KURZUS: Gépszerkezettan II.

MODUL: II. modul: Oldható kötések

9. lecke: Csavarkötések, csavarmenetek

|  | Tevékenység
| Olvassa el a jegyzet 21-24., 41-47. oldalát és az alábbi, a követelmények után található összefoglalást. A feldolgozás során a következőkre figyeljen:
| Adjon választ arra, milyen szempontok alapján csoportosíthatók az egyes kötésmódok. Adjon választ arra, mi jellemzi az anyaggal, alakkal, ill. erővel záró kötéseket. Adott ábrán mutassa meg a menetemelkedést, menetemelkedési szöget és a menetosztást. Ábra alapján nevezze meg az egyes menetprofilokat. Adjon választ arra, mit jelent kötő-, illetve mozgatócsavarok esetén az önzárás fogalma. Ismerje fel az összefüggést a kötő-, illetve mozgatócsavarok rendeltetése és az alkalmazott menetszelvény jellemzői (alak, profilszög) között. Ismerje fel az összefüggést a menetek terheléseloszlása és a csavaranyák menetszáma, valamint kialakítása között. Ismerje fel az összefüggést a csavarorsó kialakítása és a feszültségtorlódás elkerülése között. Ismerje a lágy anyagokban létrehozható menetes kötések lehetőségeit. Ismerje a differenciálmenet fogalmát és kialakítási módját.
| Követelmény
| A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön:
| Listából ki tudja választani az anyaggal, alakkal, ill. erővel záró kötések jellemzőit. Fel tudja sorolni írásban a kötések különböző csoportosítási lehetőségeit. Ábrán szereplő jelölésekhez párosítani tudja a menetemelkedés, a menetemelkedési szög és a menetosztás fogalmát. Menetprofilok ábrájához hozzá tudja rendelni azok megnevezéseit. Listából ki tudja választani az önzárás fogalmát kötő-, illetve mozgatócsavarok esetén. Adott jellemzőjű menetszelvényhez párosítani tudja annak alkalmazási területét (kötő-, illetve mozgatócsavar). Meghatározások közül ki tudja választani a csavaranyák menetszáma és kialakítása, valamint a menetek terheléseloszlása közötti összefüggést. Adott jellemzők közül ki tudja választani a változó keresztmetszetű csavar jellemzőit. Különböző kialakítású csavarok közül ki tud választani egy adott feladatra alkalmas csavarfajtát. Adott jellemzők közül ki tudja választani az Ensat ill. a Heli-Coil betét tulajdonságait. Meghatározások közül ki tudja választani a differenciálmenet jellemzőit és felhasználási területét.
| Összefoglalás
| Egy gépszerkezet helyes és megbízható működését döntően befolyásolják az egyes szerkezeti elemek kötései. Kiválasztásuknál és kialakításuknál elsősorban a szerkezet funkciója, feladata a meghatározó.
| A gépészeti gyakorlat oldható és nem oldható kötéseket különböztet meg. Az oldható kötéseket egyszerűen, az alkatrészek, a kötőelem sérülése nélkül kell bontani és újra szerelni. Ide tartoznak a csavarkötések, szegek, csapszegek, tengely-agy szerkezetek retesz-, ék-, szorító- valamint rögzítőelemes kötései. A nem oldható kötéseket csak az alkatrészek vagy kötőelem roncsolásával lehet szétbontani. Ezek közé tartoznak a ragasztott, a forrasztott, a hegesztett és a szegecskötések.
| A kötéseket más szempontok szerint is csoportosíthatjuk, például figyelembe vehetjük kialakításukat, amely szerint megkülönböztethetünk anyaggal, alakkal ill. erővel záró kötéseket. Csoportosítási szempont lehet a kötés gépszerkezetben betöltött funkciója is, amely szerint egy kötés teherviselő, rögzítő vagy fűző is lehet.
| A csavarmenetekkel kapcsolatos fogalmakat a jegyzet 23. oldalán összefoglaltuk. Kiegészítésként az alábbi ábrán bemutatjuk a menetemelkedést és menetosztást. A rajz kétbekezdésű menetet mutat, az egyes csavarvonalakat különböző vastagsággal jelöltük.
| Tudjuk, hogy az anyagba vágott horony alakja meghatározza a csavarmenet fajtáját. Így beszélhetünk éles-, trapéz-, fűrész- és zsinórmenetről, mint azt a következő ábrán láthatjuk.
| A csavarkötés önzáró jellege kötőcsavaroknál azt jelenti, hogy üzemszerű terhelés hatására a kötés nem lazul meg. Például egy gépjármű kerekét rögzítő, megfelelő erővel meghúzott csavar nem lazul meg a jármű használata közben.
| A mozgatócsavaroknál az önzárás azt jelenti, hogy a csavar nem kezd mozogni külső terhelés hatására. Például az autóknál használt kézi emelő csavarorsója nem jön mozgásba a felemelt jármű súlyerejének hatására.
| Kötőcsavarok esetén a nagy súrlódási erő az önzárást segíti. A nagy profilszögű, háromszög alakú menetszelvény biztosítja a legnagyobb súrlódási erőt, ezért a kötőcsavarok jellemző profilja.
| Mozgatócsavarok esetén fontos az, hogy - az önzárás megtartása mellett - minél kisebb legyen a súrlódás, mert ekkor a csavar mozgatása kisebb erőt igényel. Erre a célra kis profilszögű menetszelvények alkalmasak. A mozgatócsavarok leggyakrabban trapézmenetesek.
| A csavarmeneteken keletkező erők meghatározásával és a csavarkötések méretezésével a konzultációkon foglalkozunk.
| Most nézzük meg, milyen a feszültségeloszlás a csavarkötés elemeiben és milyen a kötőelemek szerkezete. A csavarorsó-csavaranya kapcsolatban a felfekvéshez viszonyítva első terhelt menetben ébred a legnagyobb feszültség. A csavarorsó a terhelés hatására nyúlik, amit a csavaranya felfekvéstől távolabbi menetei nem tudnak követni. (A felfekvéstől távolabbi meneteknél vastagabb anyagnak kellene megnyúlnia, mint az elsőknél.)
| Mint azt a jegyzet 41. oldalán található 2.13. ábra mutatja, az első menet a terhelés 34%-át, a hatodik viszont már csak 7%-át veszi fel. (Ezért nem célszerű a csavaranyákat 6 menetesnél hosszabbra készíteni.)
| Az erőeloszlás javítására és az anya élettartamának növelésére használatos megoldásokat szemléltet a 2.14. és a 2.15. ábra.
| A csavaron fellépő feszültséggyűjtő hatás a csavar kedvező kialakításával jelentősen csökkenthető. Erre mutat példát a 2.16., 2.17. és 2.18. ábra.

