KURZUS: Gépelemek
MODUL: IV. modul: Csapágyak feladata, fajtái. Siklócsapágyak szerkezete, méretezése. Gördülőcsapágyak típusai, ellenőrzése élettartamra
11. lecke: Gördülőcsapágyak típusai, ellenőrzése élettartamra. Csapágyak egyenértékű terhelésének meghatározása statikus és dinamikus terhelés esetén
Tevékenység | ||||||||||||||||||||
Olvassa el a Gépszerkezettan II. jegyzet 141-156. oldalain (a 4. fejezet 4.1., 4.2., 4.3., 4.4., 4.5., és 4.6. alfejezet) található tananyagot! Ismételje át a gördülőcsapágyak ábrázolásával kapcsolatos tudnivalókat! 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 50-68 oldalain található kidolgozott és gyakorló feladatait! | ||||||||||||||||||||
A tananyag tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen: | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Követelmények | ||||||||||||||||||||
A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
A tananyag összefoglalása, további információk a tananyaghoz | ||||||||||||||||||||
A gördülőcsapágyak a gördülő felületük szerint két csoportba sorolhatók, gyűrűs- és tárcsás csapágyakra. A gyűrűs csapágyak elsősorban sugárirányú (radiális), a tárcsás csapágyak csak tengelyirányú (axiális) terhelés felvételére alkalmasak. Osztatlan kivitelben készülnek. A gördülőelemeik golyók (jegyzet 4.1 ábra) pontszerű felfekvésűek, vagy görgők (jegyzet 4.2 ábra) vonalszerű felfekvésűek, ezért a görgős csapágyak teherbíró képessége nagyobb. Teherbírásuk típusonként és méretenként más és más, viszont több gördülőelem sorral a teherbírásuk nagyban növelhetők. | ||||||||||||||||||||
Szögeltérést az ún. beálló- és Y csapágyak viselnek el. | ||||||||||||||||||||
Radiális (gyűrűs) golyóscsapágyak | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Az 1. ábrán látható csapágy elsősorban radiális erő felvételére alkalmas, de a golyók számára kiképzett mélyebb futófelület miatt kismértékű axiális erőt is képes felvenni. | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Mozgassa az egeret a kép alsó részén látható nyilak felett jobbra-balra a csapágy lehetséges mozgásának megtekintéséhez. | ||||||||||||||||||||
A 2. ábrán és az alatta lévő nézőképen látható csapágy radiális és axiális erő felvételére is alkalmas. Ez a típusú gördülőcsapágy a tengely szögeltérési hibáját is ki tudja egyenlíteni. | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
A csapágy a függőleges és a berajzolt hatásvonal közötti hajlásszögű erőket képes felvenni. | ||||||||||||||||||||
A hatásvonallal párhuzamos erő egy sugárirányú (radiális, Frad) és egy tengelyirányú (axiális, Fax) erő eredőjeként (Feredő) adódik. | ||||||||||||||||||||
Radiális (gyűrűs) görgőscsapágyak | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
A 4. ábrán látható hengergörgős csapágyak közül az 1-es és 2-es számmal jelöltek csak radiális erővel terhelhetők, mert a görgők oldalirányban csak az egyik gyűrűn vannak megtámasztva. A 3-as számú csapágy balra mutató, a 4-es számú pedig balra és jobbra mutató erővel egyaránt terhelhető. A tengely szögeltérése az itt bemutatott csapágyak esetén nem megengedett. | ||||||||||||||||||||
Tűgörgős csapágyak | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Az 5. ábrán látható csapágy gördülőtestjei tűszerűek, azaz az átmérőjük a hosszukhoz képest kicsi. Ezek a tűgörgős csapágyak, melyeknek sugárirányú beépítési helyigényük kisebb, mint a hengergörgős csapágyaké. A lökésszerű terhelést is elviselik. | ||||||||||||||||||||
Kúpgörgős csapágy | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
A kúpgörgős csapágyak a radiális terhelés mellett axiális terhelés felvételére is képesek. (Lásd 6., 7., 8. ábrák!) | ||||||||||||||||||||
Párosával, egymással szembefordítva építik be őket. | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
