Finommechanika

Tartalomjegyzék A finommechanika területe Finommechanikai kötések Vezetékek Csapágyazások Akadályozások Tengelykapcsoló Energiatárolók Átalakító elemek Jusztírozás

A finommechanika területe A finommechanika szerteágazó területei miatt háromféle meghatározás is létezik a finommechanikai szerkezetek jellemzésére: a.) A finommechanikai szerkeze-tek úgy jellemezhetők, hogy bennük a jelfolyam zavarmen-tes továbbvezetése veszi át a gépészeti berendezésekben elsődlegesen vizsgált energia-folyam veszteségmentes továbbvezetésének feladatát ( pl. regisztráló). Így a hatásfok helyett a viszony a fontos.

A finommechanika területe b.) A finommechanikai szerkezet-ek az ember szellemi tevé-kenységét vannak hivatva megkönnyíteni, illetve érzé-kelési területének kiegészí-tésére szolgálnak (pl. mikrosz-kóp); cél lehet olyan fizikai paraméter mérése is, amely-nek észlelésére nincs érzék-szervünk (pl. radioaktív sugár-zás, áram, térerősség).

A finommechanika területe C.)A finommechanika apró, kis méretű tárgyakat állít elő nagy méret szabatossággal. (pl. óra) A nagy méret szabatosság viszonylagos, mivel a felületi érdesség a méretek tartomá-nyába eshet.

A finommechanika sajátosságai: a kis méretek hatása Erő [N ] F~ x2 Térfogat [m3] V~ x3 Súly [N] G~V~ x3 x: hosszméret [m; mm] F V F/ V V ~ x3 F ~ x2 F/ V ~ 1/x x

Hertz-feszültség Ha két test elméletileg csak egyetlen pontban vagy vonalban érintkezik, akkor az F erő hatására az érintkezési helyeken benyomódások keletkeznek, melyek a felületi nyomás egyenlőtlen eloszlását okozzák. Az így keletkező feszültséget nevezzük Hertz-feszültségnek. Hertz-féle felületi nyomás Különböző sugarú két gömbfelület között Sík lap és hengeres alkatrészek között Párhuzamos tengelyű két henger között

Hertz-feszültség Az eredő rugalmassági modulus különböző érintkező anyagoknál: A helyettesítő sugár: (az előjel a görbületek irányától függ) A maximális nyomás : gömbfelület érintkezése sík lappal a: a benyomódási kör sugara

A kötések csoportosítása Anyaggal záró kötések Alakkal záró kötések Erővel záró kötések

Anyaggal záró kötések Az anyaggal záró kötések jellemzője, hogy a kötést adhézió, vagy kohézió biztosítja. A nagy kötőerő miatt a kötések általában nem, vagy csak feltételesen oldhatóak. Típusai:

Az anyaggal záró kötések csoportosítása Betapasztás Beolvasztás Ragasztás Hegesztés Forrasztás Beágyazás

Hegesztés A hegesztés során a munkadarabot hővel, nyomással, vagy mindkettővel egyesítjük oly módon, hogy a munkadarabok között nem oldható, az anyagok természetének megfelelő fémes (kohéziós) kapcsolat jön létre. Hegesztéssel két vagy több munkadarab egyesíthető (kötőhegesztés), vagy adott tulajdonságú felületet lehet kialakítani (felrakó hegesztés).

A hegesztés fajtái Ponthegesztés: tulajdonképpen ellenállás hegesztés; jól szabályozható (a kötést létrehozó energia jól behatárolható), ezért előnyösen használható. Elektronsugaras hegesztés: nagyon pontosan szabályozható a bevitt teljesítmény és a hegesztési varrat pozíciója. Pontos, vonalszerű kötést eredményez. Lézer-hegesztés: szintén pontosan szabályozható a bevitt teljesítmény és a hegesztési varrat pozíciója. Termokompressziós hegesztés: szilícium és arany közötti tipikus kötési mód. Műanyag hegesztés: termoplasztikus műanyagoknál alkalmazható kötésmód. Gázhegesztés: a finommechanikában vékony lemezek kötéséhez ritkán használt eljárás. (A gépészetben elterjedt ívhegesztést a nagy hőmérséklet miatt a finommechanikában szinte egyáltalán nem használják.)

Hegesztés Ellenállás ponthegesztés A hőmérsékleti övezetek kialakulása a lemezekben és az elektródákban C-ban

Forrasztás A forrasztások olyan közvetett, anyaggal záró, feltételesen oldható kötések, amelyekkel fémes vagy nemfémes, de ebben az esetben felületükön fémmel bevont alkatrészeket kötünk össze. A kötés fémes adalékanyag (forrasz) segítségével jön létre, felületi ötvöző, adhéziós és diffúziós folyamatok következtében.

