Gépészet | Gépgyártástechnológia » Magyar Zsolt - Közlőműtengely méretezése

Gépelemek Közlőmű tengelyméretezése Lapszám: 1. Adatok P = 15 kW n = 750 min-1 D = Ø 0,22 m l1 = 250 mm l2 = 60 mm φD = 1,2 SZILÁRDSÁGI MÉRETEZÉS  A tengelyt terhelő névleges csavarónyomaték P ∗ 60 15000 ∗ 60 = = 190 , 99 Nm 2∗ π ∗ n 2 ∗ π ∗ 750  A mértékadó csavarónyomaték Mcs névl = Mcs = Mcs névl ∗ ϕ D = 190 ,99 ∗ 1,2 = 229 ,18 Nm  A kerületi erő meghatározása Fk = 2 ∗ Mcs 2 ∗ 229 ,18 = = 2083,45 N D 0 ,22  Az előfeszítésből származó tényleges tengelyhúzás F = 2 ∗ Fk = 2 ∗ 2083,45 = 4166 ,91 N  A maximális hajlítónyomaték Mhmax = F ∗ l 2 = 4166 ,91 ∗ 0 ,06 = 250 ,01 Nm Dátum: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése Lapszám: 2.  Méretezés összetett igénybevételre Mred = 2 Mcs 2 + Mhmax = ( 229 ,18 ) 2 + ( 250 ,01) 2 = 339 ,16 Nm Anyag A 50 (Fe 490) σmeg=90 MPa, τmeg=60 MPa d= 3 32 ∗ Mred = π ⋅ σ meg 3 32

∗ 339 ,16 = 0 ,0337 m = 33,7329 mm π ∗ 90 ∗ 10 6 A biztonságot figyelembe véve d=35 mm. A tengelykapcsoló felőli tengelycsonk csak csavarásra van igénybe véve: τ = Mcs Mcs ∗ 16 = ⇒ d= Kp d3 ∗ π 3 16 ∗ 229 ,18 = 0 ,0269 m = 26 ,9 mm π ∗ 60 ∗ 10 6 A biztonságot figyelembe véve d=28 mm A tengely alakjának felvétele (nem mérethelyes, vázlat) Dátum: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése Lapszám: 3.  Ellenőrzés elcsavarodásra sorszám Ip = 1. 2. 3. 4. 5. [ d4 ∗ π cm 4 32 ] 6, 0343 14, 7323 25, 1327 20, 47 14, 7323 φD Mred ∗ l ϕ = Ip ∗ G 0, 295 0, 0575 0, 3205 0, 033 0, 2589 ϕe= ϕ 1+ ϕ 2+ ϕ 3+ ϕ 4 + ϕ 0, 9649 0, 9649 0, 9649 0, 9649 0, 9649 5 φmeg 0, 155 0, 155 0, 155 0, 155 0, 155  Lehajlás a szíjtárcsa felőli oldalon I= f = 0 ,035 4 ∗ π d4 ∗ π = = 7 ,3662 * 10 − 8 m 4 64 64 F ∗ l 23 4166 ,91 ∗ 0 ,06 3 = = 0 ,000019394 m = 0 ,0194 mm 3

∗ I ∗ E 3 ∗ 7 ,3662 ∗ 10 − 8 ∗ 2 ,1 ∗ 10 11 f meg = l2 0 ,06 = = 0 ,00002 m ≤ f 3000 3000  Szögelfordulás β = 4166 ,91 ∗ 0 ,06 2 F ∗ l2 = = 0 ,0004849 rad = 0 ,02778 ° 2 ∗ I ∗ E 2 ∗ 7 ,3662 ∗ 10 − 8 ∗ 2 ,1 ∗ 10 11  A kritikus fordulatszám n krit = 300 ∗ 1 ∗ K = 300 ∗ f 1 ∗ 0 ,9 = 1938 ,48 min − 1 0 ,0194 1, 3nkrit < nüzemi < 0, 7nkrit 2520 < nüzemi < 1356, 9 Dátum: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése Lapszám: 4.  Ellenőrzés kifáradásra  σ nv Mhv 32 ∗ 250 ,01 = = 59 ,3955 MPa Kv 0 ,035 3 ∗ π =  τ nv = hajlítás esetén csavarás esetén Mcsv 16 ∗ 229 ,18 = = 27 ,2234 MPa Kpv 0 ,035 3 ∗ π Feszültséggyűjtő hely a 1-2 tengelyátmenetnél.  Gátlástényezők hajlításnál ρ 0 ,6 = = 0 ,02 ⇒ β σ , = 2 ,4 d 28 D 40 = = 1,1428 ⇒ c = 0 ,5 d 35 βσ v = 1 + c ( β σ , − 1) = 1 + 0 ,5( 2 ,4 − 1) =

1,7  Gátlástényezők csavarásnál ρ 0 ,6 = = 0 ,02 ⇒ β τ , = 1,75 d 28 D 40 = = 1,1428 ⇒ c = 0 , 7 d 35 β τ v = 1 + c , ( β τ , − 1) = 1 + 0 ,7 ( 1,75 − 1) = 1,525 Dátum: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése Lapszám: 5.  Az effektív feszültségek σ τ eff eff =σ =τ nv ∗ βσ v = 59 ,3955 ∗ 1,7 = 100 ,9724 MPa ∗ β τ v = 27 ,2234 ∗ 1,525 = 41,5157 MPa nv  A módosító tényező α = σ meg 2∗ τ = 90 = 0 ,75 2 ∗ 60 (σ eff v ) + 4 ( α ∗ τ eff v ) = meg σ red eff = 2 2 ( 100 ,9724 ) 2 + 4( 0 ,75 ∗ 41,5157 ) 2 = 118 ,6314 MPa  A kifáradásra megengedett feszültség σ A meg = b1 ∗ b2 fht ∗ σ A b1 = 0 ,83 b2 fht ⇒ b2 hj = 0 ,25 b2 fht = 0 ,575 ∗ b2 hj + 0 ,425 = 0 ,575 ∗ 0 ,75 + 0 ,425 = 0 ,856 SMITH – diagrammból σ A σ Ameg = 240 MPa = b1 ∗ b2 fht ∗ σ A = 0 ,83 ∗ 0 ,856 ∗ 240 = 170 ,5152 MPa  A

biztonsági tényező n= σ A meg σ red eff = 170 ,5152 = 1,437 118 ,6314 Dátum: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése Lapszám: 6. CSAPÁGYAK MÉRETEZÉSE ∑ M A = ( l1 + l 2 ) − F + FB ∗ l1 FB = ∑ F ∗ ( l1 + l 2 ) 4166 ,91 ∗ 0 ,31 = = 5166 ,9684 N l1 0 ,25 M B = FA ∗ l 1 − F ∗ l 2 FA = F ∗ l 2 4166 ,91 ∗ 0 ,06 = = 1000 ,0584 N l1 0 ,25 Dátum: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése 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: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése 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: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése 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: 02.1122 p ébr < p meg Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése 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: 02.1122 Név: Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031 Gépelemek Közlőmű tengely méretezése 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: 02.1122 Név:

Magyar Zsolt Csoport: GII-L-031