KURZUS: Gépszerkezettan III.

MODUL: II. modul

4. lecke: A fogaskerekek csoportosítása, a fogaskerékhajtások alapfogalmai, az evolvens foggörbe tulajdonságai

| Tanulási útmutató
Tevékenység
Olvassa el a jegyzet 45-60 oldalain található tananyagot! Tanulmányozza át a segédlet 9.1. fejezetében lévő kidolgozott feladatát!
A tananyag tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen:
Jegyezze meg a fogaskerékhajtások feladatát! csoportosítsa a fogaskerekeket tengelyvonalainak viszonylagos helyzetei szerinti Tanulja meg a hajtás áttételének, ill. fogszámviszonyának fogalmát, valamint kiszámítási módját! Tanulmányozza a 2.5. ábrát és az alapján fogalmazza meg a fogaskerékpár helyes fogazatkapcsolódásának alapvető feltételének definícióját! A 2.6. ábra alapján tanulja meg a fogazat alapvető elnevezéseit, jelöléseit: modul, fogszám, osztókör, fejkör, lábkör... Jegyezze meg az osztókörátmérő és osztóköri osztás definícióját és számítási képletét! A 2.7. ábra alapján tanulmányozza a körevolvens származtatását és jegyezze meg az involut szögre ( i n v α ) és az alapköri sugárra (r b) vonatkozó összefüggéseket! A 2.8. ábra alapján tanulmányozza az alaposztás fogalmát és jegyezze meg az alaposztás számításának módját! A 2.9. ábra alapján jegyezze meg a kapcsolóvonal ill. a kapcsolóhossz definícióját! A 2.10. ábra alapján fogalmazza meg, hogy evolvens fogazatnál a tengelytávváltozásnak milyen hatása van,és tanulja meg a tengelytávok közötti összefüggést! 2.11. ábra segítségével fogalmazza meg saját szavaival a fogazat lefejtésének elvét! Többször rajzolja le szabadkézzel papírra a 2.7. és 2.10. ábrát! Majd ellenőrizze azok helyességét!
Követelmények
A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön
Listából ki tudja választani a fogaskerekes hajtások feladatát. Felsorolásból ki tudja választani a párhuzamos, a metsződő és a kitérő helyzetű tengelyek esetén alkalmazott fogaskerék típusokat. Ki tudja számítani az áttételt és a fogszámviszonyt. Az áttétel állandóságának feltételeire vonatkozó állítások közül ki tudja választani, hogy azok igazak vagy hamisak. Ábra alapján azonosítani tudja a fogazat alapvető elnevezéseit, jelöléseit. Meg tudja határozni az osztókörátmérőt és az osztóköri osztást. Ki tudja számítani az involut szöget ( i n v α ), az alapkör sugarat (r b), és az alaposztást (p b). Ábra alapján azonosítani tudja az osztóköri osztást (p), a tetszőleges sugáron lévő osztást (p y) és az alaposztást (p b). Felsorolás alapján el tudja dönteni a kapcsolóvonalra és a kapcsolóhosszra vonatkozó állításokról, hogy igazak vagy hamisak. Alkalmazni tudja a tengelytávok közötti összefüggést ( a w ⋅cos⁡ α w =a⋅cos⁡α ). Lista alapján el tudja dönteni, hogy a fogazat lefejtésére vonatkozó állítások igazak vagy hamisak. Géprajzilag helyesen, szabadkézzel le tudja rajzolni a 2.7. és 2.10. ábrát. Listából ki tudja választani az összefoglalóban felsorolt helyes méretezési összefüggéseket.
A tananyag összefoglalása, további információk a tananyaghoz
A használt számítási összefüggések
A táblázatban azon összefüggések szerepelnek, amelyeket a számítások megoldása során és a választásos feladatoknál használunk.
A hajtás áttétele | i= ω 1 ω 2 = n 1 n 2 = r 2 r 1 = d 2 d 1
A fogszámviszony | u= z 2 z 1
Az osztókörátmérő | d=m⋅z
Az osztóköri osztás | p= d⋅π z = m⋅z⋅π z =m⋅π
Az involut szög |
Az alapkör sugár | r b =r⋅cos⁡α= m⋅z 2 ⋅cos⁡α
Az alaposztás | p b =p⋅cos⁡α=m⋅π⋅cos⁡α
A tengelytávok közötti összefüggés | a w ⋅cos⁡ α w =a⋅cos⁡α
Szemléltető ábrák
Kapcsolódó külső egyenes fogazatú fogaskerékpár (Forrás:http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)
Fogaskerék-fogasléc kapcsolat (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)
Hengeres evolvens profilú fogaskerékpár. A bal oldali a hajtókerék. A nyíl az érintkezési pontban van és a kapcsolóegyenes irányába mutat. (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)
Evolvens fogazat lefejtése fogasléc-szerszámmal (Maag eljárás) (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)
1. Fogaskerék 2. Szerszám 3. Gördülőkör
Fogasléc fényképe (Forrás: http://www.fogaskerekek.hu/hun.htm)
A lefejtő-forgácsolás elve fogasléc alakú szerszámmal (Forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Fogasker%C3%A9k)
Különböző külső fogazatú fogaskerekek (Forrás: http://www.fogaskerekek.hu/hun.htm)

