185251. lajstromszámú szabadalom • Hajtómű
1 185 251 2 R - radiális erő a fogaskeréken, P - kerületi erő a fogaskeréken, F - radiális tengelyterhelés, Ra, Ka, Pa, Fa- a fenti terhelések által keletkezett reakcióerők az „A” csapágyazási helyen. Rb, Kb, Pb, Fb - a fenti terhelések által keltett reakcióerők a „B” csapágyazási helyen. Mivel a fogaskerék radiális reakciójának mind nagysága, mind helyzete a külső terheléshez képest változhat (pl. forgásirány váltás következtében), a külső tengelyvégeken a csapágyazás egy megkívánt élettartamához tartozó megengedett radiális terhelés általános esetben e terhelés viszonylagos helyzetének és a tengely forgásirányának függvénye. A 2. ábra egy adott hajtómű kimenőtengelyének radiális terhelhetőségét mutatja a különböző (jobb és bal) forgásirányok esetén, egy adott csapágy élettartamra. A hajtóművek talpsíkjához viszonyított különböző irányú radiális erők megengedhető nagysága vektorosan van ábrázolva. Jól látható, hogy a megengedhető tengelyterhelések nagysága a különböző irányokban más és más, eltérésük egymáshoz képest jelentős. A 3. ábra egy másik, ugyancsak adott szerkezeti kialakítású motoros áthajtómü megengedhető radiális kimenőtengelyterhelését mutatja be az adott csapágy élettartamra. A szögértékek a kimenőtengelyre ható radiális erő irányát jelölik, az áthajtómű egy adott állandó pontja, a kimenőtengely fogaskerekének kapcsolódási pontja és a kimenőtengely középvonala által meghatározott síkhoz képest. (Ez a sík a jelenleg használatos áthajtóműveknél az áthajtómű talpsíkjához viszonyítva állandó helyzetű.) Megállapítható tehát, hogy a megengedhető radiális tengelyterhelés nagysága - irányától függően - jelentősen változik, van minimális és maximális értéke. Ha a kedvező tengelyterhelési irány megegyezik a felhasználó által igényelt iránnyal úgy, hogy egyidejűleg az álhajtómü talpsíkja is megfeleí az igényelt helyzetnek, az áthajtómü kedvezően lesz kihasználva és eléri a kívánt élettartamot, ellenkező esetben nem. Könnyen belátható, hogyha a hajtóművet a 2. ábra jelölései szerint az A síkhoz kell felerősíteni és kimenötengelyére az F erő hat, akkor a beépített hajtómű nem fogja elérni a kívánt élettartamot, mert a kívánt irányból a kimenőtengelyére csak a kisebb B erő engedhető meg. Ha a hajtóművet kimenőtengelye körül az óramutató járásával ellentétesen kb. 90°-kai elfordítanánk, az F erő irányában a kimenőtengely már a jóval nagyobb C erővel volna terhelhető, az esetben azonban a jelenleg ismert hajtóművek nagy többsége nem rögzíthető a felerősítésre kijelölt A síkhoz. Mivel a műszaki gyakorlatban az igényelt beépítési helyzetek és terhelési irányok rendkívül változatosak, a beépítésnél az igényelt beépítési helyzet és a kedvező terhelési irány egyidejű fellépése valószínűtlen és véletlenszerű. Ennek tudatában a gyártó a garanciális jellegű meghibásodások elkerülése érdekében kénytelen azt a radiális terhelési értéket közölni, amelyet hajtóműve bármely irányban képes elviselni, ez pedig a tengelyterhelés minimális értéke. Ha a felhasználó igénye ezt az értéket meghaladja, kénytelen nagyobb hajtóművet választani, jóllehet nyomatékigény szempontjából a kisebb is megfelelő lenne. Ha a kimenőtengely középvonala és fogaskerekének kapcsolódási pontja által meghatározott síkot a kimenőtengely középvonala körül el lehetne fordítani úgy, hogy az igényelt terhelési irány és a maximális megengedhető tengelyterhelés iránya megközelítőleg egybeessen, de eközben a lefogásra szolgáló talpsík az igényelt beépítési helyzetben maradjon, elkerülhető lenne a hajtóművek túlméretezése. Mivel ez a követelmény a jelenleg ismert hajtóművekkel nem elégíthető ki, ezek alkalmazása az esetek többségében a felhasználónál többletköltséget, a gyártónál anyag- és munkatöbbletet, végső soron népgazdasági szinten gazdaságtalan beruházást okoz. Ismert olyan hajtómű, amelynél a kimenőtengely merőleges a hajtómű hossztengelyére és amelynél a felerősítésre szolgáló talp nem a hajtómüházon, hanem a hajtóműfedélen vagy pajzson van kialakítva oly módon, hogy az egy rögzítésre szolgáló alapfelületet valósít meg, mint az 1985 654 sz. NSZK szabadalom szerinti hajtómű. A hajtóműfedéi leszerelésével, és 90°-ónként elfordítva történő viszszaszerelésével a hajtómű hossztengelye körül a lefogási síkhoz képest 90°-onként elfordítva rögzíthető. Az ilyen típusú hajtómű az alábbi hátránnyal rendelkezik: az elfordítás tengelye (a hajtómű hossztengelye) nem párhuzamos a kimenőtengellyel, hanem merőleges arra, így a hajtómű elfordításával a kimenőtengely terhelhetősége nem befolyásolható. Ismert olyan hajtómű, amely a csapágyterhelések csökkentését a belső radiális erők egymás általi kompenzálásával oldja meg, mint az 1 425 813 sz. NSZK szabadalmi leírás szerinti hajtómű. Ez a kitűzött célt úgy éri el, hogy a hajtásfokozatok forgástengelyei minden második fokozat után egy vonalba esnek, míg a közbeeső hajtásszögek a fogazás megkettőzött kapcsolódási szögének felelnek meg. Az említett hajtásszögek és tengelyek helyzete a felerősítő fülek, ill. síkok helyzetéhez képest nincs meghatározva. Az ilyen hajtómű azonban a külső radiális erők kiegyenlítésére nem képes, tehát elsősorban csak nyomatékterhelésre, különösen finommechanikai készülékekhez alkalmas. Ismert olyan hajtómű is, mely hasáb alakú házzal bír, amelynek két átellenes oldalán egymással párhuzamos lefogósíkokat megvalósító fülek vannak, mint a 2061 021 sz. NSZK leírás szerinti hajtómű. Az átellenes lefogó síkokból adódóan az ilyen hajtómű kimenőtengelye körül 180°-kal átfordítva •s rögzíthető, aminek eredményeképpen a radiális '.erhelhetőségi kördiagram is 18ü°-kal elfordul. A 180°-os elfordítás azonban ritkán hozza meg a kívánt eredményt, mint ahogy az leírásunk 2. ábráján függőleges radiális terhelés esetén érzékelhető. A külső radiális terhelhetőség optimális kihasználásához sokkal nagyobb variációs lehetőség szükséges. Ismeretesek továbbá olyan hajtóművek, amelyek hasáb alakú házuknak nemcsak átellenes, hanem szomszédos oldalán is rögzíthetnek és ezzel - legalábbis elvileg - lehetőséget nyújtanak a radiális 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
