KURZUS: Gépszerkezettan III.

MODUL: I. modul

3. lecke: Oldható és különleges tengelykapcsolók

| Tanulási útmutató
Tevékenység
Olvassa el a jegyzet 29-44 oldalain található tananyagot! Tanulmányozza át a segédlet 8.4. fejezetében lévő kidolgozott feladatait, valamint oldja meg az ott lévő gyakorló feladatokat!
A tananyag tanulmányozása közben az alábbiakra figyeljen:
Jegyezze meg, hogy milyen tengelykapcsolók tartoznak az oldható alakzáró, az oldható erőzáró és a különleges kapcsolók közé! Fogalmazza meg, hogy milyen elven működnek az oldható alakzáró, az oldható erőzáró és a különleges tengelykapcsolók, valamint ezek egyes típusaira mik a jellemzők. Ábra alapján tanulmányozza az oldható körmös, a szinkronizáló, a kúpos, a dörzstárcsás, a lemezes, a biztonsági és a hidrodinamikus tengelykapcsolók szerkezeti elemeit, működési elvét! Többször rajzolja le szabadkézzel papírra az 1.23. ábrán lévő lemezes dörzskapcsolókat! Majd ellenőrizze azok helyességét! Tanulmányozza az oldható körmös kapcsolónál az 1.17. ábra alapján a körmökre ható kerületi erő, a reteszre ható erő és az axiális kikapcsolási összefüggéseit! Tanulja meg az 1.19. ábra alapján a kúpos kapcsolónál az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú erő vektorábráját, valamint jegyezze meg a nyomatékátvitelhez szükséges kerületi erő, a normálerő, és az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú (axiális) erő összefüggéseit! Jegyezze meg dörzstárcsás és lemezes tengelykapcsolóknál az axiális összeszorító erő, valamint az átvihető nyomaték összefüggését! Tanulja meg, hogy hidrodinamikus tengelykapcsoló esetén mit értünk a szlip, a hatásfok és a kapcsolóval átvihető nyomaték alatt!
Követelmények
A tananyag elsajátítása akkor tekinthető sikeresnek, ha Ön
Felsorolás alapján adott tengelykapcsolóról el tudja dönteni, hogy az oldható alakzáró, az oldható erőzáró vagy a különleges kapcsolók csoportjába tartozik. Az oldható alakzáró, az oldható erőzáró és a különleges tengelykapcsolók működési mechanizmusára, ill. ezek egyes típusaira vonatkozó állításokról el tudja dönteni, hogy azok igazak vagy hamisak. Ábrák segítségével azonosítani tudja a különböző tengelykapcsoló típusokat. Ábra alapján meg tudja nevezni az oldható körmös, a szinkronizáló, a kúpos, a dörzstárcsás, a lemezes, a biztonsági és a hidrodinamikus tengelykapcsolók fő részeit. Többféle tengelykapcsoló ábrája közül ki tudja választani az oldható és különleges tengelykapcsolókat. Géprajzilag helyesen, szabadkézzel le tudja rajzolni az 1.23. ábrát. Ki tudja számítani az oldható körmös kapcsolónál a körmökre ható kerületi erőt, a reteszre ható erőt, és az axiális kikapcsoló erőt. Meg tudja határozni kúpos kapcsolónál a kerületi erőt, a normálerőt és az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú erőt. Ki tudja számítani dörzstárcsás és lemezes tengelykapcsolóknál az axiális összeszorító erőt és a kapcsolóval átvihető nyomatékot. 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 használunk. A kiemelt betűkkel írt megnevezések képleteit a vizsgán felhasználhatják. A választásos feladatoknál a kiemelt összefüggések természetesen nem szerepelnek.
Oldható körmös kapcsoló
A körömre ható kerületi erő | F k = 2⋅T d k
A reteszekre ható erő | F r = 2⋅T d t
Az axiális kikapcsoló erő | F a x =μ⋅( F k + F r )
Kúpos tengelykapcsoló
A kerületi erő | F k = 2⋅T d k
A normál erő | F n = F k μ
Az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú (axiális) erő | F a = F n ⋅sin⁡α
Dörzstárcsás és lemezes tengelykapcsoló
Az axiális összeszorító erő | F a = ( d k 2 − d b 2 )⋅π 4 ⋅p
A kapcsolóval átvihető nyomaték | T k = i⋅μ⋅ F a 3 ⋅ ( d k 3 − d b 3 ) ( d k 2 − d b 2 ) vagy T k = (3⋅c+ c 3 ) 6 ⋅π⋅μ⋅p⋅ d k ö z 3
Hidrodinamikus tengelykapcsoló
A szlip | s=1− n 2 n 1
A hatásfok | η= n 2 n 1 =1−s
A kapcsolóval átvihető nyomaték | T=c⋅ n 1 2 ⋅ D 5
Szemléltető ábrák
Oldható körmös tengelykapcsoló fényképe. (Forrás: www.ktr.com)
Oldható körmös tengelykapcsoló összeállítási rajza tételszámozással. (Forrás: www.ktr.com)
Szinkronizáló kapcsoló 3D-s modellje tételszámozással.
Szinkronizáló kapcsoló fő részei.
Súrlódó kúpos tengelykapcsoló térhatású ábrája (félbe vágva) tételszámozással. (Forrás: Select Design Technologies Limited)
Súrlódó kúpos tengelykapcsoló alkatrészeinek fényképe. (Forrás: Select Design Technologies Limited)
Dörzstárcsás tengelykapcsoló működési elve tételszámozással. (Forrás: www.luk.com)
Dörzstárcsás tengelykapcsoló fényképe. (Forrás: www.luk.com)
Mechanikus működtetésű lemezes dörzskapcsoló elvágott 3D-s modellje tételszámozással. (Forrás: www.ortlinghaus.com)
Biztonsági tengelykapcsoló elvágott 3D-s modellje tételszámozással. (Forrás: www.ortlinghaus.com)
Hidrodinamikus tengelykapcsoló részei.
Hidrodinamikus tengelykapcsoló fényképe. (Forrás: www.luk.com)

