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

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

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. Hřídel je obvykle namáhán na ohyb a krut. V místech ložisek na otlačení.

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

Rozdělení pohybových hřídelů - podle tvaru hladké tvarové zalomené ohebné duté

Příklady pohybových hřídelů - podle tvaru

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

Pohybový hřídel motoru

Pohybové hřídele - příklady Klikový hřídel Vačkový hřídel

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

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.

Postup výpočtu pohybového hřídele Výpočet Momax Výpočet Mred Výpočet ohybového napětí omax, napětí na krut k a redukovaného napětí red

Postup výpočtu pohybového hřídele Výpočet průměru hřídele d

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

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

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

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.

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?

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.