Orbis pictus 21. století

1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

2. Pohybové hřídele OB21-OP-STROJ-SPS-TRE-M-2-009

3. Hřídel je obvykle namáhán na ohyb a krut. V místech ložisek na otlačení. Charakteristika hřídelů • jsou součásti pohybových ústrojí strojů ve většině strojních zařízení, • přenáší otáčivý pohyb a kroutící moment, zajišťují přenos energie. • na hřídelích bývají upevněny řemenice, řetězová kola, ozubená kola, lanovnice, vačky, spojky,.. pomocí klínů, per,drážkování, nalisováním,.. • hřídele jsou uloženy otočně pomocí kluzných nebo valivých ložisek, • části hřídelů, které jsou uloženy v ložiskách se nazývají čepy.

4. Pohybové hřídele • Pohybové hřídele jsou namáhány na krut, krut + ohyb nebo krut + tah.

5. Rozdělení pohybových hřídelů - podle tvaru • hladké • tvarové • zalomené • ohebné • duté

6. Příklady pohybových hřídelů - podle tvaru

7. Pohybový hřídel - řez • Pohybový hřídel, namáhaný na krut a ohyb.

8. Pohybový hřídel motoru

9. Vačkový hřídel Klikový hřídel Pohybové hřídele - příklady • Pohybové hřídele

10. Postup výpočtu pohybového hřídele • Pohybové hřídele jsou namáhány současně na krut Mk a na ohyb Mo od přenášeného výkonu P. • Proto je nutné počítat s tzv. redukovaným napětím red a redukovaným ohybovým momentem Mored

11. Postup výpočtu pohybového hřídele • Vypočteme kroutící moment Mk, síly F a reakce FA a FB, • Vycházíme ze zadaného výkonu P, který hřídel přenáší. Vypočítáme Mk z něho sílu F.

12. Postup výpočtu pohybového hřídele • Výpočet Momax • Výpočet Mred • Výpočet ohybového napětí omax, napětí na krut ka redukovaného napětí red

13. Postup výpočtu pohybového hřídele • Výpočet průměru hřídele d

14. Příklad výpočtu pohybového hřídele • Zadání • Vypočítejte průměr hřídele d, který přenáší výkon P=1,5kW při otáčkách n=15 s-1, za předpokladu, že je namáhán ohybem krutem. Na hřídeli je řemenice o průměru D=160 mm. Materiál hřídele 11 600, kterému odpovídá dovolené namáhání v ohybu Do=65 MPa. • Dáno: • P=1,5 kW • n=15s-1=900min-1 • D=160mm • Mat. hřídel 11 600 = Do=65 MPa • l=300 mm

15. Příklad výpočtu pohybového hřídele • Výpočet kroutícího momentu Mk, • Výpočet síly F a reakcí FA a FB

16. Příklad výpočtu pohybového hřídele • Výpočet MOmax • Výpočet ohybového redukovaného momentu Mored • Výpočet průměru d: • Volíme průměr 15mm.

17. Kritické otáčky hřídele • Hřídele jsou součásti dynamicky namáhané. U rotujících hřídelů se projeví při určité rychlosti otáčení značné kmitání, tzv. otáčky kritické. Nastává rezonance, při které se výchylky kmitu hřídele teoreticky zvětšují na nekonečně velkou hodnotu. • Kmitání muže být: • Ohybové, torzní nebo podélné. • Hřídele dělíme s hlediska kritických otáček na : • Konstruktér se proto musí vždy přesvědčit, zda se provozní otáčky neshodují s kritickými: • y … je maximální průhyb hřídele • Kdyby hřídel pracoval při kritických otáčkách, zlomil by se, i kdyby byl podle pevnostních podmínek správně dimenzován.

18. Hřídele, hřídelové čepy Otázky k opakování: • Jaké součásti slouží k přenosu kroutícího momentu ? • Jaké znáš druhy hřídelů a jaký je mezi nimi rozdíl ? • Popište různé způsoby úpravy hřídelů pro jednotlivé spoje s nábojem. • Jaký je rozdíl mezi vstupním, výstupním a předlohovým hřídelem? • Zdůvodněte použití dutých hřídelů. • Co jsou to hřídelové čepy a k čemu slouží? • Nakresli a popiš válcový a kuželový čep. • Uveďte pevnostní rovnice pro jednotlivé způsoby namáhání hřídelů a vysvětlete veličiny. • Vysvětlete pojem kritické otáčky (souvislost s rezonancí). Proč provozujeme některé rotory v nadkritické oblasti?

19. Použitá literatura • Moderní strojírenství, Josef Dilinger a kolektiv. • Strojnictví I, II, J. Doleček, Z. Holoubek • Strojnické tabulky, J. Leinveber, J. Řasa, P. Vávra • Stroje a zařízení I, J. Doleček, P. Gajdoš, V. Novák • Fischer, U. aj. Základy strojnictví.1. vyd. Praha : Europa-Sobotáles cz s.r.o., 2004. • Bolek, A., Kochman, J. aj. Části strojů 1. svazek. 5. vyd. Praha : SNTL, 1989. • Doleček, J., Holoubek, Z. Strojnictví I. pro SOU. 1. vyd. (nebo pozdější) Praha : SNTL, 1988.