KURZUS: Gépelemek
MODUL: V. modul: Tengelykapcsolók feladata, fajtái és méretezési eljárások
13. lecke: A tengelykapcsolók feladata, fajtái, csoportosítása. Merev tengelykapcsolók kialakítása és méretezési eljárásai
Tevékenység | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Olvassa el a Gépszerkezettan III. jegyzet 9-17 oldalain (az 1. fejezet 1.1. és 1.2. alfejezet) található tananyagát! Nézze át az alábbi, a követelmények után található összefoglalást és kidolgozott mintapéldákat! Tanulmányozza át a minimum rajzos kérdések részben található ábrákat! Tanulmányozza át a Gépszerkezettan II-III segédlet 82-87 oldalain (8.1. fejezetében) található kidolgozott feladatait, valamint oldja meg az ott lévő gyakorló feladatokat! | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A tananyag tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Követelmények | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A tananyag összefoglalása, további információk a tananyaghoz | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A tengelykapcsolók feladata: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A tengelykapcsolók a hajtástechnika fontos elemei, napjainkban is folyamatosan fejlődnek és specializálódnak. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ebben a leckében a merev tengelykapcsolókra (tokos, héjas, merevtárcsás) vonatkozó konstrukciós kialakításokat és méretezési eljárásokat tekintjük át. A számítások első lépése általában a mértékadó nyomaték meghatározása, amelynél a névleges nyomatékot megszorozzuk az aktuális üzemtényező értékével. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A használt számítási összefüggések | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A táblázatban azon összefüggések szerepelnek, amelyeket a számítások megoldása során használunk. A kiemelt betűkkel írt megnevezések az úgynevezett minimum képletek, amit fejből tudniuk kell! A nem kiemelt összefüggéseket képletjegyzék formájában a vizsgán felhasználhatják. A választásos feladatokban a helyes a minimum képleteket (a kiemelt összefüggések) kell megjelölni a megadott lehetőségek közül. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kiegészítés és kidolgozott mintapéldák a 13. lecke tananyagához | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Tokos tengelykapcsoló méretezése | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tokos tengelykapcsolóval kötünk össze két tengelyt. A tengely anyaga acél, a tok öntöttvas, amelyre = 100 N/mm2 a megengedett csavaró feszültség. A tengelykapcsolót egy P= 30 kW teljesítményű és n= 735 1/perc fordulatszámú elektromotorral hajtjuk meg. Az üzemi dinamikai tényező cd= 2. A cső geometriai aránya d/D= 0,7. Határozza meg a d és D méreteket, ha a cső adataival számítjuk az átvihető nyomatékot! A nyomaték értékét valamint a cső külső és belső átmérőjét kerekítse a következő egész értékre felfelé! Majd számítsa ki, hogy mekkora -t kellene alkalmazni a tengelyen, ha ugyanakkora nyomatékot akarunk átvinni, mint a csővel! | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az átviendő nyomaték meghatározása: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, kerekítve Tm=780 Nm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A cső igénybevétele csavarás, így írható: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, ahol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tehát: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, amiből a cső külső átmérője D kifejezhető | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, kerekítve D= 38 mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, kerekítve d= 27 mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ha a tengellyel ugyanakkora nyomatékot viszünk át, mint a csővel a tengely csavarófeszültségére felírható: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Merevtárcsás tengelykapcsoló méretezése | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Egy centrifugál szivattyút egy P = 22 kW teljesítményű n = 725 1/perc fordulatszámú elektromotorral kötünk össze merev tárcsás tengelykapcsoló segítségével. A csavarok száma z = 4 db. A súrlódó felületek közepes átmérője megegyezik a csavarok lyukkörének átmérőjével dköz = dlyuk = 120 mm. A dinamikus tényező értéke 1,5, a súrlódási tényező 0,16. Méretezze, illetve ellenőrizze az összefogó csavarok méreteit, ha a két tárcsa között a nyomatékot | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A mértékadó nyomaték meghatározása: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, kerekítve Tm=435 Nm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A tárcsafeleket összeszorító erő: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az egy csavarra jutó húzóterhelés: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A csavar méretének meghatározása a szorosan meghúzott csavarkötés számítása alapján történik: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A csavar anyagminősége alapján: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A d03 méretezési átmérő: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A magátmérő számítása: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A megadott csavarok közül a számított d3 értéknél nagyobb magátmérője az M18x2 (d3= 16,376 mm) menetnek van. Tehát ezt kell kiválasztani! | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Alakzáró kapcsolat esetén a kerületi erő: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A maximális nyírófeszültség összefüggéséből az egy csavarra jutó terhelésre a következőt kapjuk: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ez alapján a szükséges csavarszám M8x1,25 csavarnál: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 darab csavart kell alkalmazni! | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Minimum rajzos kérdések | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szemléltető ábrák | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Ellenőrző kérdések | ||||||||||||
A leckék végén található feladatoknál választásos feladatoknál, párosításos feladatoknál, igaz-hamis eldöntésénél és számítási feladatoknál is csak a teljesen jó megoldást fogadjuk el! (Modulzáró feladatoknál adunk meg pontszámokat a feladatokhoz, amiből már lehet látni a feladatok erősségét! Egyedül a számítási feladatoknál használunk részpontozást!) Felhívjuk figyelmét, hogy a számítási feladatoknál a részeredményeket ne kerekítse, hanem a további számításokhoz a pontos értéket (a számológépen megjelenő összes tizedest) vegye figyelembe! Az eredményeket mindig csak két tizedesjegy pontossággal írja be! (Egész szám és tizedes esetén sem kell kiírni a szám végén található nullákat!) | ||||||||||||