A forrasztás csoportosítása A forrasztás csoportosítása a forrasz szilárdsága alapján: A lágyforrasztás hőmérséklete 450 Co alatti (általában 260…300 Co). csekély szilárdság jellemzi, a kötéseket bizonyos esetekben teher- mentesíteni kell. Forraszanyag: Sn-Pb Folyasztószer: gyanta Nyírási szilárdság: 30-40 MPa A keményforrasztás hőmérséklete már 450 Co fölött van (rendszerint 720 Co, vagy annál magasabb) A keményforrasztási varrat szilárdsága megközelíti a hasonló jellegű hegesztési varrat szilárdságát. Forraszanyag: Cu, Ag, Zn Folyasztószer: borax Nyírási szilárdság: 150-200 MPa

A forrasztás munkafolyamata A munkadarabok előkészítése A munkadarabok megtisztítása a felületét borító idegen anyagoktól.. A forrasztási hely felmelegítése a forrasztási hőmérsékletre. A folyasztószer forrasztási helyre juttatása. A folyasztószer feladata, a munkadarabokon lévő vékony oxidrétegek eltávolítása, az alapanyagok és a forraszanyag oxidációtól való megvédése, és a forraszanyag munkada-rabon való szétterülésének elősegítése. A forraszanyag adagolása, megolvasztása és a kötés elkészítése (forrasztási folyamat). A forrasztási helyek lehűtése és utánkezelése (a forrasztott daraboknak a folyasztószer maradványaitól való megtisztítása )

Forrasztási technológiák Kemencés forrasztás Pákás forrasztás SMD megömlesztéssel forrasztható alkatrész Hullámforrasztás

Lágyforrasztott kötések kialakítása Csőcsatlakozás Cső-fedél csatlakozás Lemezcsatlakozás tehermentesítéssel Lemezcsatlakozás

A forrasztott kötések számítása A forrasztott kötés helyes kialakítására már tervezéskor gondolni kell, a kötést úgy kell tervezni, hogy lehetőleg csak nyírófe-szültség ébredjen benne. F = A *meg=l*b*b/Zi F: átviendő erő b: forrasztott varrat szélessége Zi: biztonsági tényező l: a forrasztott varrat hossza b: a varrat statikus nyíró szilárdsága meg: a varrat megengedett nyírási terhelése

Beolvasztás A beolvasztás merev, oldhatatlan, anyagzáró kötés. A beolvasztás jellegétől függően megkülönböztetünk beolvasztást fémbe, és beolvasztást üvegbe. Az elsőt a finommechanikában kevésbé használjuk, mivel a beolvasztásra kerülő alkatrész helyzetét az öntőformába még külön szerkezettel kell biztosítani.

Beolvasztás üvegbe a kötés létrejöttének előfeltétele, hogy a fém oxidja oldódjék az üvegben. a kötés megmaradásának feltétele hogy az anyagok  hőtágulási tényezője megközelítő-leg azonos legyen.

Beolvasztás Folyasztásos beolvasztás, Csőaljzat beolvasztása huzal és cső kötése Csőaljzat beolvasztása

Betapasztás A betapasztás nem oldható kötés. A betapasztott alkatrész a vele összekötött másik alkatrész üregébe nyúlik be, az üreget a két alkatrész között egy kezdetben képlékeny tapasztóanyag tölti meg. A tapasztóanyag az összekötendő felületeken adhézió által köt.

Betapasztás Az alkatrészeket az összekötési helyen lehetőleg úgy képezzük ki, hogy a tapasztóanyag alakkal-kötést hozzon létre. A tapasztóanyagok kétfélék, aszerint hogy megszilárdulásuk oka: fizikai átalakulás: ezek az olvadó-tapaszok, amelyek szobahőmérsékleten szilárdak, használatkor felmelegítendők, utána ismét megszilárdulnak. kémiai átalakulás: ezek a kötő tapaszok.

Betapasztás Szelencés vízmérték (dobozlibella) üvegtestének betapasztása Izzólámpa üvegballonjának betapasztása a fém foglalatba

Beágyazás A beágyazás rendszerint fém alkatrészek és képlékenyen alakítható, utólag kemé-nyedő anyagokból készült alkatrészek szilárd, oldhatatlan és alakkal záró kötése.

Beágyazás A kötés rendszerint forró állapotban készül, közben jelentős feszültségek léphetnek fel (zsugorodás), amelyek a kapcsolódó alkatrészeket igénybe veszik. Fröccsöntéses vagy sajtolásos kötésnél a szerszámformában levő, beágyazásra kerülő darabokra jelentős erők hatnak, amelyek oka a beágyazandó test áramlási ellenállása. A beágyazást úgy célszerű kialakítani, hogy a beágyazandó darabot alakkal zárással is biztosítsuk. Ha a beágyazásra kerülő darabon menet van, akkor a csavaró nyomaték ellen (tehát elfordulás ellen) is kell biztosítani őket.

Beágyazás Menetes csapok beágyazása műanyagba Állandó falvastagságot biztosító beágyazás

Ragasztás A ragasztás oldhatatlan adalékanyaggal létrehozott kötés. A ragasztóanyagok azok a nemfémes anyagok, amelyek szilárd anyagok felüle-tét tapadással és saját szilárdságukkal köti össze anélkül, hogy az összekötött anya-gok szerkezeti felépítése vagy eredeti tulajdonságai lényegesen megváltozná-nak.

