185251. lajstromszámú szabadalom • Hajtómű
1 185 25! 2 A találmány tárgya hajtómű, elsősorban motorral történő hajtás fordulatszám- és nyomatékviszonyainak megváltoztatására. Az egy-, többfokozatú, hengerkerekes áthajtómüvek a gépészmérnöki gyakorlatban igen gyakran használt meghajtó egységek. Népszerűségük oka elsősorban az, hogy az energiaforrással (ami az esetek döntő többségében villanymotor) kompakt egységet alkotnak, nagy nyomatékot szolgáltatnak, kimenő fordulatszámuk az igényeknek megfelelően pontosan megválasztható (ellentétben a meghajtó energiaforrás kötött fordulatszámával). A motorral ellátott általános rendeltetésű hajtóművek szerkezeti felépítése a következő: A meghajtó motor közvetlenül vagy tengelykapcsolón keresztül csatlakozik a hajtómű bemenőtengelyéhez, amelyen az első fokozat egyik fogaskereke helyezkedik el, és az első előtét-tengely egyik fogaskerekéhez kapcsolódik. Mivel az ilyen típusú hajtóművek szinte kivétel nélkül reduktorok, az első fokozat fogaskerekeinek kerületi sebessége nagyobb, mint az áthajtómű többi fogaskerekéé, tehát célszerűen úgy vannak kialakítva, hogy az első fokozat nagyobbik fogaskereke érintkezik a kenőolajjal és hozza létre az olajködöt, amely a hajtómű valamennyi fogaskerekét és csapágyát keni. Az első előtéttengelyen elhelyezkedő másik fogaskerék a fokozatok számától függően vagy a kimenő tengely fogaskerekéhez, vagy a második előtéttengely egyik fogaskerekéhez kapcsolódik. (Egyfokozatú hajtás esetén természetesen az első fokozat nagyobbik fogaskereke közvetlenül a kimenőtengelyen helyezkedik el, előtéttengely nincs.) A második előtéttengely második fogaskereke a kimenőtengely fogaskerekéhez kapcsolódik. A fentieknek megfelelően az ilyen típusú hajtóműnek fokozatonként egy fogaskerékpárja van, a be- és kimenő-tengelyen egy-egy, az előtétlengelyeken két-két fogaskerék helyezkedik el. A tengelyeket és a fogaskerekeket hajtóműház veszi körül, amelynek nyílásait fedelek zárják le, a tengelyek a hajtóműházban, ill. a fedelekben vannak csapágyazva. A tengelyek - hengerkerekes áthajtóművek esetén - egymással párhuzamosak, és síkban, vagy térben vannak elrendezve. A hajtómüház egyik oldalán a hajtómű felerősítésére szolgáló talpak vannak kiképezve, a talpak síkot alkotnak, amely sík a tengelyekkel párhuzamos. A talpak síkja és a kimenőtengely középvonala közötti távolságot a hajtómű tengelymagasságának nevezzük. A jelenleg ismert motoros hajtóműveknek egyetlen talpsíkjuk és egyetlen tengelymagasságuk van. Ilyen felépítésű a jelenleg ismert valamennyi általános rendeltetésű motorral egybeépített vagy egybeépíthető hajtómű, amelyek közül a legjelentősebbek: Nyugatnémet: NDK: SEW VEM Baumüller Lenze Magyar: Angol: Monori Crofts Szekszárdi SEVER Variatio HaFe Francia: Olasz: Merger Bonfiglioli Ezek mindegyikére jellemző, hogy a hajtómű felerősítésére, rögzítésére szolgáló talpak a hajtómüház egyetlen; kitüntetett oldalán helyezkednek el, a talpak által meghatározott egyetlen síkhoz képest az áthajtómü minden része és szerelvénye egyetlen, meghatározott helyzetben helyezkedik el, A motoros hajtóművek beépíthetőségével kapcsolatban a műszaki gyakorlat szigorú igényekkel lép fel. A legsűrűbben igényelt beépítési helyzetek: vízszintes padozatra való rögzíthetőség (ez esetben a kimenőtengely a talpak síkja fölött helyezkedik el), vízszintes mennyezetre való rögzíthetőség (a kimenőtengely a talpak síkja alatt van), függőleges falra jobbról vagy balról történő rögzíthetőség (a talpak síkja függőleges, és a korábban definiált tengelymagasság jobbról, ill. balról mérető). Ezeket a beépítési helyzeteket a nemzetközi normák B3, B6, B7, B8 jellel jelölik. Mivel a hajtóművek kimenőtengelyéhez a felhasználási esetek döntő többségében szíj-, láncvagy fogaskerékhajtás, tehát a kimenőtengelyt radiális irányban jelentősen megterhelő hajtásmód csatlakozik; az ilyen hajtóművek legfontosabb műszaki paramétere a kimenő nyomatékon és a kimenő fordulatszámon túl a kimenőtengely radiális terhelhetősége. A fogaskerekes hajtóművek kimenőtengelyének radiális terhelhetőségét- szilárdsági- deformációs- élettartam (a csapágyak és a tengely) szempontok határolják. Ha a hajtómű kimenőtengelyének szerkezeti kialakítása egyébként megfelelő, a döntő (és számítással is jól megfogható) szempont a tengely csapágyainak élettartama. A találmány által megoldandó műszaki feladatot az 1-3. ábra segítségével magyarázzuk. 1. ábra: A kimenőtengelyre ható erők vektorábrája. 2. ábra: Egy adott hajtómű kimenőtengelyének radiális terhelhetőségi kördiagramja, a forgásirány függvényében, állandó csapágy-élettartamra. 3. ábra: Egy másik adott hajtómű kimenőtengelyének radiális terhelhetőségi diagramja, a forgásirány és a radiális erő irányának függvényében, állandó csapágy-élettartamra. Egy fogaskerekes tengely csapágyaira a fogra ható térbeli erő által ébresztett radiális és axiális erők hatnak. E komponensek ismeretében az egyenértékű terhelés a csapágykatalógusok szerint, a csapágyak élettartama pedig az ISO által is ajánlott formulával számítható. A kimenőtengelyre azonban a nyomatékátadás során radiális (esetleg axiális) terhelés hat, amely a csapágyazási helyeken reakcióerőket ébreszt. Tiszta külső radiális terhelés esetén ezek a reakcióerők a radiális terhelés (állandó helyzetű) síkjában hatnak, míg a fogaskerék radiális reakcióerői ezekkel valamilyen szöget zárnak be. Egy gördülöcsapágy eredő radiális terhelése e két erő vektori összege az 1. ábra szerint. Az ábra jelölései: Ka - axiális erő a fogaskeréken, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
