KURZUS: Gépszerkezettan III.

MODUL: II. modul

8. lecke: A fogaskerekek szilárdsági méretezése és a fogaskerekek gyártása

Tanulási útmutató
Tevékenység

Olvassa el a jegyzet 109-124 oldalain található tananyagot! Tanulmányozza át a segédlet 9.7. fejezetében lévő kidolgozott feladatokat, valamint oldja meg az ott lévő gyakorló feladatokat!

A tananyag tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen:

  • Jegyezze meg a fogaskerékhajtásoknál a bemenő és kimenő tengelyen ébredő csavarónyomatékok (T1, T2) meghatározásának módját!
  • Tanulmányozza a 2.46. ábrát és az alapján tudja alkalmazni egyenes fogazatú hengeres kerekeknél a kerületi erőre (F), a normál fogerőre (Fn) és a radiális irányú erőre (Fr) vonatkozó számítási összefüggéseket!
  • Tanulmányozza a 2.47. ábrát és az alapján tudja alkalmazni ferde fogazatú hengeres kerekeknél a homlokfogerőre (Ft), a normál fogerőre (Fn), a radiális irányú erőre (Fr) és az axiális irányú erőre (Fax) vonatkozó számítási összefüggéseket!
  • Többször rajzolja le szabadkézzel papírra a 2.46. és a 2.47. ábrát! Majd ellenőrizze azok helyességét!
  • Tanulmányozza a 2.48. ábrát és az alapján jegyezze meg az ott alkalmazott jelöléseket és azok értelmezését!
  • Sorolja fel a fogazat károsodási, tönkremeneteli formáit és jegyezze meg azok fő jellemzőit!
  • Jegyezze meg a felületi nyomásra történő méretezés lényegét a 2.49. ábra alapján!
  • Jegyezze meg a fogtő igénybevételre történő méretezés lényegét a 2.50. ábra alapján!
  • Sorolja fel a forgácsolás főbb lépéseit!
  • Hasonlítsa össze a fogaskerekek gyártásánál alkalmazott profilozó és lefejtő eljárások típusait és azok tulajdonságait!
  • Tanulmányozza a 2.51., 2.52., 2.53., és 2.54. ábrát és az alapján jegyezze meg a profilozó, a Maag-rendszerű, a Pfauter-rendszerű és a Fellows-rendszerű gyártási eljárások fő lépéseit és tulajdonságait!
  • Tanulmányozza a 2.55., 2.56., 2.57., és 2.58. ábrát és az alapján jegyezze meg a hengeres fogaskerekek finommegmunkálásának fajtáit!
  • Tanulmányozza a 2.59. és 2.60. ábrát és jegyezze meg a kúpkerekek gyártására alkalmas eljárásokat!
Követelmények

A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön

  • Ki tudja számítani egyenes fogazatnál a bemenő és kimenő tengelyen ébredő csavarónyomatékot (T1, T2) és ezek után meg tudja határozni a kerületi erőt (F), a normál fogerőt (Fn) és a radiális irányú erőt (Fr).
  • Az átvitt nyomaték meghatározása után ki tudja számítani ferde fogazatú fogaskeréknél a homlokfogerőt (Ft), a radiális irányú erőt (Fr), az axiális irányú erőt (Fax) és a normál fogerőt (Fn).
  • Géprajzilag helyesen, szabadkézzel le tudja rajzolni a 2.46. és a 2.47. ábrát.
  • Ábra alapján azonosítani tudja a kúpfogaskerekre ható erőket.
  • Listából ki tudja választani a fogazat károsodási, tönkremeneteli formáit, ill. az azokat jellemző állításokat.
  • Felsorolás alapján el tudja dönteni, hogy a felületi nyomást figyelembe vevő méretezési eljárására vonatkozó állítások igazak vagy hamisak.
  • Felsorolás alapján el tudja dönteni, hogy a fogtő igénybevételt figyelembe vevő méretezési eljárására vonatkozó állítások igazak vagy hamisak.
  • Sorrendbe tudja állítani a forgácsolás főbb lépéseit.
  • Listából ki tudja választani a hengeres fogaskerekek gyártására vonatkozó profilozó és lefejtő eljárásokat.
  • Ábra alapján azonosítani tudja a hengeres fogaskerekek gyártásánál használt profilozó és lefejtő eljárásokat.
  • Ábra alapján azonosítani tudja a hengeres fogaskerekek finommegmunkálási eljárásait.
  • Listából ki tudja választani a kúpkerekek gyártására alkalmas eljárásokat.
  • Listából ki tudja választani az összefoglalóban felsorolt helyes méretezési összefüggéseket.
A tananyag összefoglalása, további információk a tananyaghoz
A használt számítási összefüggések

A táblázatban azon összefüggések szerepelnek, amelyeket a számítások megoldása során és a választásos feladatoknál használunk.

A csavarónyomaték a bemenő tengelyen T 1 = P ω 1 = P 2π n 1
A csavarónyomaték a kimenő tengelyen T 2 = P ω 2 = P 2π n 2
Erőhatások egyenes fogazatnál
A kerületi erő F= T 1 r w1 = T 2 r w2
A radiális irányú erő
A normálfogerő F n = F cos α w
Erőhatások ferde fogazatú fogaskeréknél
A homlokfogerő F t = F cos α wt
A radiális irányú erő
Az axiális irányú erő
A normálfogerő F n = F 2 + F ax 2 + F r 2
Szemléltető ábrák

Ferdefogazatú fogaskerék gyártásközben (Forrás:http://dfg.hu/galeria.htm)

Fogazógép (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)

Fogazógép (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)

Fogazógép (Forrás: http://esztergalas_maras_fogazas.3mp.hu/)

Fogazógép (Forrás: http://esztergalas_maras_fogazas.3mp.hu/)

Fogazó szerszám (lefejtőmaró) (Forrás: http://esztergalas_maras_fogazas.3mp.hu/)

Ellenőrző kérdések

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 az első három tizedesjegyig írja be! (Egész szám esetén és a szám végén nem kell a nullákat kiírni!)