A Finommechanikában használt fontosabb ragasztóanyagok Epoxigyanták felületaktívak, ezért a legkülönbözőbb anyagokat is jól nedvesítik, jó adhéziós tulajdonságaikon túl, magas a kohéziós szilárdságuk, a kötés során illékony anyag nem keletkezik, zsugorodásuk kicsi. Polimerizációjukhoz szobahőmérsékleten általában 24 óra kell, de 50-60 Co –on ez rövidebb idő alatt lezajlik, sőt az élénkebb Brown-mozgás miatt a kötés is erősebb lesz. Poliakrilátok A poliakrilátok közül a legismertebbek a ciano-akrilátok, ezek az un. pillanatragasztók. A ciánakrilát előnyei: móltömege kicsi, viszkozitása alacsony, nincs szükség több komponens összekeverésére, a polimerizáció sebessége rendkívül gyors (néhány másodperc), a legtöbb ragasztandó anyag felületét jól nedvesíti, UV-fénnyel is kiválóan térhálósítható. Egyes alkalmazásoknál az a hátrányuk, hogy merev kötést hoznak létre. Szilikon típusú ragasztóanyagok: Üveg, fém ragasztására alkalmasak.

Ragasztás A ragasztott kötések tervezésénél fontos szempont, hogy a kötést lehetőleg csak nyírófeszültség terhelje. A kötések kivitelezése előtt a felületeket meg kell tisztítani.

Alakkal záró kötések Az alakkal záró kötések jellemzője, hogy a kötést képlékeny alakváltozás biztosítja. A kötések álta-lában nem, vagy feltételesen oldhatóak. Típusai: Szegecselés Peremezés Redőzés Korcolás Hajlítás és elcsavarás Tűzés

Az alakkal záró kötések csoportosítása Szegecselés Peremezés Redőzés Korcolás Hajlítás és elcsavarás Tűzés

Szegecselés A szegecselésnél az összekötésre kerülő alkatrészeket összekötő elem segítségé-vel (közvetett képlékeny kötés) kötjük egymáshoz. A szegecselés segítségével alkatrészeket mereven, alakkal és erővel záróan kötünk össze.

Szegecselés Húzóerő átvitele tömör szegecskötések esetén 1, 2 összekötendő darabok; 3 szegecs; S súrlódás; P palástnyomás; Ny nyírás

Szegecselés Tömör szegecsek Üreges (cső-) szegecsek a) b) c) Szegecselések biztosítása elfordulás ellen hatszögletes furat kerek csapvégződéshez ,c) nem kerek szegecs csap

Peremezés A peremezés általában tetszőleges görbületű lemez-szélek behajlítását foglalja magában. A peremezés célja cső alakú, vagy az összekötés helyén csőszerűen kiképzett alkatrészek (köpenyrészek) és tárcsa alakú, vagy hasonló záró darabok merev és oldhatatlan összekötése. Az egyik összekötésre kerülő alkatrész az illeszkedéshez alkalmas állapotban a másikra támaszkodik, pereme azon túlnyúlik. A peremezendő szélt behajlítjuk. Ekkor az összekötésre kerülő két darab egymáshoz viszonyított helyzetét axiális és radiális irányban alakkal záróan rögzítettük, illetve egymással szembeni elcsavarodásukat az erővel zárás akadályozza meg.

Peremezés Általában peremezett kötések készítésére a mélyhúzható acéllemezek, a sárgaréz, az alumínium és ötvözetei felelnek meg. Fém-alkatrészek peremezéssel köthetők üveghez, keramikus anyagokhoz, vagy más rideg anyagokhoz, ezek megrongálása nélkül, ha a rideg alkatrészre ható erőket rugalmas betéttel csökkentjük.

Köpeny befelé peremezve Peremezés Köpeny befelé peremezve Üveglap beperemezése

Redőzés Redőzésen vékony lemezből készített alkatrészek gyűrűszerű benyomását értjük. Legfőbb célja a lemezek merevítése, de alkalmas cső alakú alkatrészek összekötésére, esetleg tárcsás záró fedelek beerősítésére is. A redős kötés nem oldható, szilárd kötés, amely alakkal zárással akadályozza meg, hogy az összekötött alkatrészek tengely irányban egymáshoz képest elmozduljanak, az alkatrészek hossztengelye körüli elfordulását pedig erővel zárás gátolja.

Redőzés Redős kötés kialakítása a redő egyidejű benyomásával

Korcolás Korcolással lemezeket mereven, nem oldhatóan köthetünk össze. Az alkatrészek egymással párhuzamos szélét először egymásba akaszthatóra hajlítjuk. A korcolt alkatrészek összenyomása és az egyik él behajlítása biztosítja a kötés létrejöttét A korckötések lehetnek közvetlen és közvetett kötések. A közvetett korckötés külön korc csíkkal létesül. Ezen kívül megkülönböztetünk egyszerű és többszörös korcolást

Korcolás Közvetlen behajlított korckötés Egymásba csatolt kettős korc

Füles kötés és elcsavarás A füles kötések, oldható, merev és alakkal záró kötések, főként vékony lemezek egymáshoz kötésére, vagy lemezek és nemfémes anyagok összekapcsolására. Az egyik darabon előre kialakított nyúlványok vannak, amelyek a másik alkatrészbe vagy a másik alkatrész fölé nyúlva ráhajlíthatók. Az elcsavart füles kötés hasonló kialakítású, a nyúlványokat azonban nem hajlítják le, hanem kissé elcsavarják. Ez a kötés alakkal- és erővel-záró, merevebb a hajlított füles kötésnél, viszont szerkezeti magassága nagyobb. Mivel az elcsavart nyúlványokkal ellátott felületek külsőleg zavarólag hatnak, sőt ezek a kiálló részek könnyen sérülést is okoznak, ilyen elcsavart füles kötést csak burkolt felületekhez használjuk.

Hajlítás és elcsavarás Füleket hordozó rész anyagaként csak a lágy fémek jönnek számításba, amelyek rugalmas-sága csekély, például lágyacél, réz, sárgaréz és alumínium. Csekély rugalmasságra azért van szükség, hogy a hajlított fül nem kívánatos visszarugózását csökkentsük. A másik darab viszont bármilyen anyagból készülhet (fém, szigetelőanyag, kerámia stb.). Ezt a kötésmódot főleg a játékiparban és a távközléstechnikában használják.

Hajlítás és elcsavarás Elcsavart füles kötés, ferde felületű füleknél Kétszer hajlított fül egyetlen darabon Egymáson fekvő alkatrészek füles kötése

Tűzés A tűzött lemezkötések közvetett, bizonyos esetekben oldható kötések. Huzalból készített kapcsokkal finom lemezeket gépi úton mereven, alakkal záróan lehet összekapcsolni. A lemezeket előzetesen furatokkal nem látják el, a tűzés hasonló a kartonlemezek összefűzéséhez.

Tűzés Sasszeges kötés papírzacskók zárására

Erővel záró kötések Az erővel záró kötések jellemzője, hogy a kötést rugalmas alakváltozás biztosítja. A kötések általában oldhatóak.

Az erővel záró kötések csoportosítása Csavarkötés Szorító kötés Besajto-lás Bajonettzár Szegkötés, ékkötés Befeszí- tés

Szorító kötés A szorítókötések súrlódással záródó, rendszerint oldható kötések. A szükséges szorítóerőt csavarral vagy ékkel érjük el. A kötésnél arra kell törekedni, hogy a kifejtett erők és az általuk keltett súrlódó erők között a lehető legnagyobb legyen az áttétel. A szorítókötéseket elsősorban két, egymáshoz képest mozgó alkatrész gyorsan oldható reteszelésére használjuk

Szorító kötés Tengelykapcsoló szorító kötése csőkötés szorítókúppal

Besajtolás A besajtolás erővel záró, az alkatrészek közötti súrlódást kihasználó kötés. A darabok átfedéssel készülnek, a kötés hengerpaláston történik.

Besajtolás a sajtoló illesztés elve csapágypersely besajtolása tengelycsúcs besajtolása

Szegkötés, ékkötés A szegkötések részben oldható, alakkal- és erővel záró kötések. Az erővel zárást elérhetjük a szegnek a furathoz viszonyí-tott nagyobb méretével vagy a szeg kúposságával. Ennek következtében vagy közvetett besajtolásos kötés, vagy axiális erőhatással létrejövő ékkötés keletkezik.

Szegkötés, ékkötés a.) hengeres szeg b.) kúpos szeg c.) hasított szeg

Csavarkötés A csavarkötések az alkatrészek olyan oldható kötései, amelyeket az összecsavarás nyomása (ékhatás) erővel kötően tart össze. Az egyik alkatrésznek külső menetes csapja van, amelyet a másik alkatrész megfelelő belső menetű furatába csavarunk be. Az ilyenfajta összekötést közvetlen összecsavarásnak nevezzük. Ha viszont a két alkatrészt külön összekötő elemmel (csavar és anya) csavarozzuk össze, akkor közvetett csavarkötésről beszélünk.

csavarfej kialakítások Csavarkötés csavarfej kialakítások anyamenet kialakítása lemezen

Csavarkötés műanyag alkatrészeket össze- fogó csavarkötés kialakítása járulékos fém alkatrésszel csap felfekvésének biztosítása a) beszúrással b) kúpos végződésű furattal

Csavarkötés biztosítása fedélcsavar elvesztés elleni biztosítása biztosítás illesztőszegekkel golyós biztosítás biztosítás csapszeggel

Csavarkötés biztosítása biztosítás plombával biztosítás festékkel biztosítás deformációval

Csavarkötés Csavar kialakítása csapágyként

Bajonettzár A bajonett-kötések könnyen oldható köté-sek, amelyeket cső, doboz vagy peremes darabok összekötésére használunk. Az összekötendő alkatrészeket tengelyirány-ban helyezzük egymásba, majd elfordítjuk, hogy a kötés létrejöjjön.

Bajonettzár izzólámpa bajonettkötéses lemezalkatrészek összekötése foglalattal lemezalkatrészek összekötése bajonettzárral

Befeszítés, Bepattantás A bepattanó kötések olyan alakkal záró kap-csolatok, ahol a két összeszerelendő alkatrészt túlfedéssel bíró szakaszon keresztül toljuk össze. A kötés összeszerelése során az egyik, vagy mindkét alkatrész rugalmasan deformá-lódik, majd a kötési művelet befejezésekor terheletlen állapotba pattan vissza. A csatlakozó alkatrészek szerelt állapotban terheletlenek maradnak mindaddig, amíg külső erőhatás a kötést bontani nem akarja.

Bepattintásos rögzítő elem Bepattanó kötések Bepattintásos rögzítő elem Lapos nyelves típusú bepattanó kötés

Vezetékek A vezeték feladatai Nyitott és zárt vezetékek Technikai és kinematikai vezetékek Súrlódás szerinti felosztás Maxwell-elv Elfordulás elleni biztosítás Vezetékek akadása Vezetési hossz Gördülővezetékek Rugalmas vezetékek Többfunkciós vezeték Konstrukciós példák

A finommechanikai vezeték feladatai Egy tengely menti minél hiba mentesebb vezetés Minél kisebb súrlódás

Nyitott és zárt vezetékek Zártnak nevezzük azt a vezetéket, melynél a vezetett elem a vezetékről - külső erő hatására - a vezetési irányra merőlegesen nem mozdítható el. Nyitottnak nevezzük azt a vezetéket, melynél a vezetett elem a vezetékről - külső erő hatására - a vezetési irányra merőlegesen elmozdítható. zárt vezeték nyitott vezeték

Technikai és kinematikai vezetékek A kinematikai vezetéket pont- vagy vonalérintkezés jellemzi (a. ábra). Tulajdonságai: pontos vezetés, kis súrlódás, valamint kisebb terhelhe- tőség a pont, illetve vonalérintkezés helyén fellépő Hertz feszültség miatt. A technikai vezetéket felületi érintkezés jellemzi, ezért nagyobb a terhelhetősége (b. ábra).

Súrlódás szerinti felosztás Csúszó (Nagyon kis méreteknél szinte csak ezt használjuk) Gördülő Rugalmas (Nagyon kicsi a belső súrlódása) Aerosztatikus

A Maxwell-elv A Maxwell –elv a vezetékekkel kapcsolatban a következőket rögzíti: „A vezeték keresztmetszete olyan legyen, hogyha az egyik érintkező felület önmagával párhuzamosan eltoljuk a vezető felületen, akkor a másik felület a vele érintkező vezetékfelület normálisa irányában mozduljon el”. Ez azt jelenti, hogy a vezetés szempontjából helyes kialakítás a hengeres test vezetésére, a fenti ábrán bemutatott 90-os horony.

Az elfordulás elleni biztosítás lehetőségei

Elfordulás elleni biztosítás járulékos egyoldalas vezeték járulékos kétoldalas vezeték Az elfordulás elleni biztosítás a hengeres vezetéknél járulékos megtámasztó elemmel is elérhető. Nagy pontossági követelmények esetén az elfordulás megakadályozására a járulékos vezetést a tulajdonképpeni vezetésen kívül – attól elválasztva – létesítik.

Vezetékek akadása A fenti elrendezésű vezeték mindaddig nem akad meg, amíg az F mozgatóerő nagyobb az R 1 + R2 súrlódó erők összegénél, F > R 1 + R2 . A függőleges irányú erők egyensúlya miatt: F1=F2 , ebből következik, hogy R1=R2=F1m, így az első egyenlőtlenség F>2F1m alakú lesz. Az F2 hatásvonala és a középvonal metszéspontjára nyomatéki egyenletet felírva R1 és R2 által okozott nyomatékok kiesnek, mivel ellentétes irányúak és egyenlő nagyságúak, a megmaradó egyen- letrész: Fy=F1l, ezt az átalakított egyenlőtlenségbe behelyettesíve: l>2my összefüggést kapjuk, ez adja meg az akadás mentes minimális vezetési hosszt.

Minimális vezetési hossz biztosítása a. Osztott házzal, b. osztott mozgó vezetékelemmel Peremezett csőkonstrukcióval

Vezetési hossz a.) a vezetési hosszúság változó b.),c.),d.), a vezetési hossz állandó

Siklóperselyek

Játékmentes fecskefarok vezeték fogasléccel

Görgővándorlás Gördülőtesteken történő közvetlen vezetés esetén a gördülőtest középpontja elvándorol a vezetett test elmozdulása felével, emiatt növelni kell a vezeték hosszát. Rövidebb hosszat csak visszatérő golyós vezetékkel lehet elérni

Gördülővezetékek Golyós vezeték Görgős vezeték - A vezeték „a” elmozdulása esetén a gördülőelem (golyó, görgő, tű) „a/2” utat tesz meg. ->Kisebb terhelhetőség, kisebb súrlódás (Csak csúszósúrlódás!) Görgős vezeték - A görgők rögzített helyzetben vannak, csapágyazással ellátva. ->Nagyobb terhelhetőség, nagyobb súrlódás (Csúszó-, és gördülő /csap/ súrlódás.)

