Gépészet | Gépgyártástechnológia » Tengelyek I

Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Tengelyek-1 - Csoportosítás - Méretezés statikus terhelésre 1 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Tartalomjegyzék Meghatározás Csoportosítás a tengely és a gépváz relatív mozgása szerint Csoportosítás a tengely alakja szerint Csoportosítás a jellemző igénybevétel szerint Hajlított tengely méretezése statikus terhelésre Csavart tengely méretezése statikus terhelésre Hajlított és csavart tengely méretezése statikus terhelésre Alakváltozások ellenőrzése Kritikus fordulatszám ellenőrzése 2 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Meghatározás Gépalkatrészek forgását vagy elfordulását biztosító alkatrészek: Meghatározzák az alkatrészek relatív helyzetét úgy, hogy elfordulás lehetséges. Terheket közvetítenek az alkatrészek között. Jellemző a kör keresztmetszet. 3 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék

Csoportosítás a tengely és a gépváz relatív mozgása szerint Forgó tengely A tengely elfordul a gépvázhoz képest. Pl. hajtóműben Álló tengely A tengely áll a gépvázhoz képest 4 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Csoportosítás a tengely alakja szerint Lépcsős (vállas) Szakaszonként állandó keresztmetszet. Leggyakoribb típus. Csapágy Tengelyvég Váll Végcsap 5 Fogaskerék Nyakcsap Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Bordás tengely , fogazott tengely, poligon tengely Nagy nyomaték vihető át. 6 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Bütykös tengely A bütykökkel más alkatrészek mozgathatók. Gépkocsi vezérműtengely 7 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Szelep Gyújtógyertya Hengerfej Dugattyú Hengertömb Hajtórúd Forg. teng Olajteknő 8 Vezérműteng. Veszprémi Egyetem 9 Gépszerkezettan Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem

Gépszerkezettan Géptan Tanszék Forgattyús tengely Törtvonalú tengely. Egyenes vonalú mozgás átalakítása forgó mozgássá és fordítva (belsőégésű motor, kompresszor). 10 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Dugattyú Hajtórúd Forg. tengely Csapágy Forgattyús tengely négyhengeres motorban 11 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Szálas szövetszerkezet megmarad a kovácsolás után 12 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Közlőmű tengely A hajtó és a hajtott gép távol van egymástól. Viszonylag hosszú, gyakorlatilag állandó keresztmetszetű. Közlőmű tengely Csapágy Tengelykapcsoló Villanymotor 13 Hajtott gép Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Csőtengely (pl.esztergánál) Hajlékony tengely 14 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Csoportosítás jellemző igénybevétel szerint Hajlított tengelyek Csavart tengelyek

Hajlított és csavart tengelyek 15 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék A futómacska keréktengelye hajlított, álló tengely 16 Veszprémi Egyetem 17 Gépszerkezettan Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Ha a szíjtárcsa tengelykapcsolóval csatlakozik a motorhoz, akkor: A villanymotor tengelye csavart. A szíjtárcsa tengelye csavart és hajlított. F (tengelyhúzás) Szíjtárcsa Tengelykapcsoló Vill.mot M 18 Veszprémi Egyetem 19 Gépszerkezettan Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék A villanymotor tengelye csavart és hajlított, ha a szíjtárcsa közvetlenül csatlakozik a motor tengelyvégéhez. Szíjtárcsa M F (tengelyhúzás) 20 Villanymotor Veszprémi Egyetem 21 Gépszerkezettan Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Hajlított tengely méretezése statikus terhelésre Adott a tengely hossza,

terhelése, anyagminősége. Meghatározzuk a tengelyátmérőket, úgy, hogy a feszültség ne lépje túl a megengedett értéket, azaz σmax∗σmeg B d Mh Mh σ max = = ≤ σ meg K  d3 ⋅ π     32  3 d≥ Mh z 22 ReH σ meg = n 32 ⋅ Mh π ⋅ σ meg n = 2 , 5.3 , 5 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Csavart tengely méretezése statikus terhelésre Adott a tengely hossza, terhelése, anyagminősége. Meghatározzuk a tengelyátmérőket, úgy, hogy a feszültség ne lépje túl a megengedett értéket, azaz τmax∗τmeg Mcs Mcs τ max = = ≤ τ meg Kp  d3 ⋅ π     16  3 d≥ τ meg = 23 16 ⋅ Mcs π ⋅ τ meg σ meg 3 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Hajlított és csavart tengely méretezése statikus terhelésre Adott a tengely hossza, terhelése, anyagminősége. Tengelyátmérő meghatározásának feltétele: σred∗σmeg 2 2  Mh   Mcs  2 2  +

3⋅  = σ red = σ hj + 3 ⋅ τ cs =   K  2⋅K 1 32 2 3 2 2 3 2 ⋅ Mh + ⋅ Mcs ≤ σ meg = ⋅ Mh + ⋅ Mcs = 3 4 K 4 d ⋅π 3 2 ⋅ Mh + ⋅ Mcs d ≥ 4 π ⋅ σ meg 3 ReH σ meg = n 24 32 n = 2 , 5.3 , 5 2 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Alakváltozások ellenőrzése Lehajlás korlátozása (L/3000). Szögelfordulás korlátozása. Az alakváltozásokat számítógéppel célszerű számolni (pl.: AxisVM, diákverzió ingyenes). 25 Veszprémi Egyetem Lehajlás Nyomatéki ábra 26 Gépszerkezettan Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Géptan Tanszék Kritikus fordulatszám ellenőrzése Forgó tengelyeknél van olyan fordulatszám, aminél a deformáció nagyon megnő. Ezt nevezzük kritikus fordulatszámnak. K y 27 S e Egyszerű esetet vizsgálunk A tengely közepén egy tárcsa (pl. fogaskerék) van a tengelyhez rögzítve. A tárcsa súlypontja „e” külpontossággal helyezkedik

el a tengely középvonalához képest. A tengely súlyát elhanyagoljuk. Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan Fcf = m ⋅ ( y + e) ⋅ ω Centrifugális erõ: 2 y = c ⋅ Fcf A tengely K pontja y értékkel eltolódik a centrifugális erõ hatására: c : rugóállandó. Géptan Tanszék s=1/c : rugómerevség. 2 e ⋅ m⋅ ω A két egyenletbõl a K pont y= 1 2 eltolódása: − m⋅ ω c Ahol a nevezõ nulla ott y végtelen. Ebbõl adfódik a kritikus szögsebesség és fordulatszám. ω kr = 1 m⋅ c vagy ω kr = s m A kritikus szögsebességet ±1020%−al célszerű elkerülni. 28