Mechanical engineering | Fabrication technology » Ékszíjhajtás

Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Ékszíjhajtás 1 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Tartalomjegyzék Meghatározás Ékhatás Előnyök, hátrányok Szíjhossz, tengely állíthatóság Ékszíjtárcsák szerkezeti kialakítása Normál ékszíjak Keskeny ékszíjak Különleges ékszíjak Keskeny ékszíj méretezési példa 2 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Meghatározás Olyan erőzárásos hajtás, ahol a tengelyek közötti teljesítmény-, nyomaték-, szögsebesség átvitelt ékszíj és ékszíjtárcsa biztosítja. Erőzárás: a szükséges kerületi erőt súrlódási erő biztosítja. 3 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék vmax ≈ 40 m / s Gumírozott burkolószövet Pamut,vagy műanyag szálak Gumimag 4 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék A tárcsa horonyszöge kisebb, mint 40o. bp horony horony 5 Veszprémi Egyetem

Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Ékhatás A súrlódási erő a kerületi erő: ∆N = μ ⋅ ∆N ∆S = 2 ⋅ μ ⋅ 2 Az N erő a szíjat a horonyba beszorító erőtől függ: F N 2 6 N 2 ∆N α α ∆F = 2 ⋅ ⋅ sin = ∆N ⋅ sin 2 2 2 ∆F ∆N = α sin 2 ∆F μ ∆S = μ ⋅ = ⋅ ∆F α α sin sin 2 2 μ ′ μ = α sin 2 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Ékszíjhajtás előnyei A szíj kereskedelmi áru, ezért olcsó és könnyen cserélhető. Kis tengelyhúzás is elegendő az ékhatás miatt. Nyugodt, zajtalan járás. Jó hatásfok (98%). Több ékszíjjal nagy teljesítmény is átvihető. 7 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Ékszíjhajtás hátrányai A szíjtárcsa a hornyok miatt drágább, mint a laposszíjnál. Több szíj alkalmazása esetén az egyes szíjak terhelése eltérő a szíjhosszúságok tűrése miatt. Savakra és lúgokra érzékeny. 60 Co-ig alkalmazható. 8 Veszprémi

Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Szíjhossz és tengely állíthatóság számítása A szíjhossz számításánál a laposszíjhajtás képletét használjuk, melyben a dp átmérőket vesszük figyelembe. ( ) dp2 − dp1 π Lp = 2 ⋅a + dp1 + dp2 ⋅ + 4 ⋅a 2 ( sin( α ) = 9 d2 − d1 2 ⋅a ) β = π − 2 ⋅α 2 (α és β rad.) Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Tengely állíthatósága 10 ( ) Tapasztalat szerint: a > ( 0.72) ⋅ dp1 + dp2 Utánfeszítéshez: x ≥ 0.03⋅Lp Felszereléshez: y ≥ 0.015⋅Lp Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Ékszíjtárcsák szerkezeti kialakítása Forgácsolt hegesztett, öntött. bp dp 11 e f Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Normál méretű ékszíjak MSZ 2531 : ékszíj jellemzői. MI 2534 : ékszíjtárcsák kialakítása. hp bo = 1 , 6 ⋅ho Gumírozott burkolószövet Pamut,vagy műanyag szálak ho dp

12 bo bp Választható ékszíjak jelei: Z, A, B, C, D, E Gumimag Semleges tengely: hp = 0 , 35 ⋅ho Szíjhossz számítása dp alapján Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Normál ékszíj méretezése A méretezés elve azonos a laposszíjhajtáséval: a szíjban ébredő feszültséget korlátozzuk. A szíj típusának és a szíjak számának meghatározását jelenti. Ismert adatok: P, n1, i, a A szíjsebességet felvesszük: v=1822 m/s. Számítható: dp1 = 2 ⋅ v ω1 dp2 = i⋅dp1 Lp = . , α , β 13 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Választunk egy ékszíjnagyságot és diagrammból megkeressük a szíj által átvihető teljesítményt. Ez fordulatszámtól is függ és b=180 fokra vonatkozik. 14 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Kiszámítjuk, hogy hány szíj szükséges. z C2 P ⋅ P 1 C 1 ⋅C 3 ⋅C z (Ha z túl nagy, akkor nagyobb szíjat választunk.) C1=10,65 :

átfogási szögtől függő tényező. C2 : terhelés jellegétől függő tényező. C3 : szíj hosszától függő tényező. Cz : szíjak számától függő tényező. 15 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Keskeny ékszíj (DIN 7753, DIN 2211) Oldalarányok 1 16 Választható ékszíjak jelei: SPZ, SPA, SPB, SPC Normál Keskeny 1,6 1,23 1 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Előnyök a normál ékszíjhoz képest Egységnyi keresztmetszettel nagyobb teljesítmény vihető át. Hajlékonyabb, ezért kisebb tárcsaméretek lehetnek. Nagy szíjfrekvencia (80 1/s). Nagy sebesség (40 m/s). Méretezés a normál ékszíjhoz hasonlóan. 17 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Különleges ékszíjak Többsoros ékszíj Lökésszerű terhek esetén kedvező. Nem csavarodhat el. Szennyeződésekre érzékeny. 18 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Fogazott ékszíj

