Gépészet | Gépgyártástechnológia » Magyar Zsolt - Ékszíjhajtás tervezése

Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 1. Adatok P = 15 kW n1 = 1400 min-1 n2 = 700 min-1 v = 15 m/s SZILÁRDSÁGI MÉRETEZÉS Az áttétel n1 1400 = =2 n2 700 i= A tárcsaátmérő dp1 ⋅ π ⋅ n1 60 ⋅ v 60 ⋅ 15 ⇒ dp1 = = = 0 ,2046 m π ⋅ n1 π ⋅ 1400 60 v= dp1 = 220 mm i= n1 dp 2 = ⇒ dp 2 = i ⋅ dp1 = 2 ⋅ 220 = 440 mm n 2 dp1 Módosított értékek im = dp 2 440 = =2 dp1 220 nm 2 = vm = n1 1400 = = 700 min − 1 im 2 dp1 ⋅ π ⋅ n1 0 , 22 ⋅ π ⋅ 1400 m = = 16 ,12 60 60 s Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 2. A szíj hossza Tengelytávolság 0 ,7 ⋅ ( dp1 + dp 2 ) < a < 2 ⋅ ( dp1 + dp 2 ) 0 ,7 ⋅ ( 220 + 440 ) < a < 2 ⋅ ( 220 + 440 ) 462 < a < 1320 a = 800 mm ( dp 2 − dp1 )2 ( 220 + 440 ) = 2651,85 π π Lp = 2 ⋅ a + ⋅ ( dp1 + dp 2 ) + = 2 ⋅ 800 + ⋅ ( 220 + 440 ) + 2 4⋅ a 2 4 ⋅ 800 Lp = 2700 mm 2 A névleges tengelytávolság

a= p+ p2 − q p = 0 ,25 ⋅ Lp − 0 ,393 ⋅ ( dp1 + dp 2 ) = 0 ,25 ⋅ 2700 − 0 ,393 ⋅ ( 220 + 440 ) = 415 ,62 mm q = 0 ,125 ⋅ ( dp 2 − dp1 ) 2 = 0 ,125 ⋅ ( 440 − 220 ) 2 = 6050 mm a= p+ p 2 − q = 415 ,62 + 415 ,62 2 − 6050 = 825 mm Tengelytáv állíthatóság y = y 1 + y 2 = 43,96 + 150 = 193,96 mm ≈ 195 mm y 1 = h0 ⋅ π = 14 ⋅ π = 43,96 mm y 2 = 0 ,04 ⋅ Lp = 0 ,04 ⋅ 2700 = 108 mm A szíjfrekvencia f= v SZ 16 ,12 1 ⋅ t ⋅ 3600 = ⋅ 2 ⋅ 3600 = 42986 ,67 Lp 2 ,7 h Az ékszíjak darabszáma Táblázatból K 0 = 1,135 K 1 = 0 ,955 K 2 = 1,11 K 3 = 1,3 K 4 = 0 ,95 Az előzetes ékszíjszám P1/ = z= P 15 ⋅ K0 ⋅ K1 ⋅ K 2 ⋅ K 4 = ⋅ 1,135 ⋅ 0 ,955 ⋅ 1,11 ⋅ 0 ,95 = 13,18 kW K3 1,3 P 15 = = 1,138 / P1 13,18 Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 3. Tényleges ékszíjszám µ = 0 ,15 α = 38° µ 0 ,15 µ/= = = 0 ,46 α 38 sin sin 2 2 β dp − dp1 440 − 220

