/ CSAK ISKOLAI HASZNÁLATRA / GÉPELEMEK SZERKESZTETTE SZEKERES GYÖRGY

Átírás

1 / CSAK ISKOLAI HASZNÁLATRA / GÉPELEMEK SZERKESZTETTE SZEKERES GYÖRGY

2 GÉPELEMEK ALAPVETİ FOGALMAK: Gépek: Azokat az egyszerőbb vagy bonyolultabb munkaeszközöket, melyekkel megváltoztatjuk az anyagok alakját, helyzetét, átalakíthatjuk az energiák megjelenési formáját, szabályozzuk és irányítjuk a mechanikus és elektronikus stb. renszereket, gépeknek nevezzük. A gépeket sokféleképpen osztályozhatjuk.. Az általánosan elfogaott felosztás szerint három fı csoportba sorolhatók:. Energiát szolgáltató gépek és készülékek. /pl. a villamos generátorok, amelyek víz- vagy hıenergia átalakításával villamos energiát állítanak elı./. Energiát hasznosító gépek és berenezések. / munkagépek (szerszámgépek, szivattyúk stb.) az erıgépek (különféle motorok, turbinák) stb./ 3. Energiát átvivı és szétosztó gépek és szerkezetek. / pl. közlımő-tengelyek; az energiát szolgáltató gépekrıl a munkagépekre viszik át az energiát, továbbá a villamos hálózatok; szétosztják a villamos energiát a fogyasztók között stb./ Azokat a szerkezeti elemeket, alkatrészeket, amelyekbıl a gépek felépülnek, gépelemeknek nevezzük. Ilyenek pl. a csapágyak, a fogaskerekek, e ie sorolhatjuk a csıvezetékeket, vagy az ún. mechanizmusokat, melyek a gépek mozgását irányítják stb. Ezek között sok a speciális, csak egy-egy géptípuson használatos elem, ugyanakkor sok olyan is van, melyeket úgyszólván valamennyi, vagy legalább is nagyon sokféle gépen megtalálunk. A gépelemek kiválasztásának, tervezésének, szerkesztésének, méretezésének alapelvei: A gépelemekkel kapcsolatosan az a felaatunk, hogy ismert vagy meghatározott mőszaki aatokkal olgozó gépet, ill. géprészt kell terveznünk. Gyakran saját magunknak kell elöntenünk, hogy célunk elérésére milyen gépelemet alkalmazunk. Ilyenkor - nagy általánosságban - a következık szerint kell eljárnunk:, Meg kel ismerkeünk azokkal az üzemi viszonyokkal, amelyek között az alkatrész olgozik. Ha pl. nagy a hımérséklet, olyan anyagot (megfelelıen ötvözött acélt vagy más fémet) választunk, amely hıálló., Számba kell vennünk azokat a tılünk független, objektív mőszaki aatokat, amelyekbıl munkánk elvégzéséhez ki kell inulnunk (milyen felaatokat kell az alkatrésznek ellátnia, mekkora a beépítéshez renelkezésre álló hely stb.). 3, Az elıbbiek ismeretében más, ugyancsak kiinulási mőszaki aatokat szabaon választhatunk, vagy felvehetünk. A kiválasztáskor természetesen sok körülményt kell mérlegelnünk (beszerzési lehetıségek, gyártási, technológiai aottságok stb.). Minezek alapján megtervezzük az alkatrészt, maj ellenırizzük, hogy megfelel-e felaatának. Az ellenırzésnek - általában - a kıvetkezı szempontokra kell kiterjenie. Szilárság: Az alkatrész méreteit és anyagát úgy kell meghatározni, hogy az üzem közben fellépı igénybe-vételek hatására ne következzék be semmilyen károsoás. Élettartam: Elıre kitőzzük a géptıl elvárható optimális üzemiıt, melyet a gépszerkezet leggyorsabban tönkremenı gépelemének élettartama határoz meg. Gyárthatóság: Ismerni és alkalmazni kell a gyártmány teljes körő gyártástechnológiai, gyárthatósági feltételeit, a cserélhetıség, szerelhetıség lehetıségét valamint a költségkihatásokat. Esztétika és ergonómia: Törekeni kell a tartalom és forma egységére, az az a munkaarab formája lehetıleg tetszetıs legyen, e egyben tegye lehetıvé a vele végzett kényelmes, fáraság nélküli munkavégzést. Munkavéelem, környezetvéelem, üzembiztonság : Feltétlenül és szigorúan figyelembe kell venni a fenti követelményeket a gyártmány készítésekor éppúgy, mint üzemeltetése során. Szabványosítás: Kötelezı a szabványosítási elıírások betartása a tervezés pillanatától kezve az alkalmazás ill.mőkötetésig bezárólag.

3 Gépelem szabványok: A szabványosítás céltuatos egységesítési és szabályozási tevékenység. Arra irányul, hogy a renszeresen ismétlıı mőszaki - gazasági felaatok sokféleségében ésszerő renet teremtsen. A szabvány egy mőszaki elıírás, amely egy termékkel szemben támasztott követelményeket tartalmazza. Ilyen elıírások vonatoznak: méretre, alakra, anyagra, minıségre, üzemeltetésié stb. Lehetıvé teszi a nagy termelékenységő, gazaságos, gépi tömeggyártást, cserélhetıséget valamint a globális kereskeelmet. Érvényességi terület szerint a szabványok a következıképpen osztályozhatók:, Állami szabványok: - Országos szabványok:- Az egész népgazaságra érvényesek. Kibocsátója a MSZH elnöke pl. MSZ Alacsony reteszkötésekre. Az országos szabványokban átfogó, alapvetı követelmények kerülnek meghatározásra. - Ágazati szabványok:- Egy - egy ágazatra érvényesek. Kibocsátójuk a miniszterek, ill. az országos hatáskörő szervek vezetıi (p.országas Vízügyi Hivatal: MSZ- ágazati számjelő szabványok). Az ágazati szabványok részletesebbek, e összhangban vannak az országos szabványokkal, Vállalati szabványok: - Érvényességük a vállalaton belüli felaatok megolására térje ki. A vállalatok vezetıi bocsátják ki. A vállalati szabványok az állami és ágazati szabványoknál még részletesebb felaatokat tartalmaznak így a szabványrenszer tág lehetıséget a a vállalaton belüli mőszaki fejlesztésnek, a helyi öntéseknek. A szabványosítási tevékenység irányításán kívül az MSZ fontos felaata az együttmőköés nemzetközi szabványügyi szervezetekkel. A világszabványok - ISO, IEC egy része már túllépte az ajánlási szintet, s így kötelezı érvényőek Tervezéshez szükséges szabványkiaványok fellelhetık: - Hivatalos szabványkiaványok - Szabványgyőjtemények- - Szabványjegyzékek - Szabványügyi Közlöny - Szakfolyóiratok - Szakmai okumentációk stb. Gépelemek csoportosítása:, Kötıgépelemek, kötések. Forgómozgás gépelemei 3, Forgó mozgást közvetítı gépelemek 4, Mozgást átalakító gépelemek 5, Folyaékok és gázok szállítására alkalmas gépelemek 6, Rugók Gépelemek méretezésének alapelvei: A gépelemeket érı terhelések iıbeli hatása különbözı lehet Wıhler csoportosítása alapján: I. Nyugvó, vagy statikus terhelés: - A külsı terhelés állanó értékő. II. Lüktetı, vagy változó terhelés: - A külsı terhelés zérus és egy maximum között változik. III. Lengı, vagy váltakozó terhelés: - A külsı terhelés nagyságában és értelmében is változik. Az anyagra megengeett feszültséget úgy kell megválasztani a terhelés figyelembevételével - hogy fennáljon σ a következı összefüggés: meg σ tényl. A méretezés irányulhat: - A gépelem anyagának megválasztására: pl. σ M tényl. σ K meg - A gépelem geometriai méreteinek meghatározására: pl. K M σ meg M K - A gépelem terhelhetıségének vizsgálatára: pl. meg A méretezés után minen esetben ellenırzı számítást kell végezni! A méretezés pontos elvégzése, megfelelı szintő matematikai, fizikai ismereteket igényel. Az egyéb fontos és figyelembe veenı szempontokat az aott témáknál ismerjük meg. σ

