KURZUS: Gépszerkezettan III.

MODUL: I. modul

2. lecke: Mozgó, hajlékony és rugalmas tengelykapcsolók

Tanulási útmutató
Tevékenység

Olvassa el a jegyzet 18-29 oldalain található tananyagot! Tanulmányozza át a segédlet 8.2. és 8.3. fejezeteiben lévő kidolgozott feladatait, valamint oldja meg az ott lévő gyakorló feladatokat!

A tananyag tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen:

  • Hasonlítsa össze, hogy a mozgó, hajlékony és rugalmas tengelykapcsolók különböző fajtái milyen tengelyhibák kiegyenlítésére alkalmasak!
  • Sorolja fel a dinamikus hatások kiküszöbölésére alkalmas tengelykapcsolókat!
  • Jegyezze meg, hogy milyen tengelykapcsolók tartoznak a mozgó, hajlékony és rugalmas kapcsolók közé!
  • Ábra alapján tanulmányozza az Oldham, a körmös, a kardáncsuklók, a Hardy-tárcsa, a Bibby-féle kapcsoló, a gumidugós, a Periflex és a poligon tengelykapcsolók szerkezeti elemeit, működési elvét!
  • Többször rajzolja le szabadkézzel papírra az 1.5. az 1.12. és a 1.13. ábrát! Majd ellenőrizze azok helyességét!
  • Tanulja meg az 1.5. ábra alapján a körmös kapcsoló geometriai méretei közötti kapcsolatot és az egy fogra eső kerületi erő összefüggését!
  • Adjon választ arra, hogy miképp változik a hajtó tengely szögsebessége a kardáncsuklónál a tengelyek által bezárt szög függvényében!
  • Tanulmányozza a Bibby-féle kapcsolónál az egy rugóra jutó terhelést (kerületi erőt), a rugó lehajlása és a rugóban ébredő feszültség összefüggéseit!
  • Jegyezze meg gumidugós tengelykapcsolónál a dugókat terhelő kerületi erő és a dugó külső felületére ható palástnyomás összefüggését!
Követelmények

A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön

  • Az egyes tengelykapcsolók megnevezéséhez párosítani tudja, hogy azok milyen tengelyhibák kiegyenlítésére alkalmasak.
  • Felsorolásból ki tudja választani a dinamikus hatásokat kiküszöbölő tengelykapcsolókat.
  • Adott tengelykapcsolóról el tudja dönteni, hogy a mozgó, a hajlékony vagy a rugalmas kapcsolók csoportjába tartozik-e.
  • A mozgó, a hajlékony és a rugalmas tengelykapcsolók jellemzésére vonatkozó állításokról el tudja dönteni, hogy azok igazak vagy hamisak.
  • Ábra alapján meg tudja nevezni a mozgó, a hajlékony és a rugalmas tengelykapcsolók alkatrészeit.
  • Többféle tengelykapcsoló ábrája közül ki tudja választani a mozgó, a hajlékony vagy a rugalmas tengelykapcsolókat.
  • Géprajzilag helyesen, szabadkézzel le tudja rajzolni az 1.5. az 1.12. és 1.13. ábrát.
  • Ki tudja számítani a körmös kapcsoló geometriai méreteit és az egy fogra eső kerületi erőt.
  • A kardáncsukló hajtott tengelyének szögsebesség ingadozására vonatkozó állításokról el tudja dönteni, hogy azok igazak vagy hamisak.
  • Ki tudja számítani az egy rugóra jutó terhelést (kerületi erőt), a rugó lehajlását és a rugóban ébredő feszültséget Bibby-féle tengelykapcsolónál.
  • Meg tudja határozni a dugókat terhelő kerületi erőt és a dugók külső felületére ható palástnyomást gumidugós tengelykapcsoló esetén.
  • 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 használunk. A kiemelt betűkkel írt megnevezések képleteit a vizsgán felhasználhatják. A választásos feladatoknál a kiemelt összefüggések természetesen nem szerepelnek.

Körmös kapcsoló
A geometriai méretek D=2 D 1 D köz = D+ D 1 2 a= D köz π 2z b= D D 1 2
Az egy fogra eső kerületi erő F ker = 2T D köz ψz
Bibby-féle acélrugós tengelykapcsoló
Az egy rugóra jutó terhelés (kerületi erő) F 1 = 2T d k z
A rugó lehajlása f= F 1 l 3 12IE           I= a 3 b 12
A rugóban ébredő feszültség σ hajl = F 1 l 2 6 a 2 b
Gumidugós tengelykapcsoló
A dugókat terhelő kerületi erő F k = 2T Dz
A dugó külső felületére ható palástnyomás p= F k da
Szemléltető ábrák

Oldham tengelykapcsoló összeszerelt állapotban (Forrás: www.huco.com)

Oldham tengelykapcsolók hernyócsavaros rögzítéssel és szorító agyas kivitelben (Forrás: www.huco.com)

Oldham tengelykapcsoló szétszerelt állapotban tételszámozással. (Forrás: www.huco.com)

Körmös tengelykapcsoló összekapcsolódásának bemutatása 3D-s modellen.

1/4
visszaelőre

Körmös tengelykapcsoló 3D-s modellje tételszámozással.

