Mechanical engineering | Higher education » Csapágyak I

Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Csapágyak-1 - Csapágyakról általában - Siklócsapágyak 1 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Tartalomjegyzék Meghatározás Csapágyak csoportosítása Siklócsapágyak A súrlódás típusai Newtoni folyadékok Stribeck diagramm Átlagos felületi nyomás Valóságos nyomáseloszlás Persely anyagminőségek Szárazon futó siklócsapágyak Siklócsapágyak szerkezeti kialakítása 2 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Meghatározás A csapágyak olyan gépelemek, melyeket egymáshoz képest elforduló alkatrészek közé építünk be, hogy: A forgás minél kisebb ellenállásba ütközzön. Járulékos feladatok: Az alkatrészek relatív helyzetének biztosítása (a forgást megengedve). Terhek közvetítése. 3 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Csapágyak csoportosítása a súrlódás csökkentésének módja szerint 4

Gördülőcsapágy Siklócsapágy Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csoportosítás a terhelés iránya szerint Csak radiálisan terhelhető csapágyak (pl. hengergörgős csapágy). Csak axiálisan terhelhető csapágyak (axiális golyóscsapágy). Radiálisan és axiálisan is terhelhető csapágyak (pl. mélyhornyú golyóscsapágy). Fax 5 Frad Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csoportosítás a szögelfordulás lehetősége szerint Merev: f kicsi Önbeálló (v. beálló): f nagy 6 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Tengelyek csapágyazása motoros hajtóműben 7 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Siklócsapágyak A súrlódást úgy csökkentjük, hogy a tengely és a gép váza közé perselyt építünk be, amely: speciális anyagú, finom felületi megmunkálású, általában kent. Az üzemi állapot súrlódási

jellege szerint a siklócsapágyak lehetnek: Hidrodinamikus (folyadéksúrlódású) Vegyes súrlódású Szárazon futó 8 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék A súrlódás típusai Száraz súrlódás (nincs kenés) A súrlódási erő nem függ a felületi nyomástól és a csúszás sebességétől. F S N 9 G S = μ ⋅N μ ≥ 0,14 (acél + acél) Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Vegyes súrlódás Van kenőanyag, de viszonylag kicsi a sebesség. Az érdességcsúcsok időnként összeérnek. A súrlódási erő függ a felületi nyomástól és a csúszás sebességétől. v Kenőanyag Levegő Méretezés : p ⋅ v ≤ (p ⋅ v )meg μ = 0,14.0,01 10 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Folyadéksúrlódás A felületeket kenőanyag választja el. A súrlódási erő függ a felületi nyomástól és a csúszás sebességétől. v 11 Kenőanyag μ = 0,01.0,001

Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Newtoni folyadékok A folyadékoknak van belső súrlódásuk. τ U v y dy x dv 12 dv η⋅ dy η: dinamikai viszkozitás [Ns/m2]. Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Stribeck diagram 0,14. A B 0,01. 0,001 Kenőanyag alkalmazása esetén hogyan függ a súrlódási tényező a sebességtől (fordulatszámtól) és a felületi nyomástól. p 1< p2 p1 p2 n (ford/perc) 13 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Átlagos felületi nyomás értelmezése F b 14 F F p= d⋅b d Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Valóságos nyomáseloszlás F 15 F Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék A tengely helyzete a perselyhez képest folyadéksúrlódás esetén A tengely szivattyúként működik. A homlokfelületen a kenőolaj lassan elfolyik, ezért utánpótlásról kell gondoskodni.

Induláskor J (játék) Üzemben 16 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Persely anyagminőségek acél tengelyekhez Különféle bronzok (a bronzok réz alapú ötvözetek, réztartalom legalább 60% és a fő ötvöző nem cink). Pl: CuSn, Cu-Pb, Cu-Al (réztartalom 90% körül) Vörösötvözet (Cu-Sn-Zn, réztartalom 90% körül). Fehérfém (Ón alapú ötvözet, 80-90% Sn, a többi Cu, Pb, Sb). Vékony rétegben a persely bélelésére használják, mert kis szilárdságú. Sárgaréz (réz alapú ötvözet, réztartalom legalább 50% és a fő ötvöző cink). Műanyagok: pl. poliamid, teflon (bélésként) Kompozitok 17 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Szinterfémek: különböző fémek, grafit, molibdén-diszulfid poraiból (szemnagyság 0,010,2 mm) keveréket készítenek. Ezt néhány ezer bar nyomással a kívánt alakra sajtolják, majd 1000 Co körüli hőmérsékleten izzítják. A lejátszódó

diffúzió révén a szemcsék erősen kötődnek és egy porózus anyag alakul ki (kb 25% pórustérfogat). A csapágyat 120 Co-on olajjal átitatják. Ez a kenőanyag sokszor a teljes élettartamra elegendő. Tengely: acél, edzett acél (finom felületi megmunkálással). 18 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Szárazon futó siklócsapágyakhoz speciális műanyagok és kompozit anyagok Ha nincs kenési lehetőség, vagy el akarjuk kerülni a karbantartást. 19 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Siklócsapágyak szerkezeti kialakítása A legegyszerűbb csapágy egy persely, melyet a gépváz furatába besajtolnak. Kis fordulatszámú, közepes terhelés, gyakori forgásirány irány váltás (csuklós mechanizmusok födmunkagépekben, anyagmozgató gépek). A kenőanyagot a csap furatán keresztül juttatják be. Sima persely (rad. terhelés) 20 Peremes persely (rad.+ax terhelés) Általában szinterfém,

műanyag, kompozit. Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Osztatlan házú merev radiális siklócsapágy Persely Tengely 21 Ház Kenőanyag bevezetés Veszprémi Egyetem Osztott házú merev radiális siklócsapágy 22 Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem 23 Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék