1

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

GÉPELEMEK 2.

GYAKORLAT

Összeállította: Kerényi György Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem,

Gép- és Terméktervezés Tanszék,

2

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

3

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Három feladat: ventillátor

faipari maróorsó

szivattyú

4

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Ventillátor

V1

V2

5

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Ventilátor V1

6

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Ventilátor V1

7

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Ventilátor V2

PDNB csapágyház

8

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Ventilátor V2

9

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szivattyú

SZ

10

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szivattyú SZ3

Egyoldali beömlésű, egyfokozatú, konzolos

elrendezésű szivattyú

11

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szivattyú SZ3

Egyoldali beömlésű,

egyfokozatú,

konzolos elrendezésű

szivattyú

12

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szivattyú SZ3

Egyoldali beömlésű,

egyfokozatú,

konzolos elrendezésű

szivattyú

13

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Faipari maróorsó

F1 F2

14

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Faipari maróorsó F1

15

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Faipari maróorsó F2

16

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Motor:

háromfázisú rövidrezárt forgórészű aszinkron villanymotor

Motor kiválasztás pl.: http://olahvill.hu/tudastar

Katalógus pl.: http://www.evig.hu/download/katalogus.pdf. www.iramkodrive.com

A járókerék fordulatszáma alapján pl.: kétpólusú motor (fordulatszáma: ~ 2900 1/min)

1. Tervezze meg a berendezés hajtását ékszíjhajtással! Válasszon a hajtáshoz

ékszíjtárcsákat!

17

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás (DIN szabvány szerint)

Szíjválasztás: pl.: optibelt.com

Katalógus: pl.: http://www.optibelt.com/fileadmin/power_transmission/service/dokumentation/TH_KR_GB.pdf

18

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

c2 : üzemtényező meghatározása:

P tervezési = c2 Pjk

19

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

szíjprofil megválasztása

20

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

szíjtárcsák választása:

dd2 = dd1 · i

21

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

szíjhajtás áttételének ellenőrzése:

i tényleges = dd2 / dd1

n2 tényleges = n1 /i tényleges

tengelytávolság ellenőrzése: a > 0.7 (dd1 + dd2)

a < 2 (dd1 + dd2)

szíjhossz meghatározása:

szabványos szíjhossz választása: táblázatból

2

d1 d2dth d1 d2

(d - d )L = 2 a + 1.57 (d + d ) +

4a

22

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

módosult tengelytávolság meghatározása:

a tengelytávolság állítása táblázatból:

feszítéshez és utánfeszítéshez: x = ….

szereléshez: y =

2

2Szíjhossz d1 d2 Szíjhossz d1 d2d1 d2

nom

L (d + d ) L (d + d )(d d )2 2a

4 4 8

23

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

szíjsebesség meghatározása:

szíjfrekvencia meghatározása: :

d1 1szíj

d n m mv 55

60 s s

szíj

szíj

2 1000 v 1f 100

L s

24

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

c1 szögtényező meghatározása az átfogási szögből:

c3 hossztényező meghatározása táblázatból::

d1 d2

nom

d dcos

2 2a

25

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

a szíjak számának meghatározása:

ahol PN a névleges teljesítmény (β=180°):

meghatározása táblázatból:

2

N 1 3

Pcz

P c c

26

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjhajtás:

tengelyhúzás meghatározása (statikus állapot):

1. egy szíjágban ébredő húzóerő erő meghatározása:

ahol k táblázatból:

2. tengelyhúzás meghatározása:

21 B

1

500 (2,04 c ) PT k v

c z v

H 2T sin z2

27

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Szíjtárcsák:

28

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Csapágyazás megtervezése:

segédletek: gt3.bme.hu

csapágykatalógusok: SKF, NTN, FAG, INA, stb.

konstrukciók: gt3.bme.hu; internet …

2. Tájékozódjon és ismertesse, hogy hasonló típusú berendezéseknél milyen

csapágyazási megoldásokat alkalmaznak, és válassza meg a beépítésre kerülő

csapágytípust! Válassza meg a megfelelő tömítéseket!

29

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

3. Határozza meg a csapágyak terhelését, élettartamát! A szerkezet konstrukciós

kialakításával párhuzamosan végezze el a szükséges kiegészítő számításokat! (kenés

megválasztása; utánkenési időköz; illesztések megválasztása)

4. Ellenőrizze a forgórész tengelyének veszélyes keresztmetszetét összetett statikus

igénybevételre!

Gördülőcsapágyak előadás

Tavalyi előadás

Határozza meg a forgórész kritikus fordulatszámát!

Tavalyi előadás

Ellenőrizze a forgórész tengelyének veszélyes keresztmetszetét kifáradásra!

30

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

3. Határozza meg a csapágyak terhelését, élettartamát! A szerkezet konstrukciós

kialakításával párhuzamosan végezze el a szükséges kiegészítő számításokat! (kenés

megválasztása; utánkenési időköz; illesztések megválasztása)

4. Ellenőrizze a forgórész tengelyének veszélyes keresztmetszetét összetett statikus

igénybevételre!