4 3. KÖTİGÉPELEMEK, KÖTÉSEK Különbözı gépalkatrészek összekötésére, egymáshoz való rögzítésére kötıgépelemeket használunk, melyek lehetnek:, Olható kötıgépelemek: Olyan esetekben, amikor a kötés többszöri megbontása szükséges, az olható kötéseket alkalmazunk. Jellemzı, hogy a megbontással nem roncsolónak el, tehát újra felhasználhatók, melyek lehetnek: a, csavarkötések, b, ék, retesz és szegkötések, Olhatatlan kötıgépelemek: Az olhatatlan kötıgépelemek megbontása csak úgy lehetséges,,hogy magát a kötıgépelemet elroncsoljuk, s emiatt újra nem használhatjuk fel, melyek lehetnek: a, szegecskötések b, hegesztés, forrasztás c, zsugorkötések..a.csavar / CSAVARKÖTÉSEK / Az olható kötések egyik legelterjetebb mója a csavarkötés. Elınyük, hogy a csavarok többszöri megbontás után sem rongálónak, tehát újra felhasználhatók. Szerelésük egyszerő szerszámokkal /csavarkulcsokkal könnyen, gyorsan elvégezhetı. Szabványosított voltuk miatt korlátlanul cserélhetık. A csavar egy hengerre /orsóra/ csavart állanó szögő lejtı. A lejtı vonalát csavarvonalnak vagy csavarmenetnek nevezzük. Ha a lejtıt egy hengeres furat belsı falán képezzük ki, a csavarmenet negatívját kapjuk s ezt anyamenetnek nevezzük. A csavarmenet egyszeri körforulásával képzıött tengelyirányú eltolóását p menetemelkeésnek, míg a menet és az orsó tengelyére merıleges egyenes által bezárt szöget γ menetemelkeési szögnek nevezzük. Méter / metrikus/ menet h,6495 p Whitworth menet

5 4 Főrész menet Zsinór menet Trapéz menet

6 5 A csavarok funkciója lehet: - szorító kötések létrehozása: éles menet /metrikus, whitworth / / ls. 3. ol. / - szerkezetek mozgatása: lapos menet, trapéz, főrész, zsinór /ls. 4. ol. / - szerkezeti elemek feszítése, támasztása, rögzítése stb. A csavarkötések méretezése: /statikus terhelés esetére! / A csavarok általában az alábbi erıhatásoknak vannak kitéve:- a, csak húzó /viszonylag ritkán /nincs elıfeszítés és csavaró feszültség sem ébre / F e, τ cs, F ü > / b, húzó / nyomó / és csavaró, a csavar elıfeszített és csavaró nyomaték is ébre / F e >, M cs >. F ü. / c,... + üzemi erı is ébre. /F e >, M cs >, F ü >, /, nyíró, fıleg nyíróerı ébre / F ny > / A rugómerevség változás a mőköı erık hatására. A közrefogott elemek aktív rugó - ként együtt olgozó része. Minen csavarra vonatkozó meghatározások: - menetemelkeési szög: tg γ γ γ k P π - menetemelkeés: P tg γ k π, - menetbekezések száma: P n n P, tg γ val számolunk. P π egybekezéső : P többbekezéső : P tg γ P n n P π /önzárás határesete: γ ς / P n - menetek száma: z m, P - anyamagasság /szükséges becsavarási hossz /: m z P / macél (,8...), möntv.,3 / µ - súrlóási félkúpszög: tg ς 5 4 cos α /éles és trapéz meneteknél/ /αmenetcsúcsszög/ - acél rugalmassági moulusa: E, Pa

7 6 a, Csak húzóerıvel terhelt csavar. /húzó erı van, elıfeszítı erı nincs / : A méretezést a húzásra terhelt magkeresztmetszetre végezzük és a meneteken ébreı felületi nyomásra ellenırizzük. A húzó erı az, amely a csavart terheli, vagy húzza./ üzemi erınek is nevezhetjük. / A π Fh Fh 4 Fh 4, σ σ 4 h meg / a csavart ezen irányaó méret alapján A π σmeg π a szabványkatalógusból választjuk / Fh Fh P p p z π h meg, m z P π h p / acél: pmeg (,5...8) ReL, öntöttvas: pmeg,5 ReL, / R el : a csavar anyagának alsó folyáshatára. / / [ MPa] b, Húzó és csavaró erıvel terhelt csavar: /elıfeszítı erı van, üzemi erı nincs / A méretezést a húzásra és csavarásra terhelt magkeresztmetszetre végezzük, az az, egyenértékő feszültséggel számolunk. Ellenırzés a fentiekhez hasonlóan történik. M cs S F [ tg ( γ ± ς) + µ ], e a σ h meg F M 3 e cs π, τ A cs, K K p 6 S e,866,866 σ e σ h + 3 τ cs σmeg, µ µ a,3..., 5 σ e, 3 σh, τ cs, 47 σh, Ha üzemi erı is van F σ,3 F,3 F e e h A, 84 π Fmax Fmax Fü e Fü,5, 3,,,4, F F max Fe + s, ü Fe + a scs Fmax σ h, σ A e σ h + 4 τ cs σmeg, F A e π 4 p Rugómerevségek: Csavarra: s cs Anyagra: s a A E cs, lcs Aa E l Csavar nyúlása: a a A a l S a + ly π 4 l l / / cs a Fe lcs l cs E A Összefogott elemek összenyomóása:, Csak nyíró erıvel terhelt csavar: cs l a Fa la Ea Aö A méretezést a nyírt keresztmetszetre, az ellenırzést a palásnyomásra végezzük. Fh Fh 4 Fh τ τ A meg, p p s meg cs π min cs

8 7 A csavar meghúzásakor /teher emelésekor / végzett hasznos munka: W [ ] m kg J Fe P s h, A csavar meghúzásakor /teher emelésekor / befektetett munka: W M b cs A menetemelkeés: π P π tg γ [ J] [ m] k Az emelés nyomaték szükséglete: a M cs Fe [ tg ( γ k + ς) + µ a ] [ Nm], m kg s A csavarás hatásfoka: Fe P Fe π tg γk tg γk η π π ( γ +ς) Mcs Fe tg k tg ( γk +ς) Az emelı orsót húzásra és nyomásra is 3%al növelt terheléssel kell méretezni! A 3 4 σ F e meg

9 8..b. ÉK, RETESZ ÉS SZEGKÖTÉSEK. Az erızáró tengelykötésekre, az jellemzı, hogy a közvetlenül egymáson felfekvı felületeken felületi nyomás keletkezik, és az ennek következtében ébreı súrlóási erı megakaályozza az alkatrész tengelyirányú eltolóását, ill. elforulását. Így jön létre az erıátvitel, ill. nyomatékátvitel. Az összeszorító erıt, ill. a felületi terhelést elı lehet állítani ék befeszítésével, a csavar összehúzó erejével, rugalmas elem befeszítésével, végül rugalmas túlfeéssel. A súrlóási erık nagysága nemcsak a felületi nyomástól függ, hanem a súrlóási tényezıtıl (a kenési viszonyoktól) és a felületi érességtıl is. A tengelykötéseknél,µ nyugvó súrlóási tényezı és,µ mozgásbeli súrlóási tényezı ismeretes. Minthogy µ < µ, ezért a biztonság érekében minig µ - számolunk. A megengeett felületi terheléseket célszerő a következı határok között felvenni: - acél acélon vagy acél öntvényen: p meg MPa - acél öntöttvason: p meg MPa Ékkötések: Az ékkötéseknél a tengely és az agy felfekvı felületei közötti nyomást, a felületeket összefeszítı ék hozza létre. A szabványos ékek lejtése :: Az ékkötések befeszítése általában az ékek hosszirányú beverésével történik. Ennek megkönnyítésére az ékeket gyakran alakítják ki orros ék ként: Ha kevés a hely, az ékkötés úgy is befeszíthetı, hogy a végein zárt tengelyhoronyba helyezett fészkes ékre az agyat feszítik rá: Az ékek min a tengelyben, min az agyban megfelelı játékkal illeszkenek. A tengelyen a hornyokat ujj- vagy tárcsamaróval készítik, az agyban véséssel. Az ékkötéseknél, ha az ék a tengelyben is horonyban vagy a tengely lemunkálásán fekszik fel, az erızárás mellett alakzárás is létrejöhet. A nyerges ékkötés, mivel a tengelyen nincs se horony, se lemunkálás, és az ék tengelyen felfekvı felülete a tengely görbületének megfelelıen van kiképezve, tiszta erızáró kötés:

10 9 Laposék kötésnél, a tengelyben nincs horony, a tengelyt csak lemunkálják, így a nyergesék kötéshez hasonlóan kicsi a feszültséggyőjtı hatás: A különbözı kivitelő fészkes és orrosékeket akkor használjuk, ha az átvienı nyomaték nagyobb lehet, mint a súrlóási nyomaték, és ekkor szükség esetén a horonyban felfekvı ék olalfelületei alakzáró móon viszik át a nyomatékot. Nagy, váltakozó terhelések átvitelére alkalmasak az érintısék kötések: Gyakran használják ıket nagymérető osztott tárcsák, lenítıkerekek stb. tengelykötéseként. Ebben az esetben két, egymáshoz képest -ra, ritkábban 8 -ra elhelyezett ékpárt építenek be a kötésbe. Az érintısékkötés lényegében egy elıfeszített alakzáró kötés, amelynél az agyban és a tengelyben párhuzamos felfekvı felületek vannak, és a befeszített ékek a lejtós felületükön fekszenek fel egymáson. Minen ékkötésnél az egyolali befeszítés következtében a tengely és az agy tengelyvonala nem fog egy egyenesbe esni, ezért olyan esetekben, amikor a tengely és a felerısített elem egytengelyőségével szemben nagyobbak a pontossági követelmények, pl. fogaskerekeknél, az ékkötést nem célszerő használni. Az ékkötés méretezése: Mivel a befeszítıerı tényleges nagysága bizonytalan, ezért célszerő az agyhosszúság és külsıátmérı értékeit - bármely ékkötésnél - tapasztalati aatok alapján felvenni: Öntöttvas: Acél: agyhossz: l (,5... ) t l (...,3) t agyátmérı: Da (...,) t Da (,8... ) t A fellépı erıhatások: F a F n Súrlóási félkúpszög: tg ς tg( 3..6.) µ Záró erı: F p b l [ N] n meg Súrlóási nyomaték /nyerges ék /: M t Csavaró nyomaték: Mcs Fk [ Nm] Mcs Az ék hossza: l [ m] A befeszítı erı: µ t b pmeg s µ F [ tg ς + tg ( α + ς) ] F tg ς µ F µ b l p [ N] A lejtési szög: n, 6 α arc tg n n t M cs meg

11 Reteszkötések:/ Tiszta alakzáró kötések / A tiszta alakzáró kötéseknél az erıátvitel az erı irányában elhelyezkeı, egymással érintkezı felületek alakjának a segítségével aóik át. E kötések csak akkor alkalmazhatók ereményesen, ha az erı iránya állanó. Változó irányú erı esetén további felületpárokra van szükség, azonban a legtöbbször nem valósítható meg ezek hézagmentes kapcsolóása, és ez a kötés meglazulásához, kiverıéséhez vezet. A retesszel megvalósított tengely-agykötésnél, amely a szokásos illesztések mellett nincs elıfeszítve, a retesz olalfelületei az ábra szerint felfekszenek a horony olalfelületeire, és az érintkezı felületeken felületi nyomás alakul ki: Ha a retesz és az agy hossza is túlzottan nagyra aóik, két egymástól 8 -ra elhelyezkeı retesz is alkalmazható. Az agy hosszára és az agy külsı átmérıjére vonatkozó irányértékek: Öntöttvas: Acél: agyhossz: l (,5... ) t l (...,3) t agyátmérı: Da (...,) t Da (,8... ) t A siklóretesz kötést használunk, ha az agynak a tengelyen hossz irányban eltolhatónak kell lennie. A nagyobb olalirányú játék miatt ebben az esetben a retesznek sziláran kell kapcsolónia a tengellyel. Ezért a siklóreteszeket csavarokkal szokták a tengelyhez erısíteni, a csavarfuratok azonban növelik a tengely kifáraásának a veszélyét. Szilár illesztésnél, fıként, ha fészkesreteszt használunk, rögzítı csavarra nincs szükség. Gyakran alkalmazunk reteszt akkor is, ha egy erızáró kötés biztonságát növelni akarjuk, vagy peig ha egy alkatrészt kerületi irányban egy aott helyen kell rögzíteni. Az utóbb említett célra elsısorban a szerszámgép- és jármőiparban elterjeten használják az olcsóbb, e csak kisebb nyomatékok átvitelére alkalmas íves reteszt. Az íves retesz, amelynek ívelt felülete helyezkeik el a tengelyben, ékként is használható Retesz változatok: Sikló, fészkes reteszek: Íves retesz:

12 Reteszek méretezése: A reteszeket általában felületi nyomásra méretezzük, és nyírásra ellenırizzük. Mivel reteszkötésben három szerkezeti elem van egymással kapcsolatban / tengely, retesz, agy /úgy, anyagukra vonatkoztatva miig a legkisebb megengeett felületi nyomásút vesszük számításba. A megengeett felületi nyomás: Öntöttvas: Acél: Az ébreı felületi nyomás: A reteszhossz: Az ébreı nyírófeszültség: p meg MPa p meg 9... MPa p M l f ( h t ) p meg t Mf pmeg h t l ( ) t - fészkes retesz: l l + b - hornyos retesz: l l τ Mf l b t τ meg A reteszek szabványosítottak. Minen esetben ragaszkoni kell a szabványban meghatározott és rögzített aatokhoz ill. méretekhez. Méretezésnél épp úgy, mint alkalmazásnál. Szeg és csapszegkötések: Szegkötések: Kisebb forgató nyomaték átszármaztatására. Hüvelyek, tárcsák, győrők, kerekek, stb. tengelyen való rögzítésére, a szerkezeti elemek kölcsönös helyzetének biztosítására ill, vezetésére használatos egyszerő gépelem. A mőköı erık általában nyomásra, nyírásra ill. hajlításra veszik igénybe a szegeket. A szegek nagy választékban, szabványosított formában készülnek, s kerülnek alkalmazásba. A szegeket nyírásra méretezzük, s felületi nyomásra ellenırizzük! Felhasználási változatok:

13 A szegkötés ajánlott /kiinuló / méretei: Szeg / tengelyátmérı aránya:,..., 3 Agy / tengelyátmérı aránya: Da - acél agy: D Da - öntöttvas agy:, 5 D t A szegkötés méretezési számítása forgató nyomaték átvitelénél: / nyírt esetre / - nyírt keresztmetszetek száma: z... Fk Mf 8 - nyírófeszültség a szegben: τny τmeg [ MPa] z π z D π D t 6 Mf - maximális nyomás a tengely furatában: p p [ MPa ] - nyomás az agy furatában: p t 4 M f ( D a D t ) t max D p t meg A szegkötés méretezési számítása: / hajlítási esetre / meg [ MPa] Mh - hajlítófeszültség a szegben: σ F h 3 σ [ MPa] h 3 K π F max s hmeg - maximális nyomás a furatban: p ( h ) p [ MPa] Szeg változatok: s meg

14 3 Csapszegkötések: A csapszegek olyan, hosszabb - röviebb hengeres gépelemek, amelyek felhasználási területe igen széleskörő. Felhasználhatók csuklós kötéseknél épp úgy, mint görgık, kerekek stb. tengelyeként. A csapszegek alaptípusai szabványosítottak. A csapszeget hajlításra méretezik / s esetenként nyírásra ellenırzik / a csatlakozó lánctagokat, heveereket peig palástnyomásra ill. felületi nyomásra. A csapszegkötés ajánlott / kiinuló / méretei: - persely hossz / csapszegátmérı aránya: b,5..., 7 b - heveer szélesség / perselyhossz aránya:,3..., 5 b Felületi nyomás a perselyben: p F p p b meg Felületi nyomás a heveerben: p F p b meg Maximális hajlítónyomaték: M F ( b b ) F b F h + ( b + b) [ Nm] 4 8 A csapszeg keresztmetszeti tényezıje: 3 K [ m ] 3 π 3 Mh 4 F ( b+ b ) Maximális hajlítófeszültség a csapszeg közepén: σh max K 3 σ π hmeg Nyírófeszültség: τ F τ π meg /esetenként elhanyagolható Csapszeg változatok:

