KURZUS: Gépszerkezettan III.

MODUL: II. modul

4. lecke: A fogaskerekek csoportosítása, a fogaskerékhajtások alapfogalmai, az evolvens foggörbe tulajdonságai

Tanulási útmutató
Tevékenység

Olvassa el a jegyzet 45-60 oldalain található tananyagot! Tanulmányozza át a segédlet 9.1. fejezetében lévő kidolgozott feladatát!

A tananyag tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen:

  • Jegyezze meg a fogaskerékhajtások feladatát!
  • csoportosítsa a fogaskerekeket tengelyvonalainak viszonylagos helyzetei szerinti
  • Tanulja meg a hajtás áttételének, ill. fogszámviszonyának fogalmát, valamint kiszámítási módját!
  • Tanulmányozza a 2.5. ábrát és az alapján fogalmazza meg a fogaskerékpár helyes fogazatkapcsolódásának alapvető feltételének definícióját!
  • A 2.6. ábra alapján tanulja meg a fogazat alapvető elnevezéseit, jelöléseit: modul, fogszám, osztókör, fejkör, lábkör...
  • Jegyezze meg az osztókörátmérő és osztóköri osztás definícióját és számítási képletét!
  • A 2.7. ábra alapján tanulmányozza a körevolvens származtatását és jegyezze meg az involut szögre ( invα ) és az alapköri sugárra (rb) vonatkozó összefüggéseket!
  • A 2.8. ábra alapján tanulmányozza az alaposztás fogalmát és jegyezze meg az alaposztás számításának módját!
  • A 2.9. ábra alapján jegyezze meg a kapcsolóvonal ill. a kapcsolóhossz definícióját!
  • A 2.10. ábra alapján fogalmazza meg, hogy evolvens fogazatnál a tengelytávváltozásnak milyen hatása van,és tanulja meg a tengelytávok közötti összefüggést!
  • 2.11. ábra segítségével fogalmazza meg saját szavaival a fogazat lefejtésének elvét!
  • Többször rajzolja le szabadkézzel papírra a 2.7. és 2.10. ábrát! Majd ellenőrizze azok helyességét!
Követelmények

A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön

  • Listából ki tudja választani a fogaskerekes hajtások feladatát.
  • Felsorolásból ki tudja választani a párhuzamos, a metsződő és a kitérő helyzetű tengelyek esetén alkalmazott fogaskerék típusokat.
  • Ki tudja számítani az áttételt és a fogszámviszonyt.
  • Az áttétel állandóságának feltételeire vonatkozó állítások közül ki tudja választani, hogy azok igazak vagy hamisak.
  • Ábra alapján azonosítani tudja a fogazat alapvető elnevezéseit, jelöléseit.
  • Meg tudja határozni az osztókörátmérőt és az osztóköri osztást.
  • Ki tudja számítani az involut szöget ( invα ), az alapkör sugarat (rb), és az alaposztást (pb).
  • Ábra alapján azonosítani tudja az osztóköri osztást (p), a tetszőleges sugáron lévő osztást (py) és az alaposztást (pb).
  • Felsorolás alapján el tudja dönteni a kapcsolóvonalra és a kapcsolóhosszra vonatkozó állításokról, hogy igazak vagy hamisak.
  • Alkalmazni tudja a tengelytávok közötti összefüggést ( a w cos α w =acosα ).
  • Lista alapján el tudja dönteni, hogy a fogazat lefejtésére vonatkozó állítások igazak vagy hamisak.
  • Géprajzilag helyesen, szabadkézzel le tudja rajzolni a 2.7. és 2.10. ábrát.
  • 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 hajtás áttétele i= ω 1 ω 2 = n 1 n 2 = r 2 r 1 = d 2 d 1
A fogszámviszony u= z 2 z 1
Az osztókörátmérő d=mz
Az osztóköri osztás p= dπ z = mzπ z =mπ
Az involut szög
Az alapkör sugár r b =rcosα= mz 2 cosα
Az alaposztás p b =pcosα=mπcosα
A tengelytávok közötti összefüggés a w cos α w =acosα
Szemléltető ábrák

Kapcsolódó külső egyenes fogazatú fogaskerékpár (Forrás:http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)

Fogaskerék-fogasléc kapcsolat (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)

Hengeres evolvens profilú fogaskerékpár. A bal oldali a hajtókerék. A nyíl az érintkezési pontban van és a kapcsolóegyenes irányába mutat. (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)

Evolvens fogazat lefejtése fogasléc-szerszámmal (Maag eljárás) (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)