A 7. ábra egy kúpgörgős csapágy konkrét szerkezeti kialakítását mutatja. A csapágyról a külső gyűrű lehúzható, mint az ábra is szemlélteti. | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Figyelje meg az ábrán, hogy itt is két, egymással szembefordított kúpgörgős csapágy szerepel, csak egymástól távolabb helyezkednek el. | ||||||||||||||||||||
A 8. ábra kúpgörgős csapágybeépítést szemléltet. | ||||||||||||||||||||
Tárcsás csapágyak | ||||||||||||||||||||
A tengelyek axiális megtámasztására szolgáló tárcsás csapágyak láthatók a 9. 10. ábrákon. | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
A gördülőcsapágyak nem készíthetők osztottan. | ||||||||||||||||||||
Az ábrákon is láthatók, hogy a gyűrűk és a tárcsák egy darabból vannak, ezért nem minden alakú tengelynél használhatók. | ||||||||||||||||||||
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 11. lecke tananyagához | ||||||||||||||||||||
1. Kúpgörgős csapágyak ellenőrzése élettartamra | ||||||||||||||||||||
Egy gépkocsikerék ágyazását kúpgörgős csapágyakkal oldjuk meg. A beépítésnek megfelelően a következő csapágyakat választottuk: | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Egyéb adatok: V= 1,2, fü= 1,25, n= 660 1/perc. | ||||||||||||||||||||
Határozza meg az egyenértékű terheléseket, majd a csapágyak élettartamát üzemórákban és megtett kilométerben, ha a futókerék átmérője D=600 mm! (Az axiális terhelést az I jelű csapágy veszi fel!) Ellenőrizze az I jelű csapágyat statikus terhelésre is, ha s0= 1,5! | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Az axiális és radiális erő viszonyát megvizsgáljuk: | ||||||||||||||||||||
>e=0,57 ezért XI=0,4 és YI=1,05 FaII=0 | ||||||||||||||||||||
Az egyenértékű terhelés számítása a I és II csapágynál: | ||||||||||||||||||||
Az élettartam millió fordulatokban az I és II csapágynál: | ||||||||||||||||||||
millió fordulat | ||||||||||||||||||||
millió fordulat | ||||||||||||||||||||
Az élettartam üzemórákban az I és II csapágynál: | ||||||||||||||||||||
üzemóra | ||||||||||||||||||||
üzemóra | ||||||||||||||||||||
Az élettartam megtett kilométerekben: | ||||||||||||||||||||
millió kilométer, 243760 km | ||||||||||||||||||||
millió kilométer, 686444 km | ||||||||||||||||||||
Az elvárt élettartam kilométerben általában 200-300 ezer km. Tehát a fenti két csapágy megfelel ennek az elvárásnak. | ||||||||||||||||||||
Az I jelű csapágy ellenőrzése statikus terhelésre: | ||||||||||||||||||||
F0I=5160 N < FrI=6000 N ezért F0I= FrI=6000 N | ||||||||||||||||||||
<C0=44000 N tehát a csapágy megfelelő. | ||||||||||||||||||||
2. Mélyhornyú golyóscsapágyak ellenőrzése élettartamra | ||||||||||||||||||||
Egy fogaskerekes hajtómű tengelyét 2 darab mélyhornyú golyóscsapággyal csapágyazzuk. A tengely közepén a fogaskerekek kapcsolódásánál fellépő radiális erő Fr= 7000 N. A tengely fordulatszáma 600 1/perc. A megkívánt élettartam üzemórákban 20000 üzemóra. Egyéb adatok: X= 1, X0= 0,5, s0= 1,8 és az üzemi tényező 1,4. A csapágy katalógusban az adott 60 belső átmérőre a következő adatokat találtuk: | ||||||||||||||||||||
16012: C= 20,8 kN, C0= 15 kN | ||||||||||||||||||||
Válassza ki a legmegfelelőbb csapágyat, ha statikus terhelésre is ellenőrizzük! (Indokolják!) | ||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||
Az élettartam millió fordulatban: | ||||||||||||||||||||
millió fordulat | ||||||||||||||||||||
Egy darab csapágy terhelése: | ||||||||||||||||||||
Az egyenértékű terhelés: | ||||||||||||||||||||
A szükséges dinamikai tényező számítása: | ||||||||||||||||||||
Ellenőrzés statikus terhelésre: | ||||||||||||||||||||
Megállapítható, hogy statikus terhelésre mind a négy csapágy megfelelő lenne. Dinamikus terhelés alapján viszont a 6212 számú csapágyat kell választani (55,3 kN>43,9 kN)! | ||||||||||||||||||||
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. Válassza ki az alábbiak közül azt a meghatározást, amely a legpontosabban írja le a gördülőcsapágyak feladatát!
