli, krajní 2 kroužky nepohyblivé m
C L= F L … zákl. trvanlivost (mil. otáček) C … zákl. dynamická únosnost (N) F … dynamické ekvivalentní zatížení (N) Kluzná ložiska - ložiska s čepem hřídele se týkají v kluzné opěrné ploše - mezi plochami je mazivo - dochází ke kluznému tření - zpočátku suché tření, potom při rozběhu polosuché - je nutné mazivo (tuky oleje) - mazání (ručně, mlhou, v lázních)
Radiální těleso pánev hřídel Axiální
Hřídelové spojky
- spojují dvě otáčející se hřídele - přenášejí kroutící moment a některé mohou chránit mechanismus proti přetížení - v určitém rozsahu mohou měnit přenášený Mk a kompenzovat nepřesnosti montáže nebo odpojit a spojit hnací zařízení Rozdělení 1) mechanické - neovladatelné mechanicky
Nepružné - pevné (trubkové, kotoučové) - vyrovnávací (axiální zubová kloubová) Pružné - spojka periflex pružná obruč vyztužená pružnou tkaninou 2) ovládané mechanicky (elektromagneticky, hydraulicky)
Výsuvné (zubová, třecí, lamelová) 3) speciální
Lamelová
Rozběhové
Vlnoběžné
Pojistné
Návrhy spojky
moment M k max = k * M k ( Nm) kroutící moment provozní součinitel stanovení rozměrů spojky - katalog výroby Mechanické převody
- přenáší otáčivý pohyb a mechanickou energii z hnacího hřídele na hnaný hřídel - může se jimi měnit úhlová rychlost, směr otáčení, druh pohybu - otáčivý na posuvný - převodový poměr λ =
n1 D 2 z 2 = = n 2 D1 z1
hřídel 1 … hnací 2 … hnaný při skluzu (v2 > v1) - n2 = ψ * n2
součinitel ψ = 0,95 - 0,99
- silové poměry - obvodová síla F =
2M k1 2M k 2 P = = D1 D2 v
prenášený _ výkon obvodová _ rychlost
P2 P1 - převodový poměr složeného převodu n D D i1,n = 1 = 2 K n n n D1 D n −1
- účinnost η1,2 =
i1,4 =
n1 D 2 D 4 = K n 4 D1 D 3 Třecí převody
- přímý přenos výkonu dotykem kol, převodový poměr stálý nebo proměnný i osy hřídelů mohou být rovnoběžné i různoběžné - převod otáček není přesný - má skluz - přístrojová technika, vřetenové třecí lisy Řemenové převody
- kroutící moment se přenáší z hnacího hřídele na hnaný řemenem, je opsán kolem řemenic nasazených na hřídeli Řemeny - ploché (se skluzem) - klínové (se skluzem) - ozubené
Řetězové převody
- bez skluzu
Složení - řetěz + kolo • článkové (svařované + kladka) • kloubové • pouzdrové, válečkové + řetěz kola Převody ozubenými koly Rozdělení soukolí - valivá - čelní - osy rovnoběžné
- kuželové - osy různoběžné (kolmé)
- šroubová - válcová - osy mimoběžné
- šneková - válcová - osy mimoběžné
- hypoidní (hyperbolické) Tvar zubů
kolo : globoidní
přímé
zakřívené
šikmé šnek - válcový - globoidní
šípové
•
soukolí hřeben + ozubené kolo
•
planetové převody
- nejčastější tvar boku zubů => evolventa => vytváří ji bod tzv. „tvořící přímky“ která se odvaluje po základní kružnici db Čára záběru - geometrické místo bodů záběru (dotyku) zubů
α … úhel záběru zubů da = d + 2ha = d + 2m d=z*m db = d * cos α df = d - 2hf = d - 2,5 m Základní profil p=π*m
s = p/2
h = ha + hf = 2,25 m ha m
hf
ca = 0,25 m hlavová vůle
p … rozteč bodů m … modul (mm) d … průměr roztečné kružnice s … tloušťka zubu o = π*d = z*p
p π ha … hlava zubu = m - pata zubu hf = m + la = m + 0,25 m = hf = 1,25 m - osová vzdálenost d + d2 a= 1 2 d=z*
- převodový poměr d z w n M k2 i1, 2 = 2 = 2 = 1 = 1 = d1 z1 w 2 n 2 M k1 * η z < 17 podřezání zubů korekce ozubení posun nástroje při výrobě Šikmé zuby
Pn - rozteč normální m n = m t * cos β
β
Pt - rozteč čelní
Mechanismy všeobecného ohybu
- pohyblivá soustava pevných součástí sestavených tak, že pohyb jedné, součásti určuje pohyb ostatních součástí = kinematické mechanismy (pákové, klikové, kloubové, kulisové, nůžkové, křivkové, šroubové) Páky - např. dvojramenná páka F2 r2 F1 r1
- přenášená síla F1 * r1 = F2 * r2 Klikové mechanismy - změna přímočarého vratného pohybu na rotační (motory) nebo naopak (čerpadla, kompresory) Jednočinný klikový mechanismus - charakteristický pro menší rychloběžné spalovací motory válec píst
h
h … zdvih
ojnice klika (klikový hřídel)
Dvojčinný klikový mechanismus - pracovní tlak působí na obě strany pístu pístní tyč parní stroj křižák
Výpočet jednočinného klikového mechanismu
p … píst oj … ojnice D … průměr pístu P … tlak t … tečna Fp = p * S = p *
π * D2 4
Fp Fp ⇒ Foj = Foj cos α Mk = Ft * r cos * α =
Vačky - nekruhové kotouče k přeměně rotačního na přímočarý vratký Rohatka a západka - přerušuje pohyb nebo zachytí břemeno ve výšce pružina otáčení
zastavení
Šroubový mechanismus - lichoběžníkový závit → vodící šrouby soustruhů, vřeteno lisu, zvedáku NC stroje - kuličkové stroje (kuličky + matice) Tření valivé Výstředníky - kruhové kotouče otáčející se kolem osy, která neleží v jejich středu hřídel střed otáčení kotouč
Výstředníkový lis
Výstředníková tyč
