KURZUS: Gépszerkezettan III.

MODUL: I. modul

3. lecke: Oldható és különleges tengelykapcsolók

Tanulási útmutató
Tevékenység

Olvassa el a jegyzet 29-44 oldalain található tananyagot! Tanulmányozza át a segédlet 8.4. fejezetében lévő kidolgozott feladatait, valamint oldja meg az ott lévő gyakorló feladatokat!

A tananyag tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen:

  • Jegyezze meg, hogy milyen tengelykapcsolók tartoznak az oldható alakzáró, az oldható erőzáró és a különleges kapcsolók közé!
  • Fogalmazza meg, hogy milyen elven működnek az oldható alakzáró, az oldható erőzáró és a különleges tengelykapcsolók, valamint ezek egyes típusaira mik a jellemzők.
  • Ábra alapján tanulmányozza az oldható körmös, a szinkronizáló, a kúpos, a dörzstárcsás, a lemezes, a biztonsági és a hidrodinamikus tengelykapcsolók szerkezeti elemeit, működési elvét!
  • Többször rajzolja le szabadkézzel papírra az 1.23. ábrán lévő lemezes dörzskapcsolókat! Majd ellenőrizze azok helyességét!
  • Tanulmányozza az oldható körmös kapcsolónál az 1.17. ábra alapján a körmökre ható kerületi erő, a reteszre ható erő és az axiális kikapcsolási összefüggéseit!
  • Tanulja meg az 1.19. ábra alapján a kúpos kapcsolónál az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú erő vektorábráját, valamint jegyezze meg a nyomatékátvitelhez szükséges kerületi erő, a normálerő, és az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú (axiális) erő összefüggéseit!
  • Jegyezze meg dörzstárcsás és lemezes tengelykapcsolóknál az axiális összeszorító erő, valamint az átvihető nyomaték összefüggését!
  • Tanulja meg, hogy hidrodinamikus tengelykapcsoló esetén mit értünk a szlip, a hatásfok és a kapcsolóval átvihető nyomaték alatt!
Követelmények

A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön

  • Felsorolás alapján adott tengelykapcsolóról el tudja dönteni, hogy az oldható alakzáró, az oldható erőzáró vagy a különleges kapcsolók csoportjába tartozik.
  • Az oldható alakzáró, az oldható erőzáró és a különleges tengelykapcsolók működési mechanizmusára, ill. ezek egyes típusaira vonatkozó állításokról el tudja dönteni, hogy azok igazak vagy hamisak.
  • Ábrák segítségével azonosítani tudja a különböző tengelykapcsoló típusokat.
  • Ábra alapján meg tudja nevezni az oldható körmös, a szinkronizáló, a kúpos, a dörzstárcsás, a lemezes, a biztonsági és a hidrodinamikus tengelykapcsolók fő részeit.
  • Többféle tengelykapcsoló ábrája közül ki tudja választani az oldható és különleges tengelykapcsolókat.
  • Géprajzilag helyesen, szabadkézzel le tudja rajzolni az 1.23. ábrát.
  • Ki tudja számítani az oldható körmös kapcsolónál a körmökre ható kerületi erőt, a reteszre ható erőt, és az axiális kikapcsoló erőt.
  • Meg tudja határozni kúpos kapcsolónál a kerületi erőt, a normálerőt és az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú erőt.
  • Ki tudja számítani dörzstárcsás és lemezes tengelykapcsolóknál az axiális összeszorító erőt és a kapcsolóval átvihető nyomatékot.
  • 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.

Oldható körmös kapcsoló
A körömre ható kerületi erő F k = 2T d k
A reteszekre ható erő F r = 2T d t
Az axiális kikapcsoló erő F ax =μ( F k + F r )
Kúpos tengelykapcsoló
A kerületi erő F k = 2T d k
A normál erő F n = F k μ
Az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú (axiális) erő F a = F n sinα
Dörzstárcsás és lemezes tengelykapcsoló
Az axiális összeszorító erő F a = ( d k 2 d b 2 )π 4 p
A kapcsolóval átvihető nyomaték T k = iμ F a 3 ( d k 3 d b 3 ) ( d k 2 d b 2 ) vagy T k = (3c+ c 3 ) 6 πμp d köz 3
Hidrodinamikus tengelykapcsoló
A szlip s=1 n 2 n 1
A hatásfok η= n 2 n 1 =1s
A kapcsolóval átvihető nyomaték T=c n 1 2 D 5
Szemléltető ábrák

Oldható körmös tengelykapcsoló fényképe. (Forrás: www.ktr.com)

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

Szinkronizáló kapcsoló 3D-s modellje tételszámozással.

Szinkronizáló kapcsoló fő részei.

Súrlódó kúpos tengelykapcsoló térhatású ábrája (félbe vágva) tételszámozással. (Forrás: Select Design Technologies Limited)

Súrlódó kúpos tengelykapcsoló alkatrészeinek fényképe. (Forrás: Select Design Technologies Limited)

Dörzstárcsás tengelykapcsoló működési elve tételszámozással. (Forrás: www.luk.com)

Dörzstárcsás tengelykapcsoló fényképe. (Forrás: www.luk.com)

Mechanikus működtetésű lemezes dörzskapcsoló elvágott 3D-s modellje tételszámozással. (Forrás: www.ortlinghaus.com)

Biztonsági tengelykapcsoló elvágott 3D-s modellje tételszámozással. (Forrás: www.ortlinghaus.com)

Hidrodinamikus tengelykapcsoló részei.

Hidrodinamikus tengelykapcsoló fényképe. (Forrás: www.luk.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 az oldható alakzáró tengelykapcsolókat!
Szinkronizáló.
Kúpos.
Biztonsági.
Oldható körmös.
Dörzstárcsás.
2. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
A különleges tengelykapcsolók működtetése lehet légnyomásos (pneumomechanikus), folyadéknyomásos (hidromechanikus), elektromágneses (elektromechanikus).
Alakzáró kapcsolót működés közben általában nem lehet kikapcsolni. Kikapcsolni álló helyzetben, vagy a két kapcsolófél azonos fordulatszámánál lehet.
Az oldható erőzáró tengelykapcsolóknál a fokozatosan növelhető súrlódó erő viszi át a nyomatékot. Lágy indítás és túlterhelésnél megcsúszás jellemző a kapcsolókra.
3. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló megnevezését a megadott listából!
Biztonsági tengelykapcsoló
Oldható körmös tengelykapcsoló
Lemezes tengelykapcsoló
Hidrodinamikus tengelykapcsoló
4. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló 2-es és 10-es alkatrészeinek megnevezését a megadott listából! A helyes válasz mellé írja oda a megfelelő számot! A rajzon nem azonosított megnevezések mellé írjon nullát!



Dörzstárcsa:
Kinyomócsapágy:
Lendkerék:
Kapcsolóvilla:

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



Biztonsági tengelykapcsoló:
Szinkronizáló kapcsoló:
Dörzstárcsás tengelykapcsoló:
Súrlódó kúpos tengelykapcsoló:

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: μ=0,06 .

Fk = N
Fr= N
Fax = 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: μ=0,2 ,
félkúpszög: α=14° .

Fk = N
Fn = N
Fa= 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 μ=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
Tk = Nm

9. Válassza ki kúpos tengelykapcsolónál az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú erő helyes méretezési összefüggését!
F a = F n cosα
F a = F n sinα
F a = F n tgα
F a = F k sinα
F a = F k cosα