15 4.c. ZSUGORKÖTÉSEK A zsugorkötés erızáró kötésfajta. Létrehozható: -sajtolóerıvel -sajtolóerı nélkül Megszüntethetı: -roncsolással -roncsolás nélkül Sajtolóerıvel történı kötés létrehozása: Lényege az, hogy a tengelyt a rá rögzítenı agy, győrő, tárcsafurat egymáshoz viszonyított mérete, aott nagyságú túlfeéssel eltérnek egymástól. A méreteltérés miatt a furatnál nagyobb átmérıjő tengelyt csak egy aott nagyságú F sajtolóerıvel lehet a tárcsát felhelyezni. A tengelyvégeket ezért gömbölyítetten vagy kúposan készítjük. A szükséges palástnyomás: p sz b A tengelyben ébreı csavaró feszültség: Felsajtoló erı: F F F F s Fk µ F F µ π l p s n k Megengeett felületi nyomás: -acél - öntvény: meg p meg MPa - acél acél: p meg 4... MPa Átvihetı nyomaték: Pt M F f k M π n s Biztonsági tényezı: b... 5 τmeg p 8 µ l meg τ cs M K s Pt τ Az agyban ébreı nyomófeszültség: σ D a + p D sz σ a / Hooke törv. ε E / E, Pa / σ A szükséges túlfeés: a [ mm] E Melegítéses zsugorkötés esetén: 6 Az acélra jellemzı lineáris hıtágulási együttható: α ac,5 C Szerelési játék : Kiinulási hımérséklet:,...,3 t mm + A felmelegítési hımérséklet: t + t [ C ] C A zsugorkötés alkalmazásának feltételei: - technológiai kivitelezhetıség - az átvienı nyomaték M max,5 kn - a geometriai méretek kialakíthatósága - a gyártmány sorozat nagysága - az aott helyen való alkalmazhatósága stb. α ac meg K pt τ meg [ N] [ Nm]

16 5.. a SZEGECSKÖTÉSEK A szegecskötések - a kötés elıállítási mójától és a beépítéstıl függıen - erızáró vagy alakzáró kötések lehetnek. Erızáró kötés melegszegecselésnél jön létre, amelyet fıként a kazán-, hí- és acélszerkezetek gyártásánál alkalmaznak. A melegszegecselésnél a szegecset felhevítik, és felhevített állapotban a furatba helyezve zömítik, kialakítják rajta a zárófejet. Lehőlés után a szegecsek összeszorítják a közrefogott elemeket. A közöttük létrejövı súrlóási erı megakaályozza, hogy a lemezeket terhelı erı hatására a lemezek egymáshoz képest elmozuljanak. A hiegen készített szegecskötéseknél a szegecsek úgy mőkönek, mintacsapszegek vagy szegek, tehát a kötés alakzáró. A terhelés hatására a szegecsek felfekszenek az összekötött szerkezeti elemekbe készített furatok palástfelületén, az érintkezı felületeken kialakul egy felületi nyomás, és az összekötött elemek közös érintkezési síkjában a szegecsszárat terhelı nyírás. A szegecskötések alkalmazása a hegesztés elterjeésével nagyon csök-kent, és tulajonképpen már csak ott használják, ahol a hegesztést különbözı okok, pl. a szilársági jellemzık csökkenése, a nemkívánatos szövetszerkezet-változások, elhúzóások, vagy az alapanyagok eltérı hegeszthetısége miatt nem lehet alkalmazni. A szegecselést ma fıként a vékonyfalú könnyőfém szerkezetek és az acél-szerkezetek (magasépítés, aru, hí) gyártásánál alkalmazzák. A szegecs felépítése, felhasználás elıtt és után nem azonos. Felhasználás elıtt szára és feje van. Felhasználás után létrejön az ún. zárófej is. Szegecs változatok: Szegecselés Szegecselési fajták: a, egysoros átlapolt / a 4 / b, kétsoros átlapolt /cikk - cakkos/. / a 4 / c, kétsoros átlapolt /párhuzamos/ / a 4 /, háromsoros átlapolt / a 5 / e, egysoros heveeres / a 5 / f, kétsoros heveeres /a 6 / g, háromsoros heveeres / a 7

17 6 A szegecskötés méretezése: A kiinuló méretezés fıleg tapasztalati értékek alapján történik. Így a szegecs szárátmérıje a mőköı erık és az összeszegecselenı lemezek össz. vastagságának függvénye. A szegecseket nyírásra méretezzük, és palástnyomásra ellenırizzük. A szegecselenı lemezek vastagsága általában ismert, e nyomástartó gépszerkezeteknél /nyomás alatt lévı tartály, csı, stb. / számítható / pbe tartály belsı nyomása /: Dcs pbe Kazánképlet: s + c [ mm] σ ϕ csmeg c Acél esetén: Egy szegecs szükséges átmérıje a szegecselenı lemezek legnagyobb vastagságát figyelembe véve 5 smax a [ mm] / az a a táblázatból választanó / mm ϕ s t / jósági tényezı / s t A lemezben ébreı feszültség: σ F F hl ( t ) σ s t s ϕ hlmeg /a t táblázatból elıre felveenı! / n mennyiségő és i nyírt felületszámú szegecs esetén az egy szegecsben ébreı nyírófeszültség: τ 4 F τ n i π meg Az ébreı palástnyomás ellenırzése egy szegecsszárra vonatkoztatva: p F sz p n s szmeg min A szegecsek száma a nyírófeszültség ismeretében: n τ 4 F τ i π A szegecsek száma a megengeett palástnyomás ismeretében: n F p p Szegecsanyagok szilársági jellemzıi: meg meg s min Megengeett nyírófeszültség: Megengeett palástnyomás: τ meg MPa p meg 5... MPa A nyomás alatti csıben ébreı feszültség: Dt pbe σh σ s hmeg A t osztásban lévı szegecseket terhelı erı: D p t be F t A tö τnmeg Σ z n t i t π 4 ( ) τnmeg A szegecssorok száma: z (,..,..3,.. ) Az osztásban lévı szegecsek száma: n t (,.., ) Az osztásban lévı nyírt felületek száma: i t (,.., ) Az osztásban lévı össz. nyírt felület: A tö z n t i t π 4

18 7.. b HEGESZTÉS, FORRASZTÁS Az olhatatlan kötések közül ma a leggyakrabban alkalmazott anyagzáró kötésfajta a hegesztés. Legfontosabb hegesztési eljárások közé tartozik az ömlesztı hegesztés (gázhegesztés, ívhegesztés, plazmahegesztés, elektronsugaras hegesztés, salakhegesztés és termithegesztés), az ömlesztve sajtoló hegesztés (sajtoló gázhegesztés, sajtoló ívhegesztés, csaphegesztés, ellenállás-hegesztés, amely lehet ponthegesztés, uorhegesztés, vonal hegesztés, szalaghegesztés, leolvasztó tompahegesztés) és a sajtoló hegesztés (zömítı tompahegesztés, kovácshegesztıs, örzshegesztés, ultrahangos hegesztés, hieghegesztés). A kötıhegesztésen kívül van még felrakó hegesztés, amikor egy alkatrészre hegesztıanyagot viszünk fel az alkatrész kiegészítése vagy térfogatának növelése, esetleg korrózióvéelem vagy a kopásállóság növelése céljából. A felrakó hegesztést használhatjuk javításra, amikor is az alkatrész alapanyagának megfelelı anyagot horunk fel, és új termék elıállatásakor különleges követelményeket kielégít, az alapanyagtól eltérı tulajonságú anyag, pl. a szelepek és tolózárak tömítı felületeinek króm- és kobaltötvözettel történı felrakására. A hegesztett szerkezetek elınye min az anyagokat, min a különbözı technológiai eljárásokat tekintve, a széles körő alkalmazhatóság és az anyagtakarékosság. A szegecskötésekkel szemben a hegesztett kötéseknél nincs szükség átlapolásra, heveerekre, a szegecsfejek kialakítására, az öntött szerkezetekkel összehasonlítva sokkal kisebb falvastagság is elegenı, az anyagot jobban ki lehet használni, egyei gyártás esetén kisebbek a költségek is, mivel nincs szükség mintára, és a szállítási határiı röviebb lehet. Hátrányként említhetı, hogy a visszamaraó hegesztési feszültségek hatása nehezen követhetı, és a varratokban különbözı elhúzóások, minıségegyenlıtlenségek keletkeznek, amelyek minegyike az anyagminıség, a hegesztési eljárás és a hegesztı gonosságának függvénye. A merevtörés jelensége is bekövetkezhet, mégpeig a többtengelyő feszültségek keletkezésének hatására. A hegesztési feszültségek és a terhelésbı származó feszültségek összegezıésébıl aóó többtengelyő feszültségállapot következtében fennáll a riegtörés veszélye is, amit szintén nem minig lehet tökéletesen számításba venni. A riegtörési veszély jelentıs mértékben csökkenthetı a megfelelı anyagkiválasztással, feszültségmentesítı hıkezeléssel és egyéb feszültségmentesítı eljárásokkal. A hegesztési technológia fıbb követelményei: a, az alapanyag feleljen mag a hegesztı eljárásnak és az alkalmazás helyének; b, az elıkészítés szakszerő és ellenırzött legyen; c, a hegesztési technológiát az anyagjellemzık, a szerkezeti elemek vastagsága és a hegesztett kötés igénybevétele alapján kell kiválasztani;, a hegesztı anyagot az alapanyag minıségétıl és a hegesztési eljárástól függıen kell kiválasztani, alkalmasságát ellenırizni és igazolni; e, a hegesztést csak vizsgázott hegesztı végezheti, akinek munkáját szakellenır ellenırzi; f, a hegesztés és a hegesztett kötés minıségének ellenırzését bizonyítványban tanúsítani kell, A hegesztett kötések pontos szilársági méretezése igen bonyolult számításokat igényel. Ezért a számításokat csak közelítı számításként, és csak statikus terhelésekre végezzük A hegesztett kötések méretezése statikus terhelésre: Jelölések: - hegesztenı anyag megengeett feszültsége: σ ameg [ MPa] τ ameg [ MPa] -a varrat megengeett feszültsége: σ ϕ [ MPa] -a varrat jósági foka:,5..,8.. Sarok varrat: a,7s Tompa V varrat: a s vmeg σ ameg τ ϕ [ MPa] v τ ameg ϕ /minıségi osztálynak megfelelıen választjuk / Homlokvarrat: a s - varrat vastagsága: a [ mm] -lemez vastagsága: s [ mm]