Gördülővezetékek Nyitott golyóhornyos vezeték első vezető horony (4- pontos ágyazás); b) második vezetés mint támasztás (3 pontos ágyazás); c) második vezetés mint támasztás másik lehetséges megoldása.

Gördülővezetékek Nagy oldalirányú Zárt golyóhornyos erők felvételére alkalmas nyitott vezeték (4- pontos ágyazás) golyóhornyos vezeték (4- pontos ágyazás)

Gördülővezetékek Huzalpályás golyós vezeték (4-pontos ágyazás) 1 huzalpálya; 2 feszítő tengely; 3 feszítő csavar; 4 beállítóléc Egymást keresztező görgőkel megoldott nagy teherbírású, gördülőtestes zárt vezeték.

Görgős vezetékek Vezető elemek profilos vezető görgő; profilos vezető sín; játék nélküli profilos kialakítás Vezető görgős zárt profilos vezeték

Gördülővezeték Síkkosaras vezeték

Golyós hüvely Golyós hüvely fényképei Golyós hüvely szerkezeti rajza

Visszatérőgolyós vezeték Visszatérőgolyós vezeték szerkezeti rajza Visszatérőgolyós vezeték fényképe

Visszatérőgolyós vezeték

A megtámasztások hatása a kotyogásra A támasztóelemek számának hatása a kotyogásra A támasztóelemek elhelyezésének hatása a kotyogásra

Precíziós görgős vezeték A A A-A

Rugalmas vezetékek csuklós négyszög mintájára kialakított rugós vezeték, 1, 2 azonos méretű rugók; 3 mozgó rendszer; e keresztirányú eltolódás Membrán mint rugalmas vezeték

CD fej vezetékének 3D-s modellje CD fej vezetéke CD fej vezetékének 3D-s modellje Régebbi megoldások

Többfunkciós vezeték Többfunkciós vezeték különböző meredekségű hornyokkal

Befeszülés mentes vezetékelem rögzítési konstrukció

Csapágyazások Csúszócsapágyak Vízszintes csúcságyazás Függőleges csúcságyazás Szintercsapágy Csapok és perselyek kialakítása Gördülőcsapágyak Kúpos csapágyak Élágyazás Mágneses tehermentesítésű csapágy Rugalmas csapágy Légcsapágy Torziós szálas csapágy

Csúszócsapágyak F- erő µ- súrlódási együttható S- súrlódó erő A csap átmérőjének csökkentésével csökken MS, viszont nő a súrlódási együttható [µ], ezért új anyagpárok használata válik szükségessé. Igy a fém-fém párosítás helyett eddzett acél-féldrágakő anyagpárokat használunk. F- erő µ- súrlódási együttható S- súrlódó erő MS- súrlódó nyomaték r- csap sugara S=µ*F MS=S*r → MS=µ*F*r

A súrlódási tényező függése a kerületi sebességtől A csap súrlódási tényezője óracsapágyban (a csap átmérője 0,9 mm)

Hengeres csúszócsapágy Az Fr radiális erő okozta súrlódási nyomaték: A tengelyvállon való felfekvés esetén a súrlódási nyomaték: A csap legömbölyített végén való felfekvés esetén a súrlódási nyomaték: Ahol a a csap legömbölyített végén való felfekvésnél kialakuló benyomódási kör sugara

Hengeres csúszócsapágyak a.) Radiax csapágy, b,) óracsapágy ahol az axiális és radiális erők felvétele szétválasztva történik; a felső megtámasztás neve lyukkő, az alsóé pedig fedőkő

Junghans-rendszerű lökésbiztos óracsapágyazás 1. lemezrugó 2. fedőkő

Tehermentesített kúpos csapágy

Rugós előfeszítésű kúpos csapágy

Vízszintes elrendezésű csúcságyazás

Függőleges csúcságyazás Belapulási sugár: Fúrósúrlódási nyomaték:

Kitérés oldalirányú erő hatására Közelítő súrlódási nyomaték kitérített helyzetben:

Csúcságyazás teherbírásának változása a játék függvényében

Fogyasztásmérő csúcságyazása

Csapvég kialakítási példák

Csap axiális biztosítása Sasszerggel Seeger-gyűrűvel villás lemezzel

Perselyek

Szinterfém csapágyak tulajdonságai Előnyök: Kedvező futási tulajdonság Jól használhatóak kedvezőtlen üzemi viszonyok mellett is Nem igényelnek karbantartást → nehezen hozzáférhető helyeken jól alkalmazhatóak Kicsi a helyszükségletük Jó lengéscsillapító tulajdonság, nyugodt futás Hátrányok: Lökésszerű igénybevételre, élfelfekvésre érzékeny Teherbírásuk kb. 10 [MPa]- ig terjed A szinterfém perselyekkel csapágyazott tengelyeket köszörülni és tükrösíteni kell

Szintercsapágy perselyek Porkohászati fémből gyártott, beszerelésre kész csapágyperselyek

Olajnemez gyűrűs szintercsapágy Porkohászati fémből gyártott csapágy két olajnemez gyűrűvel és támasztó gyűrűvel zsugorított fémből készült szinter csapágy 2. , 3. olaj nemezgyűrű 4. támasztógyűrű

Golyóscsapágyak Mélyhornyú vállas önbeálló golyóscsapágy golyóscsapágy golyóscsapágy

Golyóscsapágy belső gyűrűjének letolódása A belső gyűrű radiális letolódása, amit az Fr erő által az egyes i-edik golyó érintkezési pontjában fellépő Fr erő okozta d alakváltozás vált ki. , ahol n a golyók száma.