Kardáncsukló fényképe. (Forrás: www.ktr.com)

Kardáncsukló összeállítási rajza tételszámozással. (Forrás: www.ktr.com)

Kardán kapcsoló fényképe szétszerelt állapotban.

Hardy-kapcsoló fényképe tételszámozással.

Bibby-féle acélrugós tengelykapcsolón fellépő terhelések hatása a rugó alakváltozására. (Forrás: www.bibby.transmissions.co.uk)

Bibby-féle acélrugós tengelykapcsoló fényképe tételszámozással. (Forrás: www.bibby.transmissions.co.uk)

Gumidugós tengelykapcsoló fényképe. (Forrás: www.bibby.transmissions.co.uk)

Gumidugós tengelykapcsoló széthúzott állapotban. (Forrás: www.ktr.com)

Gumidugós tengelykapcsoló összeállítási rajza tételszámozással. (Forrás: www.ktr.com)

Periflex-kapcsoló fényképei. (Forrás: www.stromag.com)

Periflex-kapcsoló összeállítási rajza tételszámozással. (Forrás: www.stromag.com)

Poligon kapcsoló fényképe tételszámozással. (Forrás: www.ortlinghaus.com)

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

1. Jelölje meg a radiális tengelyhibák kiegyenlítésére is alkalmas tengelykapcsolókat!
Körmös.
Oldham.
Kardáncsukló.
Periflex.
Bibby.
2. Jelölje meg a dinamikus hatások kiküszöbölésére alkalmas tengelykapcsolókat!
Gumidugós.
Oldham.
Körmös.
Poligon-kapcsoló.
Hardy-kapcsoló.
3. Jelölje meg a hajlékony tengelykapcsolókat!
Oldham.
Körmös.
Gumidugós.
Kardáncskló.
Hardy-kapcsoló.
4. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
Hosszirányú hőtágulás okozta hosszváltozás felvételére rugalmas tengelykapcsolót használnak.
A hajlékony tengelykapcsolók nagy és kisebb szögeltérésű tengelyek összekapcsolására alkalmas kapcsolók, amelyek biztosítják a nyomatékátvitelt.
A hajtó és hajtott gépek összekapcsolásánál bármely oldalon fellépő lengések és dinamikus hatások kiküszöbölésére mozgó kapcsolókat építenek be.
5. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló 1-es és 2-es alkatrészeinek megnevezését a megadott listából! A helyes válasz mellé írja oda a megfelelő számot! A rajzon nem azonosított megnevezések mellé írjon nullát!



Kapcsolóhüvely:
Rugalmas kiegyenlítő:
Kardánkereszt:
Tok:

6. Az ábrán látható tengelykapcsolók jelöléseit párosítsa a megadott tengelykapcsoló megnevezésekhez!



Poligon-kapcsoló:
Oldham-kapcsoló:
Gumidugós tengelykapcsoló:
Hardy-kapcsoló:

7. Egy körmös tengelykapcsoló köt össze d = 40 mm átmérőjű tengelyeket. Átviendő nyomaték T = 500 Nm, a köröm külső átmérője D = 120 mm, a körmök száma z = 3 db, a fogszám csökkentő tényező ψ=0,8 . Határozza meg a körmök geometriai méreteit és az egy körömre eső kerületi erőt (Fker)!

D1= mm
Dköz= mm
a= mm
b= mm
Fker= mm

8. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
A kardántengely hajtott tengelyének szögsebessége mindig nagyobb, mint a hajtó tengelyé.
A kardáncsukló hajtott tengelyének szögsebessége maximális, ha egytengelyű a hajtó tengellyel.
A kardáncsukló hajtott tengelyének szögsebessége minimális, ha a hajtó tengellyel 90o-os szöget zár be.
9. Lökésszerű igénybevételekkel terhelt tengelyeket Bibby tengelykapcsolóval kötnek össze. A tengelykapcsoló mértékadó, átviendő nyomatéka T = 2000 Nm. A szerkezetben két sorban, 4-4db rugószalag van szegmensenként elhelyezve. Összesen 12 rugószegmensű a tengelykapcsoló (z=96). A rugólemez szelvénymérete: a = 2 mm, b = 8 mm. A rugóbeépítés középátmérője dk = 200 mm, a rugók befogása közötti távolság l = 30 mm. Határozza meg az egy rugószálra eső kerületi erőt (F1), a hajlítófeszültséget a rugószálban ( σ hajl ), és a rugók lehajlását (f)!

F1 = N
σ hajl = N/mm2
f = mm

10. Egy aprítógépet gumidugós tengelykapcsoló közbeiktatásával villanymotorral hajtanak meg. P = 5,5 kW; n = 16 1/s. A gumidugó geometriai adatai:
külső átmérő: d = 30 mm,
hossza: a = 20 mm,
osztókör átmérő: D = 150 mm,
dugók száma: z = 4 db.
Üzemi hatásból a dinamikai tényező cd = 1,6. Határozza meg az átviendő nyomatékot (T), a dugókat terhelő kerületi erőt (Fk) és a dugókra ható palástnyomást (p)!

T = Nm
Fk = N
p = N/mm2

11. Válassza ki Bibby-féle acélrugós tengelykapcsolónál az egy rugóra jutó terhelés (kerületi erő) helyes számítási összefüggését!
F 1 = 2T d k π
F 1 = 2T d k πz
F 1 = 2T d k z
F 1 = T d k z
F 1 = 2T d k