173797. lajstromszámú szabadalom • Rezgéscsillapító betét forgástesthez, különösen fogaskerékhez
3 173797 4 r — a gyűrűrugó görbületi sugara M(i) — hajlítónyomaték p - feltételezett egyenletesen megoszló terhelés az ívhossz mentén rQ - sugár i — ívhossz a — középponti szög J.E — a gyűrűrugó keresztmetszetének hajlítómerevsége egyenletek célszerűen közelítő megoldásával meghatározott görbületi sugarú alak p = constans feltétel mellett, mely feltételezett elegendő nagyságú terhelés alatt a gyűrűrugó deformált alakja a forgástestben levő körhoronyhoz illeszkedő rQ — sugarú körív. Találmányunk egyik előnyös kivitelénél a felhasított gyűrűrugó elasztikus anyagú cső helyezkedik el, másik kivitelnél a négyszögkeresztmetszetű gyűrűrugóra elasztikus anyagú szalag van felragasztva. Hatásos zajcsökkentés úgy érhető el, ha a gyűrűrugó egész kerülete mentén felfekszik a forgástest hengerfelületére. Ezt azáltal éljük el, hogy a felhasított gyűrűrugó szabad alakját úgy választjuk meg, hogy elegendő nagyságú egyenletesen megoszló terhelés hatására a rezgéscsillapító betét a forgástest hengerfelületéhez illeszkedő köralakot vegyen fel. A rezgéscsillapító hatása azon alapszik, hogy a beépített előfeszített gyűrűrugó saját frekvenciái lényegesen eltérnek a forgástest saját frekvenciáitól, s emiatt a gyűrű rezgései eltérnek a forgástest rezgéseitől, így az érintkezési felületen fellépő relatív mozgás révén keletkező súrlódás a rezgési energiát rohamosan csökkenti, ezáltal a zaj forrásaként szereplő forgástest zajkisugárzása csökken. Találmányunkat részletesen az alábbi két kiviteli példán ismertetjük, ahol az 1. ábra rezgéscsillapító betéttel ellátott homlokfogaskereket metszetben, a 2. ábra a rezgéscsillapító betéttel ellátott tányérkúpfogaskereket metszetben, a 3. ábra a rezgéscsillapító betétet nézetben mutatja, a 4. ábra a rezgéscsillapító betét szabad alakja középvonalát a méretezés ismertetéséhez szükséges jelölésekkel mutatja be. Az 1. ábrán bemutatott 1 fogaskerék 2 aggyal és 4 koszorúval van kiképezve, és az ezeket összekötő 3 tárcsa tengelyirányban szimmetrikusan helyezkedik el. A 4 koszorú, mely 5 fogazattal van ellátva, mindkét oldali belső palástján egy-egy 6 körhorony van elrendezve, melyekben egy-egy 8 rezgéscsillapító betét helyezkedik el. A körszelvényű 8 rezgéscsillapító betét szélességénél a 6 körhorony 7 horonyoldalainak távolsága nagyobb, és így az oldalirányú játék következtében a 8 rezgéscsillapító betét radiális elmozdulásában nincs akadályozva. A 8 rezgéscsillapító betétet, mely 9 feihasított gyűrű rugóból és 10 bevonatból áll, a 3. ábra mutatja be kirugózott állapotban. A 2. ábra 18 rezgéscsillapító betéttel ellátott 11 differenciálmű-tányérkereket mutat. A 18 rezgéscsillapító betét a 13 koszorú 12 fogazattal ellentétes hátoldalán helyezkedik el. A 19 perem által lehatárolt 14 körhoronyba feszül be a négyszögkeresztmetszetű 18 rezgéscsillapító betét, melynek szélességénél nagyobb a 15 horonyoldalak távolsága. A 18 rezgéscsillapító betét négyszögkeresztmetszetű 17 felhasított gyűrűrugójának 14 körhoronyba illeszkedő felületére elasztikus anyagú 16 szalag van felragasztva. Mindkét kivitelnél a 8 ill. 18 rezgéscsillapító betét úgy van méretezve - mint azt a 3. ábra mutatja - hogy beszerelt helyzetéhez képest szabadon ldrugózik. A 3. ábra 20 felhasított gyűrűrugót mutat be — melynek 21 középvonala beszerelt, előfeszített állapotban a k körív alakját veszi fel. A méretezés ismertetéséhez a 21 középvonalat a 4. ábrán koordinátarendszerbe rajzoltuk be. A 20 felhasított gyűrűrugó, ill. annak 21. középvonala az A pontra nézve szimmetrikus, ez a keresztmetszet szimmetrikus terhelés hatására létrejövő deformáció esetén nem mozdul ill. fordul el, így a félgyűrű az A keresztmetszetben befogott tartóként kezelhető, és az (I) és (II) egyenletek fejezik ki rugalmas deformációját. Számítógépen végzett számítás kedvező lehetőséget ad közelítő megoldásra, melynél egyenlő Ai1; it i2, i2i3, i3i4 ívhosszakat veszünk fel és ezekhez tartozó r2, r2, r3, r4 görbületi sugarakat számolunk ki, az ívhosszhoz tartozó nyomaték középértékét figyelembe véve. A 20 gyűrű rugó vastagságát szintén több lépcsőben végzett közelítéssel határozzuk meg abból a feltételből kiindulva, hogy a megengedhető legnagyobb hajlítófeszültségnek mintegy 70%-ig legyen a rugóanyag igénybevéve, beszerelt állapotban. A legnagyobb hajlító nyomaték helye az A síkban van. Egy m = 3 modulusu z = 107 fogszámú, acélból készült fogaskeréknél a rezgéscsillapító betét rugóacél anyagú gyűrűrugójának méretei az alábbiak: huzalátmérő 5 mm, r0 = 155 mm, megoszló terhelés p = 9,2 • 10"3 kp/mm, a gyűrűrugó 21 középvonala végpontjának i4 (4. ábra) kordinátái: x = 45,45 y = 322,2. A fogaskerék gerjesztés utáni rezgés-lecsengésének összehasonlító vizsgálata szerint a lecsengési idő a gyűrűrugón PVC-bevonat alkalmazása mellett a következőképpen alakult: Fogaskerék adatai Rezgéscsillapító betét Lecsengési idő z = 107 betét nélkül 100% m = 3 edzett acélanyag, bevonatos gyűrűrugó betéttel 3-6% BNC gerjesztés 400 Hz és 800 Hz Tapasztalatunk szerint magát a gyűrűrugót rezgésbe hozza az 5 fogakon gerjesztett keréktest, és a 9 felhasított gyűrűrugó nem mint tehetetlen tömeg, hanem a keréktesttől eltérő mozgásjellemzőkkel rezgő rugalmas elem csillapít. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