1. A felsorolt állítások közül válassza ki azokat, amelyek a tengelykapcsolók fő és járulékos feladatát adja meg!
![]() | ||||||||||||
2. Jelölje meg azon tengelykapcsolókat, amelyek nem oldható, állandó kapcsolatot teremtenek két tengely között!
![]() | ||||||||||||
3. Számítsa ki a mértékadó nyomatékot, ha P= 5,5 kW, n= 1450 1/perc, cd= 1,6! Jelölje a megadott értékek közül a megfelelőt!
![]() | ||||||||||||
4. Mit nevezünk merev tengelykapcsolónak? Jelölje meg a helyes definíciót!
![]() | ||||||||||||
5. Válassza ki a következő listából azokat, amelyek a merev tengelykapcsolók közé tartoznak!
![]() | ||||||||||||
6/a. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló 2-es alkatrészének megnevezését a megadott listából! ![]()
![]() | ||||||||||||
6/b. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló 3-as alkatrészének megnevezését a megadott listából! ![]()
![]() | ||||||||||||
7. Az ábrán látható tengelykapcsolók jelöléseit párosítsa a megadott tengelykapcsoló megnevezésekhez!
![]() | ||||||||||||
8. Számítsa ki az átvihető nyomaték értékét tokos tengelykapcsolónál, ha dt =30 mm és =350 MPa! Mekkora nyomatékot vihetünk át a csővel, ha az agy falvastagságára a összefüggést használjuk és =200 MPa T= Nm ![]() | ||||||||||||
9. Határozza meg héjas tengelykapcsolónál a kerületi erőt (F), a héjakat összeszorító erőt (FN) és az egy csavart terhelő erőt (Fcs), ha a csavarok száma i = 6 db,a tengelyátmérő dt = 40 mm, mértékadó (átviendő) nyomaték T = 250 Nm és a súrlódási tényező = 0,15! F= N ![]() | ||||||||||||
10. Az alábbi állítások közül döntse el melyik igaz, melyik hamis!
![]() | ||||||||||||
11. Egy centrifugálszivattyút és egy P = 11 kW teljesítményű és n = 715 1/perc fordulatszámú elektromotort merev tárcsás tengelykapcsolóval kapcsolunk össze. A nyomatékot a csavarok kellő meghúzásával ébredő súrlódóerővel (erőzáró kapcsolat) visszük át. A csavarok száma z = 4 db. A súrlódó felületek közepes átmérője dköz = 100 mm. A dinamikus tényező cd =1,4 és a súrlódási tényező = 0,18. Határozza meg a mértékadó nyomatékot (Tm), a tárcsafeleket összeszorító erőt (Fa) és az egy csavarra jutó húzóterhelést (Fa1)! Tm= Nm ![]() | ||||||||||||
12. Merev tárcsás erőzáró tengelykapcsolónál az egy csavarra jutó húzóterhelés Fa1= 6000 N, a megengedett húzófeszültség = 200 N/mm2, a jósági tényező = 0,8. Válassza ki a felsorolt csavarmenetek közül azt, amelyik a méretezés során a legjobban megfelel!
![]() | ||||||||||||
13. Válassza ki héjas tengelykapcsolónál az összeszorító erő helyes számítási összefüggését! ![]() | ||||||||||||
14. Válassza ki alakzáró kivitelben készült merevtárcsás tengelykapcsolónál a csavarok méretezésére szolgáló helyes számítási összefüggését! ![]() |