Hajlékonyabb, ezért kisebb tárcsaátmérő lehet. 19 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Kettős ékszíj Mindkét oldalával képe hajtani. Akkor használják, ha több hajtott tárcsa is van. 20 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Ékbordás szíj (Poli-V szíj) Laposszíj és ékszíj kombinációja. 21 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Keskeny ékszíj méretezési példa Ismert adatok A hajtógép egy rövidrezárt forgórészű asszinkronmotor. P=45 kW, n1=1450 1/perc, w1=2·π·n1=152 1/s. A munkagép egy szivattyú. n2=580 1/perc, w2=2·π·n2=60,7 1/s. Napi 8 óra üzemidő. A megoldás menete a nyomtatott jegyzet alapján, hivatkozások a jegyzetben lévő adatokra. 22 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Megoldás 1. A c2 terhelési tényező meghatározása Túlterhelést és dinamikus hatásokat veszi figyelembe. Jegyzet 77 táblázatából: c2=1,1 (közepes

üzem, P>8 kW, A-jellegű hajtógép). 2. Javasolt szíjnagyság meghatározása Jegyzet 733 ábra diagrammjából. P·c2=45·1,1=50 kW, és n1=1450 1/perc adatok alapján SPA jelű szíjat kell választani. A diagramm szerint a kistárcsa jellemző átmérője 180 és 250 mm között legyen. Válasszuk a dp1=250 mm-ert a hosszabb élettartam miatt. 23 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék n1 [1/perc] SPA SPB 1600 d < 25 0 800 24 0 18 200 < 400 4 15 50 P·c2 [kW] Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék 3. Nagytárcsa jellemző átmérője: i= n1 = 1450 = 2.5 , áttétel. 580 n2 dp2 = i⋅dp1 = 2.5 ⋅250 = 630 ⋅mm 4. Tengelytáv és szíjhossz: ( ) a = 0.8 ⋅ dp1 + dp2 = 08 ⋅( 250 + 630) = 700 ⋅mm ( ) dp2 − dp1 π Lp = 2 ⋅a + dp1 + dp2 ⋅ + 4 ⋅a 2 ( ) 2 2 ( 630 − 250) = 2832 ⋅mm Lp = 2 ⋅700 + ⋅( 250 + 630) + 4 ⋅700 2 π Válasszuk a szíjhosszat: 25 Lp = 2800 ⋅mm

Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék A kerekített szíjhossz miatt módosul a tengelytáv. a = p+ ( 2 ) p = 0.25 ⋅Lp − 0393 ⋅ dp2 − dp1 p −q p = 0.25 ⋅2800 − 0393 ⋅( 630 + 250) = 354 ⋅mm ( ) q = 0.125 ⋅ d2 − d1 a = 354 + 2 2 2 354 − 18080 = 681 ⋅mm A tengelytáv állíthatósága: x ≥ 0.03 ⋅Lp = 003 ⋅2800 = 84 ⋅mm -utánfeszítéshez y ≥ 0.015 ⋅Lp = 0015 ⋅2800 = 42 ⋅mm -szereléshez 26 2 = 0.125 ⋅( 630 − 250) = 18080 ⋅mm Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék 5. Átfogási szög d2 − d1 sin(α ) = 2 ⋅a o 630 − 250 = = 0.287 2 ⋅681 o o o α = 16.2 o β = 180 − 2 ⋅α = 180 − 2 ⋅16.2 = 1476 6. Egy szíjjal átvihető teljesítmény (78 táblázat) Átfogási szög tényező: c1=0,91 (7.9 táblázat) Szíjhosszúság tényező: c3=1,02 (7.10 táblázat) 27 1 n1 = 1450 ⋅ perc dp1 = 250 ⋅mm i = 2.5 Lp = 2800 ⋅mm P1 = 11.2 ⋅kW Veszprémi

Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék 7. Szükséges szíjszám P ⋅c2 45 ⋅1.1 z= = = 4.76 P1 ⋅c1 ⋅c3 11.2 ⋅091 ⋅102 8. Tárcsa méretei a 711 táblázatból 28 z=5 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék 9. Tengelyhúzás P 3 Mcs 296 45 ⋅10 Mcs = = = 296 ⋅Nm 152 ω1 Ft = 0.5 ⋅dp1 = 0.5 ⋅025 = 2.37 ⋅kN Fa = ( 2.25) ⋅Ft = 474593 ⋅kN 10. Szíjfrekvencia 29 dp1 m 0.25 ⋅152 = 19 ⋅ ⋅ω 1 = v= s 2 2 v⋅zt 1 19 ⋅2 = = 13.5 ⋅ fh = s 2.8 L