KURZUS: Gépelemek
MODUL: V. modul: Tengelykapcsolók feladata, fajtái és méretezési eljárások
15. lecke: Oldható tengelykapcsolók kialakítása és méretezési eljárásai valamint a különleges tengelykapcsolók (hidrodinamikus tgk. és biztonsági tgk.) kialakítása és működési elvük
Tevékenység | ||||||||||||||||||||||||||||||
Olvassa el a Gépszerkezettan III. jegyzet 29-42 oldalain (az 1. fejezet 1.6., 1.7. és 1.8. 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 87-93 oldalain 8.4. és 8.5. fejezetében lévő 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 | ||||||||||||||||||||||||||||||
Ebben a leckében az oldható alakzáró (körmös, szinkronizáló) és az oldható erőzáró (súrlódó kúpos kapcsoló, a súrlódó tárcsás és lemezes) tengelykapcsolókra valamint a különleges tengelykapcsolókra (a biztonsági és a hidrodinamikus) vonatkozó konstrukciós kialakításokat és méretezési eljárásokat tekintjük át. | ||||||||||||||||||||||||||||||
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 15. lecke tananyagához | ||||||||||||||||||||||||||||||
1. Kúpos súrlódó tengelykapcsoló méretezése | ||||||||||||||||||||||||||||||
Egy villanymotor tengelyére kúpos (súrlódó) tengelykapcsolót szerelnek. A motor teljesítménye 15 kW, fordulatszáma 725 1/perc, és üzemi dinamikus tényezője 1,5. Határozza meg a nyomatékátvitelhez szükséges kerületi erőt, a kúpfelületeket összeszorító normálerőt valamint a kapcsoló szükséges félkúpszögét, ha az adatok a következők: | ||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||
Ellenőrizze a kapcsolót önzárásra is! | ||||||||||||||||||||||||||||||
A mértékadó nyomaték meghatározása: | ||||||||||||||||||||||||||||||
A kerületi erő (súrlódó erő): | ||||||||||||||||||||||||||||||
A kúpfelületeket összeszorító normálerő: | ||||||||||||||||||||||||||||||
A megadott axiális erő és a normálerő közötti összefüggésből a félkúpszög kifejezhető: | ||||||||||||||||||||||||||||||
Az önzárás vizsgálata: | ||||||||||||||||||||||||||||||
-nak kell teljesülni! | ||||||||||||||||||||||||||||||
Tehát nem önzáró, mivel 27,4°>14,03°! | ||||||||||||||||||||||||||||||
2. Lemezes súrlódó tengelykapcsoló méretezése | ||||||||||||||||||||||||||||||
Az ábrán látható lemezes tengelykapcsolónál mekkora axiális összeszorító erőt kell biztosítani a megfelelő működéshez, ha a bordázott lemezek külső átmérője 96 mm, a belső átmérője 64 mm méretű? A lemezek közötti súrlódási tényező értéke = 0,11. A tengelykapcsolót P= 18,5 kW teljesítményű és n= 975 1/perc fordulatszámú elektromotorral hajtjuk meg. Az üzemi dinamikus tényező 1,5 értékű. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||
Hány rugót kell legalább beépíteni az egyik oldalon a megfelelő nyomatékátvitelhez, ha az egy rugóra megengedett maximális terhelés F1= 455 N? (Vegye figyelembe, hogy a rugót maximum 80% megengedett terhelésig használhatjuk ki! A rugók számát kerekítse egész értékre!) | ||||||||||||||||||||||||||||||
A mértékadó nyomaték meghatározása: | ||||||||||||||||||||||||||||||
Az ábrából leolvasható, hogy a lemezek száma 15 db, így a súrlódó felületek száma i=14 db! | ||||||||||||||||||||||||||||||
Az alap méretezési összefüggés: | ||||||||||||||||||||||||||||||
Ahol rm a súrlódó felületek közepes sugara: | ||||||||||||||||||||||||||||||
rk= 48 mm és rb= 32 mm | ||||||||||||||||||||||||||||||
A szükséges axiális összeszorító erő: | ||||||||||||||||||||||||||||||
Az egy rugóra megengedett terhelés: | ||||||||||||||||||||||||||||||
Az egyik oldalon szükséges rugók száma: | ||||||||||||||||||||||||||||||
8 db | ||||||||||||||||||||||||||||||
3. Lemezes súrlódó tengelykapcsoló méretezése | ||||||||||||||||||||||||||||||