1. Határozza meg egymással kapcsolódó egyenes fogazatú fogaskerekek esetén a bemenő és kimenő tengelyen ébredő csavarónyomatékot (T1, T2), a kerületi erőt (F), a radiális irányú erőt (Fr) és a normál fogerőt (Fn), ha P= 22 kW, n1= 725 1/perc, u= 2, rw1= 60 mm, α w =23° .

T1= Nm
T2= Nm
F = N
Fr = N
Fn = N

2. Egy ferde fogazással készülő fogaskerékhajtóműnél: P= 11 kW, n1= 960 1/perc, rw1= 70 mm, β=23° , α wt =25° . Határozza meg a bemenő tengelyen ébredő csavarónyomatékot (T1), a kerületi erőt (F), a radiális irányú erőt (Fr), az axiális irányú erőt (Fax) és a normál fogerőt (Fn)!

T1= Nm
F = N
Fr = N
Fax = N
Fn = N

3. Az alábbi ábra alapján azonosítsa a kúpkerékhajtás erő vektorábrájának számmal jelölt elnevezéseit! Írja be a megfelelő számot a mezőkbe!



Kerületi erő:
Normálfogerő:
Axiális irányú erő:

4. Jelölje meg a fogazat károsodási, tönkremeneteli formáit!
Fogtörés.
Fogirányhiba.
Berágódás.
Foghézag.
Hőkezelési repedések.
5. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
A felületi nyomásra történő méretezés során a minimális modul értékére kapunk számítási összefüggést.
A felületi nyomásra történő méretezés során a minimális tengelytáv értékére kapunk számítási összefüggést.
A felületi nyomásra történő méretezés a Hertz elméleten alapszik.
A felületi nyomásra történő méretezés során a b fogszélességet nem kell figyelembe venni.
6. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
A fogtő igénybevételre történő méretezés során a minimális tengelytáv értékére kapunk számítási összefüggést.
A normálfogerő merőleges komponensei ( F n ' és F n '' ) a fogtőben nyomó ( σ ny ) , hajlító ( σ h ) és nyíró (τ) igénybevételt okoznak.
A fogtő igénybevételének legkedvezőtlenebb esete, amikor a normálfogerő ( F n ) támadáspontja a fog fejélén van.
7. Rendezze sorba a fogaskerekek gyártásánál alkalmazott forgácsolási eljárás főbb lépéseit!

1.
2.
3.
4.


8. Jelölje meg a hengeres fogaskerekek gyártásakor alkalmazott profilozó eljárásokat!
Maag-rendszerű, fésűskés-szerszámú gyalulás.
Fogprofil kialakítás tárcsamaróval.
Fogprofil kialakítás ujjmaróval.
Fellows-rendszerű, metszőkerekes vésés.
9/a. Milyen fogaskerék gyártási eljárás látható az alábbi ábrán? Jelölje meg a helyes választ!
Profilozó
Maag-rendszerű, fésűskés-szerszámú lefejtő gyalulás
Pfauter-rendszerű, csigamarós lefejtő marás
Fellows-rendszerű, metszőkerekes lefejtő vésés
9/b. Milyen fogaskerék gyártási eljárás látható az alábbi ábrán? Jelölje meg a helyes választ!
Profilozó
Maag-rendszerű, fésűskés-szerszámú lefejtő gyalulás
Pfauter-rendszerű, csigamarós lefejtő marás
Fellows-rendszerű, metszőkerekes lefejtő vésés
9/c. Milyen fogaskerék gyártási eljárás látható az alábbi ábrán? Jelölje meg a helyes választ!
Profilozó
Maag-rendszerű, fésűskés-szerszámú lefejtő gyalulás
Pfauter-rendszerű, csigamarós lefejtő marás
Fellows-rendszerű, metszőkerekes lefejtő vésés
10/a. Milyen fogaskerék finommegmunkálási eljárás látható az alábbi ábrán? Jelölje meg a helyes választ!
Profilozó fogköszörülés
Maag-féle kéttárcsás fogköszörülés
Niles-féle egytárcsás fogköszörülés
10/b. Milyen fogaskerék finommegmunkálási eljárás látható az alábbi ábrán? Jelölje meg a helyes választ!
Profilozó fogköszörülés
Maag-féle kéttárcsás fogköszörülés
Niles-féle egytárcsás fogköszörülés
10/c. Milyen fogaskerék finommegmunkálási eljárás látható az alábbi ábrán? Jelölje meg a helyes választ!
Profilozó fogköszörülés
Maag-féle kéttárcsás fogköszörülés
Niles-féle egytárcsás fogköszörülés
11. Jelölje meg a kúpkerekek gyártására alkalmas eljárásokat!
Klingenberg-Gleason rendszerű, két tárcsamaróval dolgozó lefejtő marás.
Niles-féle egytárcsás fogköszörülés.
Maag-rendszerű, fésűskés-szerszámú lefejtő gyalulás.
Fogprofil kialakítás ujjmaróval.
Heidenreich-Harbeck rendszerű, kétkéses lefejtő gyalulás.
12. Válassza ki a radiális irányú erő helyes számítási összefüggését egyenes fogazatok között fellépő erőhatások esetén!
F r =Ftgβ
F r =Fcos α w
F r = F cos α w
F r =Ftg α w
F r = F tg α w