cos = 2 = = 0 ,0407 2 2⋅ a 2 ⋅ 2700 β = 87 ,66° β = 175 ,33° β = 3,06 rad 2 / ε = e µ ⋅ β = 4 ,09 A kerületi erő P 15000 = = 102 ,31 Nm 2 ⋅ π ⋅ n 2 ⋅ ⋅ 1400 π 60 2 ⋅ M 2 ⋅ 102 ,31 FK = = = 930 ,1 N dp1 0 ,22 M= A centrifugális erőből származó húzóerő 2 c = ρ ⋅ A ⋅ v SZ = 1250 ⋅ 2 ,31 ⋅ 10 − 4 ⋅ 16 ,12 2 = 75 ,03 N A laza ágban ébredő erő T0 = 1 1 ⋅ FK + c = ⋅ 930 ,1 + 75 ,03 = 376 ,03 N ε −1 4 ,09 − 1 A feszes ágban ébredő erő T1 = ε 4 ,09 ⋅ FK + c = ⋅ 930 ,1 + 75 ,03 = 1306 ,13 N ε −1 4 ,09 − 1 Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 4. A tengelyeket terhelő erő ε +1 4 ,09 + 1 ⋅ FK = ⋅ 930 ,1 = 1532 ,1 N ε −1 4 ,09 − 1 H 0 = H + 2 ⋅ c = 1532 ,1 + 2 ⋅ 75 ,03 = 1682,2 N H= A tengely méretezéséhez H = 2 ⋅ FK = 2 ⋅ 930 ,1 = 1860 ,2 N A hajtó tengely méretezése Reakcióerők H = 1860 N l1 = l3 = 140 mm l

2 = 200 mm ∑ MA= 0 ∑ MB = 0 H ⋅ 0 ,34 1860 ,2 ⋅ 0 ,34 = = 3162 N 0 ,2 0 ,2 H ⋅ 0 ,14 1860 ,2 ⋅ 0 ,14 0 = − H ⋅ 0 ,14 + FA ⋅ 0 ,2 ⇒ FA = = = 1302 N 0 ,2 0 ,2 0 = FB ⋅ 0 ,2 − H ⋅ 0 ,34 ⇒ FB = Szilárdsági méretezés [Fe 490] P = 15 kW n1 = 1400 min − 1 H = 1860 ,2 N σ meg = 100 MPa ϕ d = 1,2 15000 = = 102 ,31 Nm n1 1400 2⋅ π ⋅ 2⋅ π ⋅ 60 60 M cs = ϕ d ⋅ M m = 1,2 ⋅ 102 ,31 = 122,772 Nm Mm = P Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 5. M h = H ⋅ 0 ,14 = 1860 ,2 ⋅ 0 ,14 = 260 ,428 Nm M red = M cs2 + M h2 = 122,722 2 + 260 ,428 2 = 287 ,916 Nm M red M red = 3 ⇒ d= K d ⋅π 32 d sz = 66 mm σ red = 3 32 ⋅ M red = σ red ⋅ π 3 32 ⋅ 287 ,916 = 0 ,066 m 100 ⋅ π Elcsavarodás M ⋅l ϕ = cs Ip ⋅G G = 8 ⋅ 10 4 MPa ϕ meg = 0 ,25 d sz4 ⋅ π 0 ,066 4 ⋅ π = = 1,91 ⋅ 10 − 6 m 4 32 32 122,772 ⋅ 0 ,48 ϕ = = 0 ,00038 1,91 ⋅ 10 −