Gördülőcsapágyak nagy radiális erő felvételére hengergörgős hordógörgős tűgörgős csapágy csapágy csapágy

Gördülőcsapágyak nagy axiális erők felvételére kúpgörgős csapágy hengergörgős csapágy Kettős axiális golyóscsapágy

Finommechanikai csapágyak belső gyűrű nélküli vállas csapágy rugós feszítésű lemezházas csapágy

Élágyazások 1.) ágy 2.) él Csúszó élágy gördülő élágy

Élágyazások Él befogása jusztírozási lehetőséggel Élágy vonalmenti felfekvésénél ébredő Hertz-feszültség

Mágneses tehermentesítésű csapágyak vonzáson alapuló taszításon alapuló kettős hatású elrendezés elrendezés elrendezés

Rugalmas csapágy Keresztcsukló

Torziós szálas csapágy a) függesztett szálas csapágyazás (szabad felfüggesztés); b) feszített szálas csapágyazás (két oldalon befogott és előfeszített felfüggesztés)

Torziós szálas csapágy szerkezeti rajza torziós szál rögzítési pontja felső rugó torziós szál tartógyűrű ütköző csap a torziós szál rögzítése tekercs tükör alsó rugó

A feszített szál keresztmetszete leggyakrabban téglalap alakú. A visszatérítő forgatónyomaték a szál keresztmetszet alakjának függvényében ( a keresztmetszet felülete állandó). a: a szál szélessége b: a szál vastagsága a/b

1. beáramlási nyílás 2. fojtás 3. kamra 4. légrés Légcsapágy 1. beáramlási nyílás 2. fojtás 3. kamra 4. légrés

Kétirányú, engedő akadályozások forgómozgásra 1. egyszerű kilincsel 2. görgős kapcsolódással 3. rugós kapcsolódással (játéknélküli megoldás) 4. kétkilincses engedő akadályozás a tengelyek tehermentesítésére 5. két oldalról sugárirányban ható engedő rugókilincs 6. tengelyirányban mozgó golyós engedő megakasztás

Engedő akadályozások forgómozgásra 1. egyirányú engedő akadályozás 2. kétirányú engedő akadályozás

Teljes akadályozások forgó mozgásra 1. egyirányú teljes akadályozás 2. kétirányú teljes akadályozás

Egyszerű teljes akadályozások forgómozgásra 1. sugárirányú kapcsolódással és párhuzamos tengelyekkel 2. sugárirányú kapcsolódással és kitérő tengelyekkel 3. tengelyirányú kapcsolódással 4. külső radiális kapcsolódás 5. külső radiális kapcsolódás 6. belső radiális kapcsolódás

Merev tengelykapcsoló

Energiatárolók A finommechanikai műszerek és készülékek működtetéséhez, a villamos energiaforrásokon kívül mechanikai energiaforrásokat is használnak. Statikus energiatárolókként vagy a megfelelően megemelt nagytömegű elemek helyzeti energiáját, vagy a speciális építőelemek (rugók) rugalmas alakváltozását használják ki. Dinamikus energiatárolóként használható az inga, a billegő, a pörgettyű, a lendítőkerék stb.

Házba épített rugó (lejárt és felhúzott állapot) Rugók Házba épített rugó (lejárt és felhúzott állapot) F1 erővel előfeszített téglalap keresztmetszetű laprugó

Átalakító elemek Szinusz és tangens mechanizmus Bütykös mechanizmusok Csúszkás-forgattyús mechanizmus Szakaszos mozgatók Csavaros mozgatások Fogaskerekek Különleges hajtások Vonóelemes hajtások Dörzskerékhajtás

Szinusz mechanizmus a valódi mozgásfüggvény: az ideális mozgásfüggvény: A hiba Taylor-soros közelítése: a hiba:

Szinusz mechanizmusos dugattyús nyomásmérő

Tangens mechanizmus a valódi mozgásfüggvény: az ideális mozgásfüggvény: A hiba Taylor-soros közelítése: a hiba:

Bütykös mozgatások Az archimédeszi spirál egyenlete: Maximális lökete: Ha a szívgörbe a mozgató célszerű archimédeszi spirált alkalmazni, mert ekkor a löket a szögelfordulással lineárisan nő: archimédeszi spirál

Bütykös mozgatások A logaritmikus spirál egyenlete: Maximális lökete: Alkalmazása: nullázó mechanizmusként stopperórákban, mert állandó a spirál profil normálisának és a rádiuszvektor hajlásszöge, tehát állandóak a súrlódási viszonyok. Logaritmikus spirál

Csúszkás forgattyús mechanizmus

Szakaszos mozgatók máltai keresztes mechanizmus módosított máltai keresztes mechanizmus gyorsabb léptetéssel

Csavaros mozgatások Csavarmenetes hajtómű általános felépítése 1. menetes tengely 2. csúszka 3. állvány

Differenciálmenetes mozgatás 1.) m1 menetemelkedésű csavarmenet 2.) m2 menetemelkedésű 4-lapú anya 3.) állvány

Homlokfogaskerék részei Az egymást követő két fogprofil osztókörön, ívben mért távolsága (t) az osztás. A d0 átmérőjű osztókörön a z fogszám esetén az alábbi egyenletet Írhatjuk fel: A fenti egyenletet Átrendezve kapjuk: A mm-ben mért hányadost nevezik a fogaskerék moduljának (m).

