40
Széchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács Gáborné, Dr. Rácz Péter, Szalai Péter, Törőcsik Dávid Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

GÉPELEMEK

7. előadás

Hajtómű tengely méretezése. Rugók.

Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács Gáborné,

Dr. Rácz Péter, Szalai Péter, Törőcsik Dávid

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 2: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

2

Motor, hajtómű, ékszíjhajtás és lánchajtás

összeépítésének 3D modellje és részei

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Hajtómű tengely méretezése

• szilárdsági és geometriai méretezés

Fogaskerékhajtás elemei

Ékszíjhajtás elemei és méretezése

Page 3: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

3

Az összeépítési feladat 3D modellje darabjegyzékkel

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 4: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

4

Az összeépítési feladat 3D modellje

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 5: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

5

Az összeépítési feladat 3D modellje

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 6: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

6

Az összeépítési feladat 3D modellje

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 7: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

7

Az összeépítési feladat 3D modellje

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 8: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

8

Az összeépítési feladat 3D modellje, robbantott ábra

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 9: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

9

Az összeépítési feladat 3D modellje, hajtómű

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 10: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

10

Az összeépítési feladat 3D modellje, hajtómű

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 11: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

11

Az összeépítési feladat 3D modellje, hajtómű

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 12: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

12

Az összeépítési feladat 3D modellje, bemenő tengely

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 13: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

13

Az összeépítési feladat 3D modellje, kimenő tengely

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 14: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

14

Az összeépítési feladat 3D modellje, bemenő tengely terhelései

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 15: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

15

Az összeépítési feladat 3D modellje, bemenő tengely nyíróerő ábra

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 16: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

16

Az összeépítési feladat 3D modellje, bemenő tengely hajlító nyomatéki ábra

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 17: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

17

Az összeépítési feladat 3D modellje, bemenő tengely hajlító feszültségi ábra

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 18: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

18

Az összeépítési feladat 3D modellje, bemenő tengely csavaró feszültségi ábra

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 19: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

19

Az összeépítési feladat 3D modellje, bemenő tengely redukált feszültségi ábra

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 20: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

20

Az összeépítési feladat 3D modellje, kihajtó fogaskerék

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 21: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

21

Az összeépítési feladat 3D modellje, kihajtó fogaskerék jellemzőinek táblázata

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 22: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

22

Az összeépítési feladat 3D modellje, szíjhajtás

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 23: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

23

Az összeépítési feladat 3D modellje, kis szíjtárcsa

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 24: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

24

Az összeépítési feladat 3D modellje, szíjhajtás jellemzői

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 25: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

25

Az összeépítési feladat 3D modellje, szíjhajtás tervezési adatai

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 26: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

26

1. Rugók – alapfogalmak. A rugók funkciója A rugók a gépeknek és szerkezeteknek olyan különleges elemei,

amelyek nagy (ill. korlátozott) alakváltozás létrehozására

alkalmasak.

Az alakváltozás, szemben más szerkezeti elemekkel, a rugóknak

kedvező sajátossága.

Az alakváltozást igényelő funkció lehet:

• energiatároló-,

• rugalmas előfeszítést adó-, rugalmas szorítás

• dinamikus terhelést csillapító- és

• méretláncot záró funkció

• erő- vagy nyomatékhatárolás

• erő- vagy nyomatékmérés

Az alkalmazott rugók sokféle szempont szerint csoportosíthatók

illetve osztályozhatók, pl.:

- igénybevétel szerint: húzó, nyomó, hajlító,

csavaró és nyíró, vagy ezek valamilyen

kombinációja;

- anyaguk szerint: fémes, nemfémes (műanyag,

gumi, kompozit).

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 27: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

27

2. Rugók – alapfogalmak. A rugók

karakterisztikájaA rugók tulajdonságainak kifejezésére nagyon sok-, illetve különféle

jellemzőt használnak. A legfontosabb jellemző a rugó

karakterisztika. A karakterisztikát az erő és az elmozdulás

meghatározta görbe alakja jellemzi.

a. ábra

egy progresszív gumirugó

b. ábra

egy lineáris hengeres

nyomórugó

c. ábra

egy degresszív tányérrugó

csoport (köteg)

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 28: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

28

Rugó jelleggörbék Rugó jelleggörbe lehet más

felterhelés és leterhelés esetén

vagyA rugó merevség

A rugó állandó

N/m N/m

m/N

Nm

A rugóban a külső

terhelés hatására

felhalmozódó energia

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 29: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

29

3. A fémrugók típusai- csavarrugók (húzó és nyomó igénybevételre),

- csavaró- és torziós rugók (rúdrugók),

- laprugók (hajlító igénybevételre),

- tányérrugók

- gyűrűs rugók.

Laprugó köteg

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 30: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

30

Laprugók

Egyik végén befogott egylapos rugó

A befogási keresztmetszetben

ébredő feszültség :

A rugó végének lehajlása :

A deformáció az erő függvényében

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 31: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

31

Rúdrugók Torziós rugó

Kör keresztmetszetű

torziós rúdrugó kialakítása

=

3

16

d

T

K

T

p

= Gd

lT

GI

lT

p

4

32

A rúd külső rétegében keletkező

csúsztatófeszültség

A rúd végének elcsavarodási szöge

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 32: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

32

Csavarrugók

Köszörült vég

Szabad vég

Ellendarab

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 33: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

33

Csavarrugók

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 34: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

34

Húzó csavarrugók

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 35: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

35

Csavarrugók

kd

DF

K

M

p

T

3

8 =

A k feszültségtényező értéke a D/d viszonyában:

D/d: 3 3,4 4 4,6 5 5,6 6 6,5 7 7,5 8

k: 1,55 1,47 1,38 1,32 1,29 1,26 1,24 1,22 1,2 1,19 1,17

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

A maximális feszültség az

„A” pontban, ha a rugóhuzal

görbültségét is figyelembe vesszük

Az összenyomódás az erő függvényében n menetszámú rugó esetén:

Page 36: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

36

Fémrugók típusai, tányérrugók

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Tányérrugó kötegek

Page 37: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

37

Fémrugók típusai, gyűrűsrugók

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Page 38: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

38

Fémrugók típusai, gyűrűsrugók

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Belsőkúpos gyűrű

Külsőkúpos gyűrű

Page 39: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

39

4. Gumirugók

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

A gumirugók rugalmas eleme gumi, melyet valamilyen fém-

anyaghoz kötnek, mint hordozóhoz és terhelés átadóhoz. Az

igénybevétel alapján nagyon sokféle gumirugó kialakítás

lehetséges.

A gumirugók lehetnek húzottak, nyomottak, nyírtak, hajlítottak

ill. ezek kombinációja.

Rugalmas gumibetét

Fém belső gyűrű

Fém külső gyűrű

Page 40: István Egyetem GÉPELEMEKF5ad%E1sok/7.eload%E1s.pdfSzéchenyi István Egyetem GÉPELEMEK 7. előadás Hajtómű tengely méretezése. Rugók. Dr. Balogh Tibor, Bider Zsolt, Kovács

Széchenyi

István

Egyetem

40

A gyakorlatban használt gumirugó kialakítások

Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

• nagy deformálhatóság,

• különböző alakzatok könnyen

előállíthatóak,

• a gumi tömegegységére vonatkozó

nagy energiatároló képessége.

Alkalmazásának előnyei: Alkalmazásának hátrányai:

• a levegő oxigénjének hatására a gumi

gyorsan öregszik,

• hideg környezetben megfagy, törékeny

lesz,

• ásványolaj származékok oldják.