Fizika | Mechanika, Kvantummechanika » Lics Imre - Mechatronika tétel, Hajtások és a hozzájuk tartozó tengelykapcsolók

Mechatronika 3. Tétel - Hajtások és a hozzájuk tartozó tengelykapcsolók Hajtások: Energiaközlő berendezések. A hajtások olyan kapcsolatot létesítenek két mozgó elem között, amely az összekapcsolt elemek mozgásában különbséget hoz létre. Több fajta forgó mozgást elvégző eszköz és segédeszköz létezik. Fogaskerék A fogaskerék egy tengellyel rendelkező kerék, fogakkal a kerülete mentén. Feladata, hogy egy másik alkalmasan elkészített alkatrészhez csatlakoztatva forgatónyomatékot tudjon átadni egy másik tengelynek, megváltoztatva a mozgás jellemzőit: irányát, szögsebességét, nyomatékát, mozgás jellegét. Fogaskerék típusai lehetnek: - egyenes/ferdefogazatú nyíl (két ferde egymással szemben) kúpfogaskerekek csigahajtás Áttétel: A fogaskerekeket úgy kell kialakítani, hogy a két kerék szög-sebességének aránya minden pillanatban állandó legyen. �� = ω1 = á����������ó ω2 Ha i > 1

(nagyobb), akkor lassító áttétel; ha i <1 (kisebb), akkor gyorsító áttételről van szó. Fogaskerék jellemzők Az osztókörön a fogvastagság és a fogárok szélesség azonos méretű. p = s + e (fogosztás = fogvastagság + fogárokszélesség) �� �� = (modul) �� p = π*m (fogosztás) �� = ��∗�� �� (fogszám) ha = 2m hf = ℎ = ℎ�� + ℎ�� (Fogmagasság) d = m*z, (Osztókör) da = m*(z + 2), (fejkör) �� = �� = ��1 ��2 , (áttét) (��1 + ��2) 2 (tengelytáv) db = d*cosα (alapkorátmérő) df = Alámetszés Az alámetszés kritikus fogszáma 17 ebben az esetben számolni kell vele: A d osztókör átmérő nem változik. Szíjhajtás A szíjhajtás a forgó tengelyek közötti energiaátvitel egy módja. A forgó mozgást és a nyomatékot a szíj általában súrlódás segítségével viszi át. A szíjhajtásoknál mindig fellép kisméretű látszólagos csúszás (szlip), mely

átvitt nyomatékkal nő. Előnyük: • Túlterhelés esetén megcsúsznak és ezzel a kapcsolódó gépeket védik törés ellen • Igénytelen üzemű, könnyen gyártható és szerelhető energiaátvitelt nyújtanak • Rezgéscsökkentő hatásuk is van, karbantartásuk egyszerű, kenést nem igényelnek • Üzeme csendes, nyugodt, jó hatásfokkal dolgozik (90-98%) Szíjhajtás fajtái: • Lapos szíj: Könnyen megvalósítható az áttétel változtatása és a fokozatmentes hajtás. Anyaga műszállal vagy acélhuzallal erősített gumi. A cél az, hogy a súrlódási erő minél nagyobb legyen a tárcsa és a szíj között, tömege pedig minél kisebb legyen. Sokszor szíjfeszítő görgőket is alkalmazni kell, mivel jelentős erővel meg kell feszíteni ahhoz, hogy elegendő súrlódás ébredjen a kívánt nyomaték átviteléhez. • Hengeres szíj: Kis nyomatékok átvitelére használják • Ékszíj: Textilerősítésű gumiból szabványos