6 ⋅ 8 ⋅ 10 10 ϕ < ϕ meg ,tehát megfelel . Ip = Lehajlás E = 2 ,1 ⋅ 10 11 MPa d sz4 ⋅ π 0 ,066 4 ⋅ π = = 9 , 31 ⋅ 10 − 7 m 4 64 64 3 H ⋅ l3 1860 , 2 ⋅ 0 ,14 3 f= = = 8 ,7 ⋅ 10 − 6 m 3 ⋅ E ⋅ I 3 ⋅ 2 ,1 ⋅ 10 11 ⋅ 9 , 31 ⋅ 10 − 7 I= f < f meg ,tehát megfelel Csapágy kiválasztása Lh = 10 4 h 4 n = 1400 min − 1 cmeg = 15000 N 60 ⋅ n ⋅ Lh 3 60 ⋅ 1400 ⋅ 10 f1 = = = 9 ,435 10 6 10 6 c = f 1 ⋅ FA = 9 ,435 ⋅ 1302 = 12284 ,87 N FA = 1302 N c < cmeg Dátum: 03.0312 3 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 6. Retesz méretezése Táblázatból: b×h = 8×7 t1 = 4 mm F= l = 18 − 90 mm τ meg = 40 MPa 2 ⋅ M cs 2 ⋅ 122 ,772 = = 3720 ,36 N d sz 0 ,066 τ = F F 3720 ,36 ⇒ l= = = 11,626 mm A b ⋅ τ meg 8 ⋅ 40 p meg = 90 MPa pébr = l sz = 20 mm F 3720 ,36 = = 46 ,5 MPa t1 ⋅ l sz 4 ⋅ 20 pébr < pmeg , tehát megfelel . A hajtott tengely

méretezése Reakcióerők H = 1860 ,2 N l1 = 200 mm l 2 = 140 mm ∑ MA= 0 0 = − FB ⋅ 0 ,2 + H ⋅ 0 ,34 ⇒ FB = ∑ H ⋅ 0 ,34 1860 ,2 ⋅ 0 ,34 = = 3162,34 N 0 ,2 0 ,2 F = 0 ⇒ FA = FB − H = 3162 ,34 − 1860 ,2 = 1302 ,14 N Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 7.  Csapágy az „A„ alátámasztásnál Fr =1000 N Fa = 0 LH = 20000 üzemóra V = 1, 2 n = 750 min-1 golyós P = V ∗ X ∗ Frad + Y ∗ Fax P = 1,2 ∗ 1 ∗ 1000 + 0 ∗ 0 = 1200 N L= 60 ∗ n ∗ LH 60 ∗ 750 ∗ 20000 = = 900 10 6 10 6 3 3 3  C L =   ⇒ C = L10 ∗ P = 900 10 ∗ 1200 = 11585 ,8726 N ≈ 11,6 kN  P A választott csapágy EGYSOROS MÉLYHORNYÚ – GOLYÓS (MSZ 7603) Jele 6306 D = 72 mm d = 30 mm B = 19 mm r = 2 mm Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 8.  Csapágy a „B „alátámasztásnál Fr = 5167 N

Fa = 0 LH = 20000 üzemóra V = 1,2 n = 750 min-1 hengergörgős P = V ∗ X ∗ Frad + Y ∗ Fax = 1,2 ∗ 1 ∗ 5167 + 0 ∗ 0 = 6200 ,4 N L= 60 ∗ n ∗ LH 60 ∗ 750 ∗ 20000 = = 900 10 6 10 6 3 3 3  C L =   ⇒ C = P ∗ L10 = 6200 ,4 ∗ 900 10 = 59864 ,2038 N ≈ 59 ,9 kN  P A választott csapágy EGYSOROS MÉLYHORNYÚ – HENGERGÖRGŐS (MSZ 7603) jele 6307 D = 80 mm d = 35 mm B = 21 mm r = 2, 5 mm Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 9. RETESZEK MÉRETEZÉSE  A szíjtárcsánál Fny1 = Mcs 229 ,18 = = 13096 N r5 0 ,0175 A retesz hossza, ha b = 8 mm és h = 7 mm τmeg = 40 MPa l1 = Fny1 13096 = = 40 ,925 mm ≈ 42 mm b ∗ τ meg 8 ∗ 40  p ébr = Ellenőrzés palástnyomásra Fny1 13096 = = 45 ,7143 MPa h ∗ l1 7 ∗ 40 ,925 45 ,7143 = p ébr < p meg = 60 ~ 100 MPa  A tengelykapcsolónál Fny 2 = Mcs 229 ,18 = = 16370 N r1 0 ,014 b× h = 8 × 7 l2 = Fny