19 8 Húzás, nyomás: Hajlítás: Nyírás: - olalvarrat hossza: l lh + a [ mm] - olalvarrat hasznos hossza: l a [ mm] lh / az olalvarrat nyírásra van igénybe véve / l lh + a mm lh l / a homlokvarrat húzásra van igénybe véve / - homlokvarrat hossza: [ ] - homlokvarrat hasznos hossza: a [ mm] -varrat hasznos keresztmetszete: A a l [ mm ] vh h A méretezéseket négyzetes keresztmetszető anyagokra végezzük. F F F ( ) [ MPa] ameg ϕ σvmeg Avh a lh a l a Mh Mh 6 Mh 6 [ ] ameg ϕ σvmeg K ( ) MPa v a lh a l a F F ( ) [ MPa] ameg ϕ τvmeg Avh a l a Mcs ameg ϕ τcsmeg MPa Ak a A k s l mm A k π mm 4 σ σ τ Csavarás: τ [ ] Varrat változatok: -négyszög keresztmetszetre: [ ] - kör keresztmetszetre: [ ]

20 9 Forrasztott kötések: Az anyagzáró kötések másik nagy csoportját a forrasztott kötések képezik. A forrasztott kötéseknél alkalmazott kötıanyagok a forraszok. A lágyforraszok olvaáspontja kisebb, mint 45 C, a keményforraszok olvaáspontja C, az ezüstforraszé C. A forraszok olvaáspontja alacsonyabb, mint az összekötenı alapanyagoké. Forrasztott kötést csak akkor lehet alkalmazni, ha az üzemi hımérséklet kisebb, mint a forrasz olvaási hımérséklete. A forrasztott kötések alkalmazási területét a forraszok szilársági jellemzıi is megszabják. A 45 C alatti forrasztás a lágyforrasztás, amelyet általában csak kis mechanikai igénybevételnek kitett kötéseknél, pl. az elektrotechnikában, hőtıknél, vékonyfalú lemeztartályoknál, konzervobozoknál és hasonló szerkezeteknél alkalmazunk. A 45 C feletti hımérsékleten létrehozott, keményforrasztott kötések már nagyobb erık átvitelére is alkalmasak. Így a keményforrasztás elterjet kötési mó, a finommechanikában és az általános gépgyártásban, pl. tengely-agy kötésekhez, csıkarimák rögzítéséhez, csıcsonkok kötéséhez, csapok rögzítéséhez és lemezszerkezetekhez. A kötés helyét fel kell melegíteni a forrasztási hımérsékletre forrasztópákával, forrasztólámpával, forrasztópisztollyal, véıgázas kemencében, fürıben vagy villamos ellenállás-, ill. inukciós hevítéssel. A forrasztásra kerülı felületeket a szennyezıéstıl meg kell tisztítani, zsírtalanítani kell, és törekeni kell arra, hogy a forrasztás alatt is tiszták, oximentesek marajanak. A forrasztott kötés szilársága a forrasztott felület nagyságától és a kötıanyag vastagságától függ. A jó kötés egyik feltétele az összekötenı alkatrészek megfelelı illeszkeése. A legkevezıbb résméret - a forrasztól és a forrasztási eljárástól függıen -a,5..., mm. A forraszanyag eloszlása a résben elsısorban a kapilláris hatás következtében jön létre, ezért ha a rés méretét növeljük, a kapilláris hatás csökken, és a forraszanyag nem tölti ki a rést egyenletesen. Éppen ezért célszerő a forrasz folyásirányában lehetıleg állanó résméretet, ill, állanó keresztmetszető rést biztosítani, és megfelelı rögzítések, kitámasztások alkalmazásával ezt a forraszanyag megszilárulásáig fenn is tartani Ha az összekötenı alkatrészek hıtágulási együtthatója különbözı, ügyeljünk arra, hagy a forrasztási hımérsékleten történı felmelegítés során a résméret változni fog. A forrasztott kötéseknél különlegesen jó felületi minıségre ugyan nincs szükség, e a forrasz folyási irányára merılegesen a felületen, mm-nél nagyobb barázák ne legyenek. Ugyanakkor a forrasz folyási irányába esı barázák kevezıen befolyásolják a kapilláris hatást, így ezek nem károsak. A forrasz folyási útja ne legyen túl hosszú. Átlapolt kötéseknél elegenı az l (3...5) s érték, ahol s a vékonyabb összekötenı alkatrész vastagsága a kötés helyén Ha nagyobb a felület, forrasztásakor célszemi forraszlemezt vagy -győrőt alkalmazni A keletkezı gázok elvezetésének és a folyasztószer szaba kifolyásának biztosítására a forrasz folyásirányában megfelelı nyílásokat kell kialakítani Forrasztási változatok: Forrasztott kötések méretezése: A forrasztott kötéseknél a forrasztanó szerkezeti elemeket is és magát a kötést is méretezni kell! / A kötést általában nyírásra méretezzük! / A forraszanyagokra megengeett nyírófeszültségek: / statikus terhelésre / -lágyforrasz: τ meg..4 [ MPa] -keményforrasz: τ meg 7.. [ MPa] - réz forrasz: τ [ MPa] A húzásra terhelt átlapolt forr.kötés méretezése: meg 9..3 Nyomatékra terhelt forr. kötés méretezése: M f τ f F b l τ f meg τ M f f π l τ fmeg

