Egyenes fogú, külső fogazatú hengeres fogaskerékpár tervezése általános

fogazattal

Gépelemek II.

2016

Összeállította:Benyó KláraKelemen László

2/37

3/37

4/37

Tengelytávolság

Profileltolásitényezők

Kapcsolószög

5/37

A hajtómű vázlata

6/37

�� = ��� · �� = ��� · 2 · �

�� = ��� · �� = ��� · 2 · �

� =

�

�

=����

=������

=

��

��

7/37

Evolvensprofil tulajdonságai

Előnye:••

•

•

Hátránya:••

8/37

Profileltolás hatása

9/37

Fogaskerekkárosodása

10/37

Fogfelület kéreghámlásának elkerülése

ahol:• P→ • ω→ • b→ • αw → • u→ • ξ→

• k0→

������ =

��·1�·

1si n( 2 · ���

·1 + � �

�·

1� · �

11/37

biztonsági tényező:

Kapcsolószög:

Fogszámviszony:

���

= 0,2…0,5

������ =

��·

1���

· ��·

1si n( 2 · ���

·1 + � �

�·

1� · �

→ �� =

12/37

Előzetes geometriai mértek meghatározása

��� =��1 + �

��� = ��� · �

�&'( = ��� · ��

� =��

· ��

13/37

ahol:• Cs→ • CD → • M → • rw1→ • b → • nf →

• σ0f → • Y →

• αw →

Fogtörés elkerüléseMinimális modul meghatározása:

)��� = *+ · *, ·-

��� · �·

./ .

· 0 ·1

cos(���→ )

14/37

4� + 4� =2 · ��)

·cos(���cos(��

4� =(4� + 4��1 + �

4� = � · 4�

� =4� + 4�

2· )

cos ��5 =���

· cos(��15/37

EllenőrzésekA működő tengelytávolságot, a modult és a fogszámokat úgy kell megválasztani, hogy az alábbi feltételek teljesüljenek:

Anyag awmin mmin αw z1 z2 mszabványos a aw αwt

Szerkezeti acél

Nemesített acél

Betétben edzett acél

16/37

A fogaskerékpár geometriai méretezése

� =4� + 4�

2· )

cos ��5 =���

· cos(��

ℎ� = ) · 2 · ℎ7∗ − (Σ; −

Σ; = ;� + ;� =4� + 4�

2·�� ��5 − ��(��

=>(��

< =�� − �)

�� � = => � − �

radián!

18/37

Relatív csúszás kiegyenlítése

19/37

Fogaskerékpár méretei

20/37

�� =2 · ��1 + �

�� = � · ��

� = 4� · ) � = 4� · ) = � · �

7� = �� + 2 · ℎ7� 7� = �� + 2 · ℎ7�

.� = �� − 2 · (ℎ7� + ?∗ · )@ .� = �� − 2 · (ℎ7� + ?∗ · )@

A� = 4� · ) · cos �

;� =

��2 · )

+ ℎ7∗ −4�2−ℎ7�)

;� =

��2 · )

+ ℎ7∗ −4�2−ℎ7�)

21/37

A� = 4� · ) · cos �

A geometria ellenőrzése

Többfogméret

B = B�∗ · ) + 2 · ;� · ) · sin(α�

23/37

B�∗ = � − 0,5 · + 4� · ��(�� · cos(��

� =49+ 0,5

A < � < 7

� = A� +B�

�� = 4 ·��5180°

+ 0,5 24/37

Fogazathatárok vizsgálata

Eddigiekben szilárdsági számítások alapján meghatároztuk a szükséges geometriai méreteket, viszont meg kell vizsgálni, hogy a helyes kapcsolódás biztosított-e ezen adatok mellett.

Szükséges vizsgálatok:••••

25/37

c*m

mm

x·m

α

rh

4H =2

I�� ∝(1 − ;�

26/37

Mindig teljesül, ha:

rp > r1

KL =>LMA

=NO

) · · cos(��

ahol: rp→ r1 →

27/37

I7 = 2 · �7 · (I

2 · �+ �� � − �� �7 �

I =2+ 2 · ; · => � · )

28/37

Fogaskerekek erőhatásai

P5 =-Q+���

=

�����

P� =P5

cos(��5�

P( = P5 · =>(��5�29/37

Fogaskerekek pontossága, illesztése

A fogaskerék pontossága alatt a gyártási pontosságot, tehát az elméleti alak megközelítését, míg illesztés alatt lényegében a foghézag nagyságának előírást értjük.

Pontosság típusai:•••

A fogaskerekek 12 pontossági fokozatba sorolhatóak, ahol a kisebb számok nagyobb pontosságot jelentenek.

A feladatban alkalmazott pontossági fokozat:

30/37

Fogaskerék hajtómű tervezése

32/37

Hajtómű méretezése

A hajtómű méretezése előtt meg kell határozni a beépülő fogaskerekek főbb méreteit (lásd: 2. feladat).Hajtómű főbb méreteit jelentősen befolyásolja:

•••

A hajtómű belmérete: �� = � + 2 · 10))

�� = �� + �7� + �7� + 2 · 10))

Az előző számítások alapján méretezni kell:•••

33/37

Hajtómű kialakítása

• A hajtómű kialakítású, melyen a ki- és behajtó tengely a hajtómű oldalán helyezkedik el.

• Biztosítani kell, hogy a legyenek. Ennek érdekében a hajtóművet a kell kialakítani, valamint az csapágyaknak

kell lenniük.• Hajtóművet fel kell szerelni:

•••••

34/37

35/37

36/37

Tömítés a tengelycsonknál:

Két házfél megfelelő összerögzítése:

Hajtómű mozgatása:

37/37