2 16370 = = 51,1563 mm ≈ 55 mm b ∗ τ meg 8 ∗ 40  Ellenőrzés palástnyomásra p ébr = Fny 2 16370 = = 45 ,7142 h ∗ l 2 7 ∗ 51,1563 Dátum: 03.0312 p ébr < p meg Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 10. TENGELYKAPCSOLÓ MÉRETEZÉSE Adatok dt = 28 mm d3 = 140 mm d2 = 50 mm dc = 110 mm z = 6 db Mcs = 229, 18 Nm σmeg = 50 MPa τHmeg = 80 MPa μ = 0, 1  Ellenőrzés erőzárásra dk = d 1 + d 2 140 + 50 = = 95 mm 2 2 Fk = 2 ∗ M cs 2 ∗ 229 ,18 = = 4824 ,8421 N dk 0 ,095 FN = Fs 4824 ,8421 = = 48248 ,421 N µ 0 ,1 dm = 4 ∗ FN 1 = π ∗ σ H meg Fk = Fs FN 1 = FN 48248 ,421 = = 8041,4035 N z 6 4 ∗ 8041,4035 = 0 ,011319 m ≈ 13,2 mm ⇒ M 12 π ∗ 80 ∗ 10 6  Ellenőrzés alakzárásra FNY = 2 ∗ M cs 2 ∗ 229 ,18 = = 4166 ,9091 N dc 0 ,11 FNY 1 = FNY 4166 ,9091 = = 694 ,4848 N z 6 dm = 4 ∗ FNY 1 = π ∗ τ meg 4 ∗ 694 ,4848 = 0 ,0042 m ≈ 4 ,2 mm ⇒ M 4 π ∗ 50

∗ 10 6 Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 11. MŰSZAKI LEÍRÁS  A szerkezet rendeltetése A feladatban megtervezett közlőmű tengely egy meghajtó szerkezet és egy munkagép között létesít kapcsolatot.  A szerkezet feladata Forgatónyomaték biztonságos átvitele  A közlőmű adatai A tengely hossza 453 mm. Két helyen csapágyazott, mélyhornyú csapágyakkal, amelyek nem szabványos öntvényfalban vannak elhelyezve. A tengely egyik végén tárcsás tengelykapcsoló, a másik végén pedig egy szíjtárcsával veszi fel – adja át a hajtómű nyomatékát. A tengely A 60 – es anyagminőségű anyagból készül.  Összeszerelés A tengelyre illesztve a két csapágyat, seeger – gyűrűvel biztosítjuk. Ezután az öntvényfal felszerelése következik. FIGYELEM! Zárás előtt a csapágyakat meg kell kenni és a filctömítést ellenőrizni kell. Következő lépésben a

tengelykapcsoló felszerelése következik Utolsó műveletként a szíjtárcsa felszerelésére kerül sor.  Karbantartás A szerkezet különösebb karbantartást nem igényel. A csapágyak zsírzását bizonyos időnként Ellenőrizni kell, hiány esetén a megfelelő zsírból pótolni. Ajánlott zsírfajta: SKF – 63  Balesetvédelmi utasítás A szerkezet forgó mozgása és a szíjtárcsa szerkezeti megoldásából adódóan jelentős balesetveszély lehetősége merülhet fel. Ennek elkerülése érdekében, az összeszerelés után a forgó alkatrészeket védőburkolattal kell ellátni. Üzem közben a védőberendezések eltávolítása TILOS!  Tartozékok Védőburkolat Reteszek Csavarok Tömítőgyűrűk Alátétek Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 12. Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 13. Dátum: 03.0312

Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Gépelemek Ékszíjhajtás tervezése Lapszám: 14. Dátum: 03.0312 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-027 Nyíregyházi Főiskola Műszaki Alapozó és Gépgyártástechnológia Tanszék GÉPELEMEK ÉKSZÍJHAJTÁS TERVEZÉSE Készítette: Magyar Zsolt GL - II