Ciklois fogazás A finommechanikában a precíz mozgásátszármaztatás miatt - a körön legördített egyenessel származtatható - evolvens fogprofil helyett a körön legördített körrel származtatható ciklois fogazást használják, mivel ez állandó nyomatékot ad a kapcsolódás alatt. ciklois fogprofil származtatása: kör legördítése egy másik körön ortociklois származtatása: kör legördítése egyenesen

Pszeudociklois fogazás A pszeudociklois (módosított ciklois) fogazat úgy jön létre, hogy a ciklois egyes szakaszait körökkel helyettesítjük. NHS szelvényű óramű fogazata

Koronakerekes hajtás a) 45-fokos tengelyhelyzet b) 90-fokos tengelyhelyzet

Csigahajtás

Bolygóműves hajtóművek szerkezete Ring gear: gyűrűkerék Sun gear: napkerék Planetary carrier: kar Planetary Pinion: bolygókerék

Bolygóműves hajtóművek kar a bolygókerekekkel

Ciklohajtómű

Hullámhajtóművek működési vázlatai

Vonóelemes hajtások A vonóelemes hajtásokat – amelyek a moz-gáshoz és az erőátvitelhez valamilyen vonóelemet használnak –ott használják, ahol a hajtás egyes elemei közötti távolsá-gok nagyok, vagy ahol a bonyolult térbeli elrendezés miatt más hajtóműfajták nem alkalmazhatók.

Vonóelemes hajtások csoportosítása b) c) a) állandó i áttételi viszonyú, nyitott; b) zárt, feszítőgörgős; c) zárt, forgásirányváltással; d) nyitott, változó i áttételi viszonyú; e) elmozdulás átalakítása forgómozgássá, nyitott megoldással; f) elmozdulás átalakítása elmozdulássá g) terelő és feszítő görgőket tartalmazó elrendezés; h) térbeli elrendezés d) e) f) h) g)

Vonóelemek bordás szíj oldalnézetben gumiékszíj keresztmetszete 1.)borító szövet 2.) poliészter sodrott szálak 3.) mátrix anyag (gumi)

1: tárcsa 2: kötél 3: rögzítő csavar Vonóelem rögzítése 1: tárcsa 2: kötél 3: rögzítő csavar

Dörzskerékhajtások A dörzskerékhajtások a mozgást és az erőt kizárólag a súrlódás segítségével közvetítik a hajtó és a hajtott tengelyek között. Dörzshajtás esetén is számolni kell a megcsúszási veszéllyel, amely az érintkező felületeken okozott nagy kopás miatt nem kívánatos. A szerkezetek megcsúszása viszont hasznos is lehet, hiszen védelmet biztosit a túlterhelés ellen.

Kúpos dörzskerékhajtás változtatható áttétellel 1: súrlódó kúp 2: eltolható görgő

Globoid hajtás változtatható áttétellel 1: Globoid alakú kerék 2: forgatható görgő

Jusztírozás Jusztírozásra, finombeállításra akkor van szükség, ha: Az előállítási pontosság nem elég finom az elérendő cél figyelembe vételével, és ha működési okokból Egy műszerrész helyzetét folyamatosan, kis vagy nagy lépcsőkben reprodukálhatóan meg kell változtatni.

A jusztírozáshoz szükséges elemek Vezetés, amely biztosítja a feladat megoldásához szükséges szabadságfokot és amellyel szemben követelmény, hogy ne legyen játéka. Hajtás (ellenhajtással): a fokozatos, vagy fokozat nélküli továbbítást holtmenet nélkül végezze Mérőeszköz: az elmozdítás mértékét leolvasási hiba nélkül határozza meg. Rögzítés: a beállítás után létrejött helyzetet elmozdulás mentesen, meghúzáskor bekövetkező elmozdulás nélkül biztosítja.

Jusztírozás Függő jusztírozás: az egyik csavarral történő állítás befo- lyásolja a másik csavarral beállított pozíciót. Kerülendő konstrukció. Független jusztírozás: az egyik csavarral történő állítás nem befolyásolja a másik csavarral beállított pozíciót. Mindig független jusztírozási megoldásra kell törekedni.

Jusztírozás Jusztírozó csavar kialakítása Pszeudo Jusztírozás: elmozdítás helyett könnyebben kivitelezhető szögelfordulást alkalmazunk, mely a kis szögtartomány miatt nem tér el lényegesen az adott irányú elmozdítástól