| 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 két tizedesjegyig írja be! (Egész szám esetén és a szám végén nem kell a nullákat kiírni!)
1. Jelölje meg az oldható alakzáró tengelykapcsolókat!
| Szinkronizáló.
| Kúpos.
| Biztonsági.
| Oldható körmös.
| Dörzstárcsás.
2. Az alábbi állítások közül döntse el, hogy melyik igaz, melyik hamis!
A különleges tengelykapcsolók működtetése lehet légnyomásos (pneumomechanikus), folyadéknyomásos (hidromechanikus), elektromágneses (elektromechanikus). |
Alakzáró kapcsolót működés közben általában nem lehet kikapcsolni. Kikapcsolni álló helyzetben, vagy a két kapcsolófél azonos fordulatszámánál lehet. |
Az oldható erőzáró tengelykapcsolóknál a fokozatosan növelhető súrlódó erő viszi át a nyomatékot. Lágy indítás és túlterhelésnél megcsúszás jellemző a kapcsolókra. |
3. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló megnevezését a megadott listából!
| Biztonsági tengelykapcsoló
| Oldható körmös tengelykapcsoló
| Lemezes tengelykapcsoló
| Hidrodinamikus tengelykapcsoló
4. Válassza ki az ábrán látható tengelykapcsoló 2-es és 10-es alkatrészeinek megnevezését a megadott listából! A helyes válasz mellé írja oda a megfelelő számot! A rajzon nem azonosított megnevezések mellé írjon nullát! Dörzstárcsa: Kinyomócsapágy: Lendkerék: Kapcsolóvilla:
5. Az ábrán látható tengelykapcsolók jelöléseit párosítsa a megadott tengelykapcsoló megnevezésekhez! Biztonsági tengelykapcsoló: Szinkronizáló kapcsoló: Dörzstárcsás tengelykapcsoló: Súrlódó kúpos tengelykapcsoló:
6. Oldható alakzáró körmös kapcsolónál, határozza meg a kerületi erőt (F k), a reteszekre ható erőt (F r), és a kikapcsoláshoz szükséges axiális erőt (F ax)! Az összekapcsolt d t = 40 mm-es acél tengelyekre T = 500 Nm méretezési nyomatékú, öntöttvas tengelykapcsolót használunk. A körmök középátmérője: d k = 100 mm. A súrlódási tényező értéke: μ=0,06 . F k = N F r = N F ax = N
7. Egy kúpos tengelykapcsolónál határozza meg a nyomatékátvitelhez szükséges kerületi erőt (F k), a normál erőt (F n) és a felületek összenyomódásához szükséges axiális erőt (F a)! Adatok: méretezési nyomaték: T = 400 Nm, súrlódókúp középátmérő: d k = 200 mm, öntöttvas-acél tárcsafelek súrlódási tényezője: μ=0,2 , félkúpszög: α=14° . F k = N F n = N F a= N
8. Egy tárcsás dörzskapcsoló adatai a következők: a súrlódó felület külső átmérője: d k= 240 mm, súrlódó felület belső átmérője: d b= 160 mm, a megengedett palástnyomás értéke: p= 0,4 N/mm2, a felületek közötti súrlódási tényező μ=0,2 , a súrlódó felületek száma i=1. Számítsa ki a szükséges axiális összeszorító erőt (F a) és a kapcsolóval átvihető nyomaték (T k) értékét! F a = N T k = Nm
9. Válassza ki kúpos tengelykapcsolónál az összenyomódáshoz szükséges tengelyirányú erő helyes méretezési összefüggését!
| F a = F n ⋅cos⁡α
| F a = F n ⋅sin⁡α
| F a = F n ⋅t g α
| F a = F k ⋅sin⁡α
| F a = F k ⋅cos⁡α