21 . FORGÓMOZGÁS GÉPELEMEI A forgó mozgást biztosító gépelemeknek két nagy csoportja van:. Tengelyek: - olyan gépelemek, amelyek azon kívül, hogy állva vagy forogva a gépek súlyát horják, nyomatékot továbbítanak. Felosztásuk: a, álló /horozó / tengelyek b, forgó /horozó / tengelyek c, közlımő tengelyek, különleges tengelyek -hajlításra igénybevett tengelyek /statikus - inamikus terheléső / -csavarásra igénybevett tengelyek /statikus - inamikus terheléső / - hajlításra és csavarosra igénykievett tengelyek /statikus inamikus terheléső /./. Csapágyak: - olyan gépelemek melyek lehetıvé teszik a tengely forgó mozgását s, egyben támasztják is azokat. Felosztásuk: a, sikló csapágyak: - horozó /raiális /siklócsapágyak: - pajzscsapágy - szemcsapágy - osztott csapágy - hirosztatikus.". - támasztó /axiális /siklócsapágyak - talpcsapágy - fésőscsapágy - hirosztatikus csapágy b, görülıcsapágyak: -raiális csapágyak - axiáliscsapágy - raiax csapágyak -győrőscsapágyak - golyóscsapágyak - görgıscsapágyak -tárcsás csapágyak: - egyirányú golyóscsapágy - axiális-kétolalas-golyós csapágy - raiax görgıscsapágy.. TENGELYEK A tengelyek zöme- általában nem végig azonos átmérıjő hengeres test, mivel a terhelés és a szerelt alkatrészek változatos méretőek. A tengelyek csapjaikon támaszkonak a csapágyakra. Így a tengelyvégen lévı csap a VÉGCSAP a közbülsı részen lévı peig a NYAKCSAP. A csapok továbbá lehetnek: - horozó csapok / a terhelés sugárirányú / Változó keresztmetszető tengely - támasztó csapok / a terhelés tengelyirányú / Tengelyek szilársági méretezése: a, Az álló korozó tengelyeket keresztmetszetüket figyelembe véve - általában hajlításra méretezzük. A rászerelt forgó alkatrészek kapcsolata laza. Igénybevételük csak statikus vagy lüktetı. Álló horozó tengely

22 b, A forgó horozó tengelyeket az a, pontban foglaltakhoz hasonlóan, hajlításra méretezzük. A rászerelt alkatrészek kapcsolata a tengellyel erı vagy alakzáró ill. egyanyagú. Igénybevételük miig lengı. Ha a tengely / tömör / kör keresztmetszető: Mh max Mh max 3 σh K 3 π σ M M 3 h max 3 3 h max 3 M h max, 7 π σhmeg σhmeg σhmeg Ha a tengely csı keresztmetszető: 4 3 be K csı, kü ( 4 ) kü c. Közlımő tengelyek: A közlımő tengelyek forgó mozgás közben teljesítményt, erıt, nyomatékot származtatnak át. Méretezésük figyelembe véve alkalmazásukat - lehet csak csavarára ill elcsavaroásra, vagy összetett igénybevételnek megfelelı. Keresztmetszetük lehet tömör kör, csı, vagy gyengített kör keresztmetszető. Igénybevételük minig összetett. - túlnyomóan csavarásnak kitett tengelyek: / kör keresztmetszetre / M τ Pt f ω Mcs Kp Pt π n Mcs 6 3 π M F k cs 5 3 M τ cs meg meg τ meg K p τ meg 3 π 6 4 / Csı esetén: K p, kü [ 4 ] 3 be M M 5,8 P 3 cs 6 3 cs 3 t be /,7..., 8 / τmeg π τmeg τmeg n kü - elcsavaroásra való méretezés: / hosszú és vékony tengelyek esetén / A megengeett elcsavaroási szög, acél tengely esetén: 7,3 M cs ) Mcs l ) ϕ meg 4,5..,5 ϕ, ϕ I G meg I p 4 π 3 M K cs cs, τ τcsmeg Acél csı esetén: Az acél csúsztató rugalmassági moulusa: cs ϕ ) G π p M l 3 G 8 p M I p cs ( 4 kü 4 be ) 3 MPa / kü,43..,87 M 3 l8 4 cs 68 P l G vagy 4 t M M l 3 4 cs 3 l 4 cs ) π ϕ meg π ϕ meg G n G ) π ϕ meg G ϕmeg - hajlítás és csavarásra / összetett igénybevételre / való méretezés: / ismerjük vagy számítjuk a maximális hajlító nyomatékot / M h max [ Nm] Pt Pt M cs Mf F ω π n k Mcs Mcs 6 τ meg (,65.., 8) σhmeg, τ K 3 τmeg p π /Mohr féle/ σ re σ h + 4 τ σmeg M re M h max + M cs [ Nm] σ Mre Mre 3 re K 3 π σ meg vagy, [ MPa] 3 Mre 3 σmeg π 3 Mre σmeg

23 , Különleges tengelyek: A különleges tengelyek olyan gépelemek ill. gépelem együttesek, amelyeket speciális felaatok ellátásá- ra készítünk és alkalmazunk. Sok változata létezik. Ezek közül csak néhány jellegzetest van mó bemutatni. Ezek: - borástengelyek - poligontengelyek - forgattyús /könyökös /tengelyek - bütykös /vezér / tengelyek - hajlékony /flexibilis / tengelyek stb. Borástengely Poligontengelyek Forgattyús / könyökös / tengely Bütykös /vezér / tengely:. csap,. bülyök. 3. körhagyó, 4. fogakerék. Hajlékony tengely felépítése Hajlékony tengely csatlakozó végekkel és burkolattal

24 3.. CSAPÁGYAK A csapágyak felaata erıátvitelt megvalósító forgó vagy lengı géprészek megtámasztása, ill. vezetése. Ha az erık merılegesen hatnak a forgástengelyre, horozó- vagy raiális csapágyakról, ha peig a csapágyaknak tengelyirányú erıket kell felvenniük, támasztó- vagy axiális csapágyakról van szó...a, Siklócsapágyak A siklócsapágyaknál arra törekszünk, hogy az egymáson elcsúszó felületeket egy kenıanyagréteggel teljesen elválasszuk egymástól. Az olyan csapágyak, amelyeknél az elmozuló felületeket elválasztó teherbíró kenıanyagfilm a relatív elmozulás során önmagától kialakul a hiroinamikus siklócsapágyak, míg a hirosztatikus siklócsapágyaknál a kenıanyagot nyomás alatt kell bejuttatni az egymáson elmozuló felületek közé Elınyeik: Felépítésük egyszerő, sokolalúan alkalmazhatók, osztott vagy osztatlan kivitelben készíthetik, tiszta folyaéksúrlóás esetéti renkívül kicsi a súrlóási ellenállásuk, a kenıanyagréteg jó rezgés- és zajcsillapító hatású, lökéssel és rázkóással szemben érzéketlenek, nagyobb terheléseknél és renkívül nagy forulatszámoknál is jól alkalmazhatók, -ugyanakkor jó kenés esetén szinte korlátlan az élettartamuk. Hátrányaik: Viszonylag nagy a kenıanyag-felhasználás, a kenıanyag-ellátás és a karbantartás jelentıs ráforítást igényel, a csúszó felületek felületi minıségével szemben támasztott követelmények is nagyok. A hiroinamikus csapágyaknál inuláskor nagy a kezeti súrlóás. Hirosztatikus csapágyaknál külön olajszivattyúra is szőkség van. A biztonságosan mőköı siklócsapágyak tervezése és gyártása során három lényeges szempontot kell figyelembe venni:. megfelelı legyen a tengelycsapok szilársága és merevsége;. az elmozuló felületek közötti kenırésben állanóan legyen kenıanyagréteg; 3. a csapágyak meg nem engeett mértékő felmelegeésének megakaályozása, a, b, c, A hiroinamikus kenés: a, A hiroinamikus kenésnyomás eloszlása b, Henri olajozó c, Kanócos olajozó a, b, A hirosztatikus kenés: a, A hirosztatikus kenés nyomáseloszlása b. Kenıanyag biztosító renszer:. csapágy,. olajteknı, 3. szivattyú, 4. szőrı, 5. nyomásszabályzó, 6. nyomásmérı a, b. a, Horozó csapágy b, Támasztó csapágy

25 4 Horozó /raiális/ siklócsapágyak egyszerősített méretezése: A számítás alapját a megengeett palástnyomás, raiális irányú terhelı erı, F, valamint a forulatszám n képezi.. Kiválasztjuk a terhelt csapágyra vonatkozó megengeett palástnyomást: /táblázat / p kmeg[ MPa], Meghatározzuk és kiválasztjuk a csapszélesség és átmérı szorzatát ( b ) /táblázat / 3. Kiszámítjuk a szükséges tengelycsap átmérıt: cs 4. Kiszámítjuk a szükséges tengelycsap hosszt: b ( b ) F p meg 5. Meghatározzuk és kiválasztjuk a palástnyomás és csapkerületi sebesség szorzatát: ( k ) meg ( b ) /A tengelycsap kerületi sebessége: v π n[ m ] / s 6. Ellenırizzük a szükséges tengelycsap, hosszt, melegeésre: b π F n ( ) 3 pk v meg [ mm] p v 7. Meghatározzuk a várható üzemi hımérsékletet, és táblázatból kiválasztjuk a megfelelı olajat: [ Pa s] Ns m C, η / táblázat //éta/ /táblázat