Egy súrlódótárcsás biztonsági dörzskapcsolóban 8 db rugót alkalmazunk, amelyekkel a dörzstárcsák összenyomását biztosítjuk. A rugó legnagyobb rugóereje Fn= 800 N, a biztonsági tényező 1,25. Határozza meg az axiális összeszorító erő nagyságát majd súrlódótárcsa geometriai méreteit (dköz [kerekítse a legközelebbi egész számra felfelé], dk, db), ha a geometriai méretviszony c= 0,22 és az acél-grafit súrlódó felületekre: = 0,24, pszükséges= 0,41 N/mm2! | ||||||||||||||||||||||||||||||
Mennyi a tengelykapcsolóval átvihető nyomaték nagysága, ha a súrlódó felületek száma 4? Milyen teljesítményű villanymotort kell alkalmazni, ha a fordulatszáma n = 1450 1/min és az üzemvitel miatti dinamikus tényező cd = 1,5, cv= 0,63 és cm = 1? (A számításnál vegye figyelembe a súrlódó felületek számától függő tényezőt is!) | ||||||||||||||||||||||||||||||
A megengedett rugóerő: | ||||||||||||||||||||||||||||||
A szükséges axiális összeszorító erő: | ||||||||||||||||||||||||||||||
A szükséges axiális összeszorító erő összefüggéséből meghatározható a súrlódó felületek közepes átmérője: | ||||||||||||||||||||||||||||||
A súrlódó felület külső és belső átmérője: | ||||||||||||||||||||||||||||||
A kapcsolóval átvihető nyomaték meghatározása: | ||||||||||||||||||||||||||||||
Mivel biztonsági tengelykapcsolónk van, ezért a kapcsolási nyomaték megegyezik a mértékadó nyomatékkal. Ezt felírva a szükséges teljesítmény számítható: | ||||||||||||||||||||||||||||||
, ahol | ||||||||||||||||||||||||||||||
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. Jelölje meg az oldható alakzáró tengelykapcsolókat!
![]() | ||||||||||
2. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
![]() | ||||||||||
3. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló megnevezését a megadott listából! ![]()
![]() | ||||||||||
4/a. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló 2-es alkatrészének megnevezését a megadott listából! ![]()
![]() | ||||||||||
4/b. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló 10-es alkatrészének megnevezését a megadott listából! ![]()
![]() | ||||||||||
5. Az ábrán látható tengelykapcsolók jelöléseit párosítsa a megadott tengelykapcsoló megnevezésekhez!
![]() | ||||||||||
6. Oldható alakzáró körmös kapcsolónál, határozza meg a kerületi erőt (Fk), a reteszekre ható erőt (Fr), és a kikapcsoláshoz szükséges axiális erőt (Fax)! Az összekapcsolt dt = 40 mm-es acél tengelyekre T = 500 Nm méretezési nyomatékú, öntöttvas tengelykapcsolót használunk. A körmök középátmérője: dk = 100 mm. A súrlódási tényező értéke: =0,06. Fk = N ![]() | ||||||||||
7. Egy kúpos tengelykapcsolónál határozza meg a nyomatékátvitelhez szükséges kerületi erőt (Fk), a normál erőt (Fn) és a felületek összenyomódásához szükséges axiális erőt (Fa)! Adatok: méretezési nyomaték: T = 400 Nm, súrlódókúp középátmérő: dk = 200 mm , öntöttvas-acél tárcsafelek súrlódási tényezője: = 0,2, félkúpszög: = 14°. Fk = N ![]() | ||||||||||
8. Egy tárcsás dörzskapcsoló adatai a következők: a súrlódó felület külső átmérője: dk= 240 mm, súrlódó felület belső átmérője: db= 160 mm, a megengedett palástnyomás értéke: p= 0,4 N/mm2, a felületek közötti súrlódási tényező = 0,2, a súrlódó felületek száma i=1. Számítsa ki a szükséges axiális összeszorító erőt (Fa) és a kapcsolóval átvihető nyomaték (Tk) értékét! Fa = N ![]() | ||||||||||
9. Válassza ki kúpos tengelykapcsolónál az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú erő helyes méretezési összefüggését! ![]() | ||||||||||
10. Válassza ki súrlódó tárcsás vagy lemezes tengelykapcsolónál a kapcsolóval átvihető nyomaték helyes méretezési összefüggését! ![]() |