Gördülőcsapágyak előadás

Tavalyi előadás

Határozza meg a forgórész kritikus fordulatszámát!

Tavalyi előadás

Ellenőrizze a forgórész tengelyének veszélyes keresztmetszetét kifáradásra!

31

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Közlő tengelyek ellenőrzése

A tengely igénybevételének

meghatározása példán bemutatva:

A tengelyre ható általános irányú,

külpontos terhelésnek (pl. egy

ferdefogú fogaskerék esetében) három

komponense van: radiális irányú (Fr),

kerület irányú (Fk), és axiális irányú

(Fa).

1. A támaszokban fellépő reakció

erők meghatározása a

szuperpozíció elve alapján.

Ellenőrzés összetett statikus igénybevételre:

32

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Közlő tengelyek ellenőrzése

2. A tengely hajlító igénybevételének

meghatározása a szuperpozíció

elve alapján:

a nyomatéki ábrákat két,

egymásra merőleges síkban

ábrázoljuk.

3. A hajlítónyomaték eredőjének

meghatározása:

2 2

h hr ha hkM M M M

33

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Közlő tengelyek ellenőrzése

4. A veszélyes keresztmetszetben

ébredő normálfeszültség (σh)

meghatározása (esetleg figyelembe

véve az axiális erőből származó

igénybevételt is).

(A veszélyes keresztmetszet helye

az, ahol legnagyobb feszültség

ébred, ami nem esik

szükségszerűen egybe a

legnagyobb nyomaték helyével.)

5. Az Fk kerületi erőből származó

csavarónyomaték és

csúsztatófeszültség (τcs)

meghatározása.

34

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Közlő tengelyek ellenőrzése

red meg

22 3 cshred

22 48

5

8

3cshhred

6. Szívós tengelyanyag esetén a redukált feszültséget Huber – Mises –

Hencky elmélete szerint számoljuk:

Öntöttvas tengelyek esetén a rideg anyagokra érvényes összefüggés

szerint számítjuk a redukált feszültséget:

7. A redukált és a megengedett feszültség összehasonlítása:

ahol e H

meg

R

z

35

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

3. Határozza meg a csapágyak terhelését, élettartamát! A szerkezet konstrukciós

kialakításával párhuzamosan végezze el a szükséges kiegészítő számításokat! (kenés

megválasztása; utánkenési időköz; illesztések megválasztása)

4. Ellenőrizze a forgórész tengelyének veszélyes keresztmetszetét összetett statikus

igénybevételre!

Gördülőcsapágyak előadás

Tavalyi előadás

Határozza meg a forgórész kritikus fordulatszámát!

Tavalyi előadás

Ellenőrizze a forgórész tengelyének veszélyes keresztmetszetét kifáradásra

(Haigh- vagy Smith-diagram alapján)!

• tavalyi előadás

• http://gt3.bme.hu/oktatas/segedletek/Forgoreszek/meretezes.pdf

36

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Ajánlott maradó kiegyensúlyozatlanság (VDI Lengéstani Szakbizottság)

Minőségi

osztály

A forgórész rendeltetése Súlypont

sebesség

[mm/s]

G40 Autókerekek, keréktárcsák, személy és teherautók

forgattyús tengelyei.

40

G16 Hajócsavar tengelyek, kardántengely,

mezőgazdasági gépek forgó alkatrészei.

16

G6,3 Centrifuga dobok, ventilátorok, szivattyú

járókerekek, lendkerekek, villamosgép armatúrák.

6,3

G2,5 Gáz- és gőzturbinák, turbó generátorok,

szerszámgépek, kis villanymotorok.

2,5

Gl Magnetofon, CD lejátszók hajtása, köszörűgépek,

különleges kis villanymotorok.

1

G0,4 Precíziós szerszámgépek, finom köszörűk,

pörgettyűk.

0,4

37

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Kéttömegű tengely lengésképei

Több koncentrált tömeggel rendelkező tengely alapharmonikus kritikus

fordulatszáma a Dunkerley-féle közelítéssel számítható:

38

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

5. Tervezze meg és szilárdságilag ellenőrizze a nyomatékátvivő elemeket!

6. A végleges adatok alapján készítse el a gördülőcsapágyazott forgórész

törzsrajzát 1:1 méretarányban! A ventilátor kialakítása nem tartozik a

feladathoz. Ügyeljen az illesztések, az alak- és helyzettűrések helyes

megválasztására, a szerelési, működési és gyártástechnológiai

szempontokra, az esztétikus kialakításra!

7. A törzsrajzhoz mellékeljen magyarázó ábrákkal ellátott, részletes műszaki

dokumentációt, ami tartalmazza a szükséges számításokat, magyarázatokat,

szabványos elemek kiválasztását, stb.!

8. Készítse el a tengely műhelyrajzát! Ügyeljen a méret, az alak- és

helyzettűrések, valamint a felületi érdességek helyes megadására!

39

gyakorlat 4. gyakorlat | Gépelemek 2.

© 2017 | Kerényi

Jó munkát kívánok!