26 5 A siklócsapágyak kenési mószerei:. Kézi kenés olajozó vagy fecskenezı kanna segítségével, amely rugózó fenéklappal vagy beépített nyomószivattyúval készülhet, és esetleg kenıpréssel, amelynél a kenési hely különbözı kialakítású, pl, kúpos, golyós, lapos, tölcséres stb. kenıszemmel van lezárva.. Kanócos kenésnél az olaj a felül elhelyezett olajtartályból egy lazán beengeett gyapjúkanócon keresztül a kapilláris vagy szivornyahatás következtében - az olajvezetéken át jut a csapágyhoz. A párnás olajozás, ahol a kenıanyaggal átitatott gyapjúpárnát egy rugó nyomja rá a tengelycsapra. 3. Csepegtetı olajozás. A kenıanyag mennyisége egy állítható tővel szabályozható, amelyet egy gomb átállításával akár zárási helyzetbe is lehet hozni. Ez központi kenıberenezésként is kialakítható, ekkor egy nagyobb olajtartálynak több csepegtetıje van, amelyekbıl az olaj vékony csıvezetékeken keresztül jut a kenési helyekhez. 4. Laza vagy merev kenıgyőrős kenés. Az alul olajfürıbe nyúló laza kenıgyőrő a csapágypersely kivágásában felfekszik a tengelyre, amely a győrőt magával viszi és az a rátapat olajat a tengely felsı részére felhorja. A szállított olajmennyiség növekvı a tengely és győrőforulatszámmal nı. 5. Merülı kenés. Gyorsan forgó, függıleges elrenezéső, ugattyús gépeknél a hajtórúfej a zárt forgattyúház olajteknıjébe nyúlik és az olajat a különbözı kenési helyekre, a ugattyú csúszó felületeire, a forgattyúcsapra, a ugattyúcsapszegre stb, szórja. 6. Centrifugális kenésnél az olaj egy forgó győrőbe kerül, és innen folyik a kenési helyekhez. 7. Keringetı kenést nagyobb gépeknél több kenési hely esetén alkalmazzák. Az egyszerőbb megolásnál az olajat, egy magasabban elhelyezett tartályba szivattyú szálltja, ahonnan gravitációs nyomással jut a kenési helyekhez. Gyakoribb az, hogy a szivattyú néhány bar túlnyomással közvetlenül a csapágyakhoz nyomja a kenıanyagot. 8. Nyomás alatti kenésnél-elsısorban azokhoz a csapágyhelyekhez, amelyekben lengı mozgást végzı, szerkezeti elemek is vannak- nagynyomású friss olajat vetetnek. A szállított mennyiség általában nem hagy és jól szabályozható. A szivattyú ugattyúja a vezérlıugattyú megfelelı állásában olajat szív, maj a kenési helyekhez nyomja akkor, ha a vezérlıugattyú a nyomóvezetékre kapcsol. 9. Hirosztatikus csapágyak kenésénél a kenıanyagot nagyobb nyomáson kell eljuttatni a kenési helyre. Ezért ezt nagynyomású kenésnek nevezzük. Erre a célra viszonylag kis fogaskerék-szivattyúk is megfelelnek, mivel a szükséges olajmennyiség és így a szivattyú teljesítménye is kicsi.. Tartályos vagy szelencés zsírzás. Ennek legegyszerőbb és talán leginkább elterjet farmája az ún. Stauffer zsírzó. Ez kézzel utánállítható, csavaros feelő vagy rugós zsírzó szelence, amelynél egy rugóval elıfeszített ugattyú nyomja be a zsírt a kenési helyre Csapágy és tengely anyagok: A tiszta folyaéksúrlóás tartományában a csúszó felületek anyagminısége elsısorban a miatt fontos, hogy az olaj jól megtapajon rajta, és a terhelés hatására meg nem engeett mértékő alakváltozás ne jöjjön létre. Az anyagpárosítás nagy jelentıségő a vegyes súrlóás tartományában; vagyis inításkor és leálláskor. A tengelyek, ill. csapok anyaga általában acél, míg a csapágyak, ill. csapágyperselyek anyagaként különféle, jó siklási tulajonságú anyagokat használunk. Alapvetı, hogy a tengely anyaga minig keményebb legyen, mint a persely anyaga, így kopás elsısorban a perselyen jelentkezik, és nagyobb alakváltozásával az esetlegesen kialakuló élfelfekvést, is csökkentheti. A csapágy- és a tengelyanyag keménységének aránya kb. /3.../5 legyen. Ha a csapágy anyaga kemény, akkor megfelelıen nagyobb keménységőnek kell lennie a tengelynek is, ill. megfelelı anyag és hıkezelés alkalmazásával biztosítani kell a csap felületén a megkívánt keménységet. A siklócsapágy ill. a perselyanyagokkal szembeni követelmények: - a finomfelület által megkívánt megmunkálhatóság; jó bejáróási tulajonságok; - jó kényszerfutási tulajonságok, vagyis ne rágójon be, ha kevés a kenıanyag; nagy kopásállóság; - egyenletesen, és lehetıleg kismértékben változtassa térfogatát (uzzaás); - az étfelfekvésre való érzékenysége kicsi legyen, ill. megfelelı rugalmassága legyen; - jó hıvezetı képesség; - megfelelı szilárság még nagyobb hımérsékleten is; - korrózióállóság; - többrétegő csapágyaknál jó kötés az alapanyaghoz. Csapágyanyagok lehetnek:- fémes: ón, ólom, réz, cink alapú lágyfémötvözetek, alumínium, magnézium, kamium ötvözetek stb. - nemfémes: mőanyagok, gumi, fa, szén, grafit, üveg, kerámia stb.