1. Fogaskerék
2. Szerszám
3. Gördülőkör

Fogasléc fényképe (Forrás: http://www.fogaskerekek.hu/hun.htm)

A lefejtő-forgácsolás elve fogasléc alakú szerszámmal (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)

Különböző külső fogazatú fogaskerekek (Forrás: http://www.fogaskerekek.hu/hun.htm)

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. Jelölje meg azon állításokat, amelyek a fogaskerekes hajtások feladatát adják meg!
A fogaskerékhajtások feladata mozgás átvitele (forgó, hosszirányú eltolás), átalakítása illetve, nyomatékátvitel megvalósítása.
A mozgásátvitel fogazatuk révén erőzárással történik.
Nyomatékátvitel közben a kimenő fordulatszámot is megváltoztathatják (módosíthatják) a bemenő fordulatszámhoz képest.
A fogaskerekes hajtások feladata az egytengelyűségi eltérések kiegyenlítése.
2. Jelölje meg a metsződő tengelyek esetén használt fogazat típusokat!
Nyíl kúpfogazat.
Ferde fogazat.
Egyenes kúpfogazat.
Globoid-globoid csigahajtás.
Belső fogazat.
3. Számítsa ki fogaskerékhajtásnál az áttételt (i) és a fogszámviszonyt (u), ha n1= 950 1/perc és n2= 2850 1/perc!

i=
u=

4. Jelölje meg fogaskerékhajtásoknál az áttétel állandóságára vonatkozó feltételek közül, hogy melyik igaz, melyik hamis!
A szögsebesség állandóságát (így az áttétel állandóságát) a foggörbe helyes alakjának kell biztosítani!
Az áttétel állandóságának a feltétele, hogy a két fogprofil (p1, p2) bármely érintkezési pontjában (P) állított közös fogmerőleges (n) átmenjen a C főponton (amely az r1, r2 körök érintkezési pontja).
Az áttétel állandóságának a feltétele, hogy a két fogprofil (p1, p2) bármely érintkezési pontjában (P) állított közös fogérintő (e) átmenjen a C főponton (amely az r1, r2 körök érintkezési pontja).
Az áttétel állandó, ha a profilmerőleges átmegy az O1 vagy O2 középpontokon.
5. Az alábbi ábra alapján azonosítsa a fogazat számmal jelölt elnevezéseit! Írja be a megfelelő számot a mezőbe!



Fogprofil:
Osztóköri fogvastagság:
Foglábmagasság:
Határkör:

6. Fogaskerékhajtásnál számítsa ki az osztókörátmérőt (d) és az osztóköri osztást (p), ha a fogszám z=21, a modul m= 3 mm!

d= mm
p= mm

7. Határozza meg fogaskerékhajtásnál az involut szöget ( invα ), az alapkör sugarat (rb), és az alaposztást (pb), ha a kapcsolószög α=20° , a fogszám z=25, és a modul m= 2 mm!

invα =
rb = mm
pb = mm

8. Az alábbi ábra alapján azonosítsa a fogazat betűvel jelölt elnevezését! Írja be a megfelelő betűt a mezőbe!



Osztóköri osztás:
Alaposztás:
Alapkör sugara:

9. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
Az érintkezés a közös fogmerőlegessel párhuzamosan történik emiatt, evolvens profilok esetén ez egy egyenes az ún. kapcsolóvonal.
Evolvens profilok esetén az alapkörök érintője ( N 1 N 2 ¯ ) az ún. kapcsolóvonal.
A kapcsolóvonal hosszúsága az alapköri érintési pontok közötti távolságot jelenti.
10. Határozza meg fogaskerékhajtásnál a megváltozott tengelytávot (aw), ha az elemi tengelytáv a=96 mm, a kapcsolószög α=20° , a megváltozott kapcsolószög α w =25,56385° !

aw = mm

11. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
Az evolvens fogprofilú fogaskerék gyártása fogasléc alakú szerszámmal történhet a legelőnyösebb módon.
A fogazat lefejtésének kinematikai kapcsolata körön kör legördítéssel egyezik meg.
Ha a gyártandó kerék osztókörén a szerszám osztóvonalát csúszásmentesen legördítjük, akkor a fogasléc profil különböző helyzeteihez tartozó burkológörbe a kapcsolódó kerék (evolvens) foggörbéjét adja.
12. Válassza ki az alapkör sugár helyes számítási összefüggését!
r b = mz 2 cosα
r b = mπ 2 cosα
r b = mz 2 tgα
r b =mzsinα
r b =mzcosα