![]() | ||||||||||||||
2. Válassza ki az alábbiak közül a gördülőcsapágyakra vonatkozó tulajdonságokat!
![]() | ||||||||||||||
3. Döntse el az alábbi állítások közül, hogy igazak, vagy hamisak! Jelölje az igaz állításokat!
![]() | ||||||||||||||
4. Tanulmányozza az ábrát, majd válaszoljon a kérdésre! ![]() Milyen csapágy látható az ábrán?
![]() | ||||||||||||||
5. Milyen irányú terhelés felvételére alkalmas az előbbi képen látható csapágy?
![]() | ||||||||||||||
6. Milyen csapágy látható az ábrán (képen)? ![]()
![]() | ||||||||||||||
7. Milyen irányú terhelés felvételére alkalmas az előbbi képen látható kialakítású csapágy?
![]() | ||||||||||||||
8. Tanulmányozza az alábbi ábrát, majd válaszoljon a kérdésekre! ![]() Döntse el az alábbi állításokról, hogy igazak, vagy hamisak! Jelölje az igaz állítást!
![]() | ||||||||||||||
9. Döntse el az alábbi állításokból, hogy melyek igazak, vagy hamisak! Jelölje az igaz állításokat!
![]() | ||||||||||||||
10. Párosítsa az alábbi fogalmakat a betűjelek sorszámaival! 1. L; ![]() | ||||||||||||||
11. Válassza ki mely esetekben kell a gördülőcsapágyat határterhelésre ellenőrizni!
![]() | ||||||||||||||
12. Párosítsa a fogalmakhoz a mértékegységekkel megadott betűjelzések sorszámát! 1. F0 [-] ![]() | ||||||||||||||
13. Számítsa ki egy gyűrűs (radiális) golyóscsapágy "F" egyenértékű terhelését és élettartamát (L) millió fordulatban! Adatok: ![]() | ||||||||||||||
14. Határozza meg egy egysorú mélyhornyú golyóscsapágy egyenértékű terhelését, millió fordulatban megadott élettartamát és üzemórákban kifejezett élettartamát, ha Fa=1500 N, Fr= 3500 N, n=660 1/perc, fü=1,2 (üzemi dinamikus tényező) X=0,56, Y=1,6, C=50000 N F= N ![]() | ||||||||||||||
15. Rakodóhíd futókerekét 2 db NU sorozatú hengergörgős csapággyal kívánjuk ágyazni. A radiális terhelés Fr= 60000 N. Csapágy katalógusban az NU 310 jelű csapágyra a következő adatokat találtuk: C0= 49000 N, d= 50 mm, D= 110 mm, B=27 mm. | ||||||||||||||
15/a. Határozza meg a statikus egyenértékű terhelést és a szükséges határterhelést! F0= N ![]() | ||||||||||||||
15/b. Megfelelő-e a kiválasztott csapágy statikus terhelés szempontjából?
![]() | ||||||||||||||
16. Melyik élettartam összefüggés mértékegysége futáskilométer? ![]() | ||||||||||||||
17. Válassza ki a gördülőcsapágyak élettartamát üzemórákban meghatározó helyes számítási összefüggést! ![]() | ||||||||||||||
18. Válassza ki a gördülőcsapágyaknál a statikus egyenértékű terhelést meghatározó helyes számítási összefüggést! ![]() |