|  | Ellenőrző kérdések és feladatok
| 1. Jelölje meg az alábbi állítások közül azokat, amelyek az erővel záró kötésekre jellemzők!
| A kötés létrehozásához külső erőhatásra van szükség.
| A terhelés átadását az alkatrészek geometriai alakja biztosítja.
| A kötésben fontos szerep jut az előfeszítő erőnek.
| A kötés létrejöttében az elemek rugalmassága is szerepet játszik.
| Az összekötendő alkatrészek között anyag létesít kapcsolatot.
| 2. Tanulmányozza az alábbi ábrát, majd oldja meg az ábra alatti feladatot!
| Írja be az alábbi fogalmak előtt szereplő betűket a megfelelő helyre! (A háromból csak kettőt kell beírni!) a = menetemelkedés b = menetosztás c = menetemelkedési szög Az ábrán az 1. számmal jelölt érték a(z) , a 2. számmal jelölt érték a(z) .
| 3. Tanulmányozza az alábbi ábrát, majd oldja meg az ábra alatti feladatot!
| Írja be az alábbi menetprofilok neve előtti számot a megfelelő helyre! (Az ötből csak hármat kell beírnia!) 1. trapézmenet 2. zsinórmenet 3. fűrészmenet 4. laposmenet 5. élesmenet Az ábrán b-vel jelölt profil a(z) , a c-vel jelölt a(z) , az e-vel jelölt pedig a(z) .
| 4. Milyen rendeltetésű csavarokhoz alkalmazhatók a nagy profilszögű háromszög alakú menetszelvények? Jelölje a helyes választ!
| Kötőcsavarokhoz.
| Mozgatócsavarokhoz.
| Kötő és mozgatócsavarokhoz egyaránt.
| 5. Mit jelent az önzárás fogalma mozgatócsavarok esetén? Jelölje a helyes választ!
| Azt jelenti, hogy a csavar mozgatásához erőt kell kifejteni.
| Azt jelenti, hogy terhelés hatására a csavar nem jöhet mozgásba.
| Azt jelenti, hogy nagy súrlódási erő lép fel.
| 6. Miért nem készítik a csavaranyát 6-nál több menetűre? Jelölje a helyes választ!
| Azért, mert a sok menet kialakítása megdrágítaná az alkatrészt.
| Azért, mert az egyes menetek terhelésének eloszlása egyenletes, 6 menet esetén egy menetre így a teljes terhelés kb. 16%-a esik, ezt pedig minden csavaranya képes elviselni.
| Azért, mert a 6. utáni menetek nagyon kis mértékben vesznek részt a terhelés felvételében.
| 7. Mi jellemzi a változó keresztmetszetű csavart? Jelölje az igaz állításokat!
| Egy helyesen kialakított változó keresztmetszetű csavarnak kicsi a nyúlóképessége.
| Egy helyesen kialakított változó keresztmetszetű csavarnak nagy a nyúlóképessége.
| A menet a magra gyengített szárig készül, a különböző keresztmetszetek találkozása gondosan lekerekített.
| 8. Az alábbi csavarkialakítások közül válassza ki azt, amely leginkább alkalmas a fej és a szár átmeneténél levő feszültségtorlódás csökkentésére!
| 9. Egészítse ki az alábbi meghatározást a felsorolt kifejezések sorszámával! (Az adott kifejezések közül csak három sorszámát kell a szövegbe beírni!) 1. menetes persely 2. Ensat betét 3. műanyag betét 4. kopásálló és nagy szilárdságú acélbetét 5. az orsó központosítása 6. Heli-Coil betét Lágy anyagba anyamenetet ún. anyabetétekkel lehet készíteni. Erre a legalkalmasabb megoldás a(z) és a(z) . A Heli-Coil betét egy persely nélküli , amely a profilszög és a menetemelkedés hibáit is kiegyenlíti.
| 10. Igaz-e az alábbi állítás a differenciálmenetre?
Az így összekapcsolt alkatrészek egy körülfordulásra a menetemelkedések különbségével mozdulnak el egymáshoz képest. Használjuk finom mozgásokat létrehozó mozgatószerkezetként is. |