27 6..b, Görülı csapágyak A görülıcsapágyaknál az álló és elforuló elemek közötti erıátaás görülıtesteken keresztül valósul meg. A görülıtestek golyók vagy görgök, amelyek többnyire csak tiszta görülı mozgást végeznek. Igy a görülıcsapágyak súrlóási ellenállása nagyon kicsi és a forulatszámtól csak nem független. A görülıcsapágyaknak ez az elınye fıleg az inulás pillanatában mutatkozik meg. További elınyeik: kicsi a karbantartási igényük, csekély a kenıanyag fogyasztásuk. Így kenésük hosszabb iıre is egyszerően biztosítható, kicsi a helyszükségletük, ás megkívánt nagy pontosságuk a tömeggyártásban is biztosított. A görülıcsapágy elınye és széleskörő elterjeése nagyrészt annak tulajonítható, hogy teljesen zárt szerkezeti egységként kerül forgalomba, a tengely anyagával és minıségével szemben semmilyen különleges követelményt nem támaszt, és szabványosítása egyszerő kezelést és gyors cserélhetıséget tesz lehetıvé. A görülıcsapágyak hátránya, hogy lökésszerő igénybevételekre érzékenyek és óvni kell ıket a szennyezıések behatolásától. Ezért tömítésüket nagyon gonosan kell kialakítani. Min gyártásuk, min szerelésük nagy pontosságot igényel, ellenkezı esetben túlzottan nagy lesz a csapágyhézag, vagy oly mértékben lecsökken, hogy a csapágy berágóik. Hátrányuk az is, hogy csaknem kizárólag osztatlan kivitelben készülnek, így szerelésük csak tengelyirányú elmozítással olható meg. Igen ritka, kivételes esetekben azonban osztott görülıcsapágya-kat is alkalmaznak. A görülıcsapágyak tőréseirıl, mőszaki követelményeirıl a szabványok anak tájékoztatást. Egy görülıcsapágy általában két győrőbıl vagy tárcsából áll, amelyek között golyók vagy görgık vannak. A győrőkön, ill. a tárcsákon kialakított görülıpályákon futnak a görülıtestek. A görülı egy, ún. kosárban helyezkenek el, amelynek az a felaata, hogy megakaályozza a görülıtestek egymással való érintkezését, ill. szétszehetı csapágyaknál a görülıtesteket összetartsa. Min a görülıtesteket, min futófelületeiket különleges krómötvözető acélból készítik, ezik és köszörülik, végül polírozzák. A kosarak anyaga acéllemez, sárgaréz lemez, lágyacél, sárgaréz, könnyőfém, e különleges esetben mőanyag is lehet. A görülıcsapágyakat a raiális és az axiális csapágyak csoportjába sorolják, amelyek min egyike lehet golyós- vagy görgıscsapágy. A raiális csapágyaknál a futófelületeket győrőkön, az axiális csapágyaknál tárcsákon alakítják ki. A raiális csapágyak általában sugárirányú, míg az axiális csapágyak tengelyirányú erık felvételére alkalmasak. A fere hatásvonalú csapágyak min raiális, min axiális erıvel terhelhetık. A görgıscsapágyakat az alkalmazott görülıtestek alakja alapján különböztetjük meg. A görgık lehetnek hengergörgık, tőgörgık, kúpgörgık vagy horó görgık. A görülıcsapágyak fı méreteit nemzetközileg szabványosították. A nemzeti szabványok rögzítik a különbözı típusú csapágyak furatátmérıjének sorozatát, valamint az ezekhez tartozó szélesség- ás külsıátmérı-sorozatok kombinációit. Ez azt jelenti, hogy minen egyes csapágy furat-átmérıhöz több szélesség és külsı átmérı tartozhat. Ezért p. minen további nélkül megolható, hogy egy golyóscsapágy helyett egy azonos mérető, e nagyobb teherbírású görgıscsapágyat építsünk be ugyanarra a helyre. Görülıcsapágyak méretsorainak felépítése ás értelmezése: Görülıcsapágyak jelölési renszere: Raiális golyóscsapágyak: -Az egysorú mélyhornyú golyóscsapágy: amelyet általában zárt, töltınyílás nélküli kivitelben gyártanak. Ezek a csapágyak raiális és axiális erık felvételére is alkalmasak. A nagy mérető mély horonyban elhelyezkeı golyók miatt a csapágyak jelentıs axiális erıvel terhelhetık A mélyhornyú golyóscsapágyak tulajonképpen a leggyakrabban alkalmazott görülıcsapágyak. Ezekben a golyóscsapágyakban általában acéllemez kosarat alkalmaznak, és csak különleges esetekben, pl. nagyon nagy forulatszámnál, erısen ingaozó terhelésnél vagy hasonló különleges körülmények esetén használnak csak lágyvas, sárgaréz, könnyőfém vagy mőanyag kosarakat. A mélyhornyú golyóscsapágynak kétsorú változata is van, e ennek alkalmazási területe igen korlátozott, p. mezıgazasági gépeknél használják. Készülhet töltınyílással vagy anélkül. -A fere hatású golyóscsapágyak: Nagyobb tengelyirányú terhelések felvételére is alkalmasak, és fıként akkor alkalmazzuk ıket, ha pontos axiális vezetésre is szükség van, mint p. az ívelt fogú kúpkerekeknél. E csapágyak legfıbb alkalmazási területe a hajtómő- és a jármőgyártás. A fere hatásvonalú csapágyak egyik változata a kétsorú, fere hatásvonalú golyóscsapágy. A golyósor hatásvonala egymással szembe mutat, Így ez a

28 7 csapágy a raiális terhelés mellett minkét irányú axiális erık felvételére is alkalmas. A kétsorú, fere hatásvonalú golyóscsapágy renkívül merev, szöghézaga Igen kicsi, ezért az egytengelyőségi hibákra nagyon érzékeny. Legfıbb alkalmazási területe a hajtómőgyártás, jármővek ifferenciálmő-fogaskerekeinek csapágyazása. Raiális golyóscsapágyak: a, egysorú, mélyhornyú golyóscsapágy; b, kétsorú, mélybornyú golyóscsapágy töltınyílással vagy anélkül; c, egysorú, fere hatás- vonalú golyóscsapágy;, kétsorú, fere hatásvonalú golyóscsapágy; e, osztott belsıgyőrős, fere hatásvonalú, ún. négypont-érintkezéső golyóscsapágy ;f, kétsorú beálló golyóscsapágy; g, egysorú. mélyhornyú golyóscsapágy levehetı külsı győrővel -A kétsorú beálló golyóscsapágyak: E csapágynál minkét golyósor a belsı győrőn egy-egy horonyban fut. A külsı győrőn levı futópálya gömbszerőre van kiképezve, így a belsı győrő a két golyósorral el tu billenni. Ez a csapágytípus elınyösen alkalmazható ott, ahol a tengely behajlására lehet számítani, vagy olyan a csapágyazás szerkezeti kialakítása, hogy a megmunkálási, ill. a szerelési pontatlanságok miatt a csapágyfészekfuratok egytengelyősége nem biztosítható. A beálló golyóscsapágyak kúpos furatú belsı győrővel is készülnek, így kúpos tengelyre is felszerelhetık. Raiális görgıscsapágyak: Hengergörgıs, kúpgörgıs és beálló görgıs változatban készülnek. A hengergörgıs csapágyaknál a görülıtestek hengeresek. A görgıpályák egyikén két vezetı- perem között futnak kis játékkal a hengergörgık. Attól függıen, hogy a belsı vagy a külsı győrőn van a vezetıperem, külsı vagy belsı győrőn vezetett hengergörgıs csapágyról beszélhetünk. A vezetés mója szerint a hengergörgıs csapágyakat három csoportba soroljuk: -A tengely- irányú elmozulást lehetıvé tevı típusoknál vagy a belsı, vagy a külsı győrőn vannak csak megvezetve a görgık. -Az egyvállú belsı győrővel renelkezı hengergörgıs csapágy csak egyirányú axiális elmozulást enge meg, és a váll egyirányú kis axiális terhelés felvételére is alkalmas. -A belsı végtárcsával vagy sarokgyőrővel szerelt, egyvállú belsı győrővel renelkezı csapágyak a görgıket már min a külsı, min a belsı győrők minkét olalán megvezetik, így kétirányú kis axiális terhelések felvételére ás a tengely axiális vezetésére is alkalmasak. A lehetséges változatok számának csökkentése érekében, a belsı győrőn vezetett hengergörgıs csapágyak általában csak váll nélküli külsı győrővel készülnek. A váll nélküli győrőn a görülıpálya meriiángörbéje ívelt és a görgık röviek, azaz a görgık hosszúsága nem nagyobb átmérıjüknél. Így ezek a csapágyak csekély egytengelyőségi hibákat még kiegyenlítenek, e ezzel ellentétben az összes többi típusnál nagyon kell ügyelni az egytengelyőségre, mert egytengelyőségi hiba esetén a csapágy tönkremeneteléhez vezetı élfelfekvés, feszültségtorlóás jön létre. A hengergörgıs csapágyak teherbírása, azonos méretek mellett, nagyobb, mint a raiális golyóscsapágyaké, és lökésszerő igénybevételekre is jobban megfelelnek. Mivel a hengergörgıs csap-ágyak szétszerelhetık. a belsı ás külsı győrő külön-külön is szerelhetı. Ez bizonyos esetekben igen nagy elınyt jelent. A hengergörgıs csapágyakat az általános gépgyártásban, e fıként villamos gépeknél, a szerszámgépiparban és vasúti jármővek ágytokcsapágyaiban alkalmazzák. A szerszámgépipar számára kifejlesztettek kétsorú, belsı vagy külsı győrőn vezetett hengergörgıs csapágyakat is. Ezeket fıorsók csapágyazására használják és éppen alkalmazási területük végett szükséges, hogy különlegesen nagy futáspontosságuk legyen. A hengergörgıs csapágyak egyik különleges fajtája a tőgörgıs csapágy. Korábban kosár nélkül gyártották ıket, késıbb azonban olyan szerkezeti megolások alakultak ki, amelyeknél a hosszú, vékony, általában lekerekített végő görgıket, ill. a tőket külön kosár vezeti. Így különbözı teljes értékő csapágyak jöttek létre. Ezek, ellentétben a hagyományos görgıscsapágyakkal, viszonylag nagy forulatszámon is mőköhetnek. Henger- ás kúpgörgıs csapágyak: a,egysorú hengergörgıs csapágy váll nélküli belsı győrővel; 6, egysorú hengergörgıs csapágy váll nélküli külsı győrővel; c) egy sorú hengergörgıs csapágy egyvállú belsı győrővel;, egysorú hengergörgıs csapágy egyvállas belsı győrővel és belsı végtárcsával; e) kúpgörgıs csapágy