Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ převody Přednáška 1
Informace o kurzu Cíl, osnova a hodnocení kurzu. Učební texty. Obsah Převody Druhy převodů. Mechanické převody. Užití převodů podle vzájemné polohy hřídelí. Převody ozubenými koly Základní druhy soukolí. Názvosloví.
Informace o kurzu http://www.bmwworld.com/ Just stare at the machine. There is nothing wrong with that. Just live with it for a while. Watch it the way you watch a line when fishing and before long, as sure as you live, you ll get nibble, a little fact asking in a timid, humble way if you re interested in it. ROBERT PIRSING
Přednášející a cvičící Přednášející skupina A Prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Ústav konstruování A2-4.NP, kancelář 417 Tel.: 541 142 769 Email: hartl@fme.vutbr.cz Konzultační hodiny: ÚT 10:00-11:00 Přednášející skupina B Ing. Martin Vrbka, Ph.D. Ústav konstruování A2-4.NP, kancelář 407 Tel.: 541 143 237 Email: vrbka.m@fme.vutbr.cz Konzultační hodiny: PO 14:00-15:00 Přednášející skupina C Ing. Michal Vaverka, Ph.D. Ústav konstruování A2-4.NP, kancelář 408 Tel.: 541 143 220 Email: vaverka@fme.vutbr.cz Konzultační hodiny: PO 12:00-13:00 Cvičící: Ing. František Pražák, Ph.D. Dr. Ing. Jiří Venclík Ing. Stanislav Jansa, CSc. Ing. Václav Liška, CSc. Ing. Jan Medlík Ing. Milan Klapka Tomáš Biječek Martin Kantor Martin Ševčík skupiny: B12, B14, B16 skupiny: C25, C26, C27 skupiny: A1, A5, B11, B13 skupiny: C21, C22, C23 skupiny: A6, B15 skupiny: C24 skupiny: A2 skupiny: A2, A4 skupiny: A3, A5, C28 Přednáška 1 - Informace o kurzu
Cíl kurzu Cílem kurzu je seznámit studenty s postupy užívanými při konstruování strojů, tj. při procesu transformace představ a myšlenek do podoby reálných technických objektů. Kurz navazuje na Konstruování strojů strojní součásti a je zaměřen na analytické výpočty částí strojů určených pro přenos kroutícího momentu z hnacího na hnaný stroj. Probírá se zejména výpočet mechanických převodů (ozubenými koly, třecích, řemenových, lanových a řetězových). Prerekvizity Základy konstruování I (1zk) Základy konstruování II (2zk) Konstruování a CAD (4kc) Kinematika (4ki) Pružnost a pevnost I (4pp) Konstruování strojů strojní součásti (5ks) Korekvizity Konstruování strojů mechanismy (6km) Týdenní rozsah kurzu a způsob jeho ukončení 2 h přednášek, 2 h cvičení, zápočet, zkouška (5 kreditů) Přednáška 1 - Informace o kurzu
Učební text Přednáška 1 - Informace o kurzu
Učební a referenční texty v českém jazyce Učební texty 1. Boháček, F. a kol.: Části a mechanismy strojů III - Převody. Brno, VUT Brno 1987. 2. Moravec, V.: Konstrukce strojů a zařízení II - Čelní ozubená kola. Ostrava, Montanex a.s. 2001. Referenční texty 1. Leinveber, J., Vávra, P.: Strojnické tabulky. Úvaly, ALBRA 2003. Texty přednášek a cvičení (formát pdf) na Internetu http://uk.fme.vutbr.cz/ nebo http://www.uk.fme.vutbr.cz/ jméno: student, heslo: vyuka0607 Přednáška 1 - Informace o kurzu
Webové stránky Přednáška 1 - Informace o kurzu
Hodnocení kurzu Podmínky udělení zápočtu 1. Aktivní účast na cvičeních. Tolerují se maximálně 2 omluvené absence bez náhrady. 2. Kvalitní vypracování semestrální práce. 3. Zvládnutí probírané látky. Podmínky pro získání zkoušky 1. Zkoušku tvoří test s úlohami s výběrem odpovědi sestavený z učiva probíraného na přednáškách a cvičeních. Test probíhá u počítače prostřednictvím webového rozhranní (zkouškový systém UK). 2. Výsledné hodnocení se skládá z hodnocení ze cvičení (40 %) a zkoušky (60 %). Přednáška 1 - Informace o kurzu
Osnova kurzu 1. Převody Převody ozubenými koly 2. Základy teorie čelního ozubení 3. Výroba ozubených kol Převodové mechanismy s ozubenými koly 4. Základní typy poruch ozubených kol Mazání ozubených převodů Čelní soukolí s přímými zuby 5. Čelní soukolí se šikmými zuby 6. Pevnostní výpočet čelních ozubených kol 7. Kuželová soukolí 8. Šneková soukolí 9. Řetězové převody 10. Převody plochými řemeny 11. Převody klínovými řemeny Synchronní pohony 12. Lanové převody Ohebné hřídele 13. Třecí převody a variátory Elektrické motory Přednáška 1 - Informace o kurzu