hosszúságra végtelenített alakba vulkanizálva készülnek. Normális erő mellett sem nő nagyon a tengelyt terhelő erő A súrlódási erő a szokásos érték háromszorosára növekszik az ékszíj alkalmazásával. • Bordásszíj: Fogazott a szelvénye, több, egymással párhuzamos ékszíjként működik. • Fogas szíj: Belső égésű motorok szelepeit működtető vezérműtengelyek hajtásához használják. Pontos szinkronhajtást tesznek lehetővé, megtartva az ékszíjhajtás számos előnyét. Kenőolajjal szemben ellenálló kell, legyen Hátránya a költséges előállítás és az, hogy fogazott tárcsákat kell hozzájuk beépíteni, viszont ezek nem védenek túlterhelés ellen. Lánchajtás A lánchajtás két párhuzamos tengely közötti energiaátvitelt teszi lehetővé. A két tengelyre lánckerék van szerelve, melyeknek fogaiba alkalmasan készített lánc illeszkedik, a nyomatékátvitel a lánc segítségével történik. Fajtáik: csapos,

hüvelyes, görgős, szemes A szemeslánc hajtóláncként való használata megoldható, de zajossága, egyenlőtlen üzeme és bonyolult gyárthatósága miatt ritkán alkalmazzák. A láncot általában terhek felemelésére használják vagy egyszerű, korlátozott távolságokra való mozgatásra. Előny: Melegre, nedvességre érzéketlen. Nem csúszik, tehát nincs szlip Kis előfeszítés szükséges. Olcsó, karbantartása egyszerű Hátrány: kis fogszámú hajtókeréknél a láncsebesség nem egyenletes, emiatt dinamikus hatások érik a hajtó és a hajtott gépet. Dörzshajtás Kisebb teljesítmények egyik forgó tengelyről a másikra való átvitelére szolgál a dörzshajtás. Két tengelyre egy-egy hengeres tárcsát erősítenek, majd palástjukat egymáshoz szorítva a súrlódás segítségével a forgó mozgás és a nyomaték átvihető a másik tengelyre. Dörzshajtással könnyű fokozatnélküli hajtóműveket készíteni. A dörzstárcsákat azért

készítik nagy keménységű anyagokból, mert a megvalósított kivitelű hajtóművek dörzstárcsái csak egy meghatározott sugáron gördülnek le csúszásmentesen, azonban mindig van olyan részük, ahol folyamatos csúszás lép fel. Hátránya, hogy kisebb a hatásfoka, mint egy hasonló célokra készített fogaskerekes hajtóművek, illetve nem használható kinematikai hajtásoknál (pl: óraszerkezeteknél). A hatásfok az alkalmazott anyagoktól is függ: • Sima tárcsás dörzshajtómű: 90-93% • Ékhornyos kivitel: 88-90% Tengelykapcsolók A tengelykapcsolók feladata nyomaték átvitele forgó vagy lengőmozgást végző tengelyek között Merev tengelykapcsolók Merev tengelykapcsolók esetében a két oldal fordulatszáma és szögsebessége megegyezik. fajtái: • • • tokos héjas tárcsás Rugalmas tengelykapcsolók A két tengely szögsebessége kis mértékben eltérhet. Az a tengelykapcsoló, amelynek van forgási rugalmassága, csökkentheti

a rajta áthaladó fluktuáló, vagy lökésszerű nyomatékok hatását. fajtái: • • • • gumidugós tengelykapcsolók acéltűs tengelykapcsolók acélszalagos tengelykapcsolók gumituskós tengelykapcsolók Hajlékony tengelykapcsolók A hajlékony tengelykapcsolók egymással szöget bezáró tengelyek állandó kapcsolatát biztosítják. fajtái: • • HARDY (1-2°) kardán kapcsoló (fellépő szögsebesség ingadozás Két kardáncsukló alkalmazásával és a t1-t3 tengelyek párhuzamossá tételével) Oldható tengelykapcsolók • • Körmös: Üzem közben a tengelyek kapcsolata megszakítható A bekapcsolást csak álló helyzetben lehet elvégezni. Két félből tevődik össze a felek egymásba illeszkedő részei körmös kialakításiak legalább három körömmel szokás gyártani. Súrlódó kapcsolók: felületek egyike vagy egyik csoportja axiálisan elmozdítható Hidrodinamikus: lökésmentes, sima gyorsítást biztosít. Ezen típusú

tengelykapcsolók legfőbb feladata a lágyindítás biztosítása