| Ellenőrző kérdések
Felhívjuk figyelmét, hogy a számítási feladatoknál a részeredményeket ne kerekítse, hanem a további számításokhoz a pontos értéket (a számológépen megjelenő összes tizedest) vegye figyelembe! Az eredményeket mindig csak az első három tizedesjegyig írja be! (Egész szám esetén és a szám végén nem kell a nullákat kiírni!)
1. Jelölje meg azon állításokat, amelyek a fogaskerekes hajtások feladatát adják meg!
| A fogaskerékhajtások feladata mozgás átvitele (forgó, hosszirányú eltolás), átalakítása illetve, nyomatékátvitel megvalósítása.
| A mozgásátvitel fogazatuk révén erőzárással történik.
| Nyomatékátvitel közben a kimenő fordulatszámot is megváltoztathatják (módosíthatják) a bemenő fordulatszámhoz képest.
| A fogaskerekes hajtások feladata az egytengelyűségi eltérések kiegyenlítése.
2. Jelölje meg a metsződő tengelyek esetén használt fogazat típusokat!
| Nyíl kúpfogazat.
| Ferde fogazat.
| Egyenes kúpfogazat.
| Globoid-globoid csigahajtás.
| Belső fogazat.
3. Számítsa ki fogaskerékhajtásnál az áttételt (i) és a fogszámviszonyt (u), ha n 1= 950 1/perc és n 2= 2850 1/perc! i = u =
4. Jelölje meg fogaskerékhajtásoknál az áttétel állandóságára vonatkozó feltételek közül, hogy melyik igaz, melyik hamis!
A szögsebesség állandóságát (így az áttétel állandóságát) a foggörbe helyes alakjának kell biztosítani! |
Az áttétel állandóságának a feltétele, hogy a két fogprofil (p1, p2) bármely érintkezési pontjában (P) állított közös fogmerőleges (n) átmenjen a C főponton (amely az r1, r2 körök érintkezési pontja). |
Az áttétel állandóságának a feltétele, hogy a két fogprofil (p1, p2) bármely érintkezési pontjában (P) állított közös fogérintő (e) átmenjen a C főponton (amely az r1, r2 körök érintkezési pontja). |
Az áttétel állandó, ha a profilmerőleges átmegy az O 1 vagy O 2 középpontokon. |
5. Az alábbi ábra alapján azonosítsa a fogazat számmal jelölt elnevezéseit! Írja be a megfelelő számot a mezőbe! Fogprofil: Osztóköri fogvastagság: Foglábmagasság: Határkör:
6. Fogaskerékhajtásnál számítsa ki az osztókörátmérőt (d) és az osztóköri osztást (p), ha a fogszám z=21, a modul m= 3 mm! d = mm p = mm
7. Határozza meg fogaskerékhajtásnál az involut szöget ( i n v α ), az alapkör sugarat (r b), és az alaposztást (p b), ha a kapcsolószög α=20° , a fogszám z=25, és a modul m= 2 mm! i n v α = r b = mm p b = mm
8. Az alábbi ábra alapján azonosítsa a fogazat betűvel jelölt elnevezését! Írja be a megfelelő betűt a mezőbe! Osztóköri osztás: Alaposztás: Alapkör sugara:
9. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
Az érintkezés a közös fogmerőlegessel párhuzamosan történik emiatt, evolvens profilok esetén ez egy egyenes az ún. kapcsolóvonal. |
Evolvens profilok esetén az alapkörök érintője ( N 1 N 2 ¯ ) az ún. kapcsolóvonal. |
A kapcsolóvonal hosszúsága az alapköri érintési pontok közötti távolságot jelenti. |
10. Határozza meg fogaskerékhajtásnál a megváltozott tengelytávot (a w), ha az elemi tengelytáv a=96 mm, a kapcsolószög α=20° , a megváltozott kapcsolószög α w =25,56385° ! a w = mm
11. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
Az evolvens fogprofilú fogaskerék gyártása fogasléc alakú szerszámmal történhet a legelőnyösebb módon. |
A fogazat lefejtésének kinematikai kapcsolata körön kör legördítéssel egyezik meg. |
Ha a gyártandó kerék osztókörén a szerszám osztóvonalát csúszásmentesen legördítjük, akkor a fogasléc profil különböző helyzeteihez tartozó burkológörbe a kapcsolódó kerék (evolvens) foggörbéjét adja. |
12. Válassza ki az alapkör sugár helyes számítási összefüggését!
| r b = m⋅z 2 ⋅cos⁡α
| r b = m⋅π 2 ⋅cos⁡α
| r b = m⋅z 2 ⋅t g α
| r b =m⋅z⋅sin⁡α
| r b =m⋅z⋅cos⁡α