Převody The entire world of machinery is inspired by the play of organs of reproduction. The designer animates artificial objects by simulating the movements of animals engaged in propagating the species. Our machines are Romeos of steel and Juliet of cast iron. JOHN COHEN
Převody Převody (drive mechanism) jsou zařízení sloužící k vytvoření kinematické a silové vazby mezi hnacím a hnaným prvkem a k zajištění plynulého toku výkonu při předepsané změně rychlosti, smyslu popř. i druhu pohybu. Hnací a hnaný prvek jsou vzájemně propojeny přímo nebo nepřímo prostřednictvím dalšího prvku. Toto propojení může být mechanické, elektrické, hydraulické nebo pneumatické. Přednáška 1 - Převody
Momentové charakteristiky vybraných hnacích prvků Přednáška 1 - Převody
Druhy převodů pneumatické šrouby hydraulické konstantní rychlost řetězové řemenové a lanové třecí třením ozubenými koly spojky převody mechanické stavítkové pákové a kloubové elektrické kontaktní proměnná rychlost vačky diferenciály krokové neokrouhlými ozubenými koly variátory Přednáška 1 - Převody
Mechanické převody Mechanické převody s konstantní rychlostí slouží k přenosu otáčivého pohybu a mechanické energie, popř. k přeměně otáčivého pohybu na pohyb posuvný. Mechanické převody pro přenos otáčivého pohybu obvykle sestávají z hnacího a hnaného kola, která se buď bezprostředně dotýkají nebo jsou spojena prostřednictvím převodového členu. převody ozubenými koly ozubenými koly řetězové řemenové krokové brzdy, spojky řetězové převody řemenové převody variátory neovládané spojky brzdy a ovládané spojky variátory krokové mechanismy neovládané spojky Přednáška 1 - Převody
Užití převodů podle vzájemné polohy hřídelí vzájemná poloha os hřídelí souosé rovnoběžné různoběžné mimoběžné ovládané i neovládané spojky brzdy kuželová soukolí kuželová třecí soukolí kloubové spojky šneková soukolí flexibilní hřídele třecí soukolí vzdálenost os velká malá řemenové převody řetězové převody lanové převody kloubové spojky čtyřčleny čelní soukolí čelní třecí soukolí kloubové spojky Přednáška 1 - Převody
Porovnání vybraných mechanických převodů Přednáška 1 - Převody
Převody ozubenými koly http://www.nas.nasa.gov/groups/scitech/nano Cycle and epicycle, orb in orb JOHN MILTON
Převody ozubenými koly Převody ozubenými koly (gear train) slouží k přenosu otáčivého pohybu a mechanické energie z jednoho hřídele na druhý při zachování konstantního poměru mezi jejich úhlovými rychlostmi. Nejjednodušší formou tohoto převodu je dvojice společně zabírajících ozubených kol (soukolí) sestávající z hnacího a hnaného kola. Výhodou převodů ozubenými koly je vysoká účinnost a dobrá spolehlivost a životnost. Jejich nevýhodou je složitější a dražší výroba. Přednáška 1 - Převody ozubenými koly
Základní druhy soukolí Čelní s přímými zuby (Spur gears) Čelní se šikmými zuby (Helical gears) Kuželová (Bevel gears) Šneková (Worm gears) Přednáška 1 - Převody ozubenými koly
Porovnání převodů ozubenými koly Přednáška 1 - Převody
Porovnání převodů ozubenými koly Přednáška 1 - Převody
Názvosloví šíř k ao zu b en í hlava zubu hlavová kružnice výška hlavy zubu výška paty zubu rozteč tloušťka zubu rozte kružnčná ice boční plocha zubu (hlava) boční plocha zubu (pata) šířka zu bn m ezer y í hlavová vůle patní přechod zubu patní kružnice Přednáška 1 - Převody ozubenými koly
Názvosloví Modul (Module) V zemích používajících metrickou soustavu měrných jednotek (např. v Evropě) byl pro geometrický výpočet ozubených kol zaveden a normalizován základní parametr zvaný modul m. Jeho velikost se obvykle stanoví na základě pevnostního výpočtu ozubení. Průměrová rozteč (Diametral pitch) V zemích používajících nemetrické (FPS) měrné soustavy (např. v USA nebo UK) se při výpočtu geometrických rozměrů ozubených kol vychází z průměrové rozteče P. Ta je definována jako počet zubů ozubeného kola N připadajících na jeden palec roztečného průměru d. π d = z p p d = z = π z m P = N d p P = π Aby byla dodržena podmínka celého počtu zubů musí být obvod roztečné kružnice o průměru d roven součinu rozteče p a počtu zubů z. Systém ozubení založený na použití nemetrické měrné soustavy (standardizován AGMA) není kompatibilní se systémem vycházejícím z metrické soustavy (normalizován ISO). Přednáška 1 - Převody ozubenými koly