Универзитет у Новом Саду

Технички Факултет „Михајло Пупин“

Зрењанин

СЕМИНАРСКИ РАД

Предмет:

Принципи пројектовања машина

Тема:

Осовине и вратила, Зупчаници, Ланчани преносници

ментор:

студент:

Проф. др Драгиша М. Толмач

Симеуновић Аца

број индекса 127/09-08

инжењерски менаџмент

Зрењанин,

2013. година

САДРЖАЈ

Садржај...........................................................................................................1

1. Увод.....................................................................................................2

2. Осовине и вратила.............................................................................3

2.1 Осовине....................................................................................3

2.2 Вратила...................................................................................4

2.3 Материјал и израда.................................................................6

3. Зупчаници...........................................................................................7

3.1 Једноструки и вишеструки преноси...................................11

3.2 Главно правило зупчања...................................................14

3.3 Избор материјала..............................................................16

4. Ланчани преносници.....................................................................17

4.1 Општи поглед...................................................................17

4.2 Ланци и ланчаници............................................................19

4.3 Оптерећење ланца.............................................................22

4.4 Прорачун...........................................................................23

4.5 Подмазивање.........................................................................24

Литература...................................................................................................25

1. УВОД

2. ОСОВИНЕ И

ВРАТИЛА

Осовине су машински елементи који у неким посебним условима служе као

носачи других машинских елемента, а у основи служне за кружна кретања.
Осовине не преносе обртне моменте, могу да буду покретне или непокретне, пуне и
шупље, односно, могу и саме да се обрћу или осцилују уз остале делове са којима
су везане. Састоје се од рукаваца и ојачаних делова, и израђују се од жилавих
конструкционих челика. Оптерећене су само на савијање.

Слика 1 – Вагонска осовина (1 – рукавци, 2 – главчине осовине, 3 – главчина точка, 4 – венац точка)

2.1. Осовине

Осовина је машински елемент који је обично кружног пресека и представља

елемент који служи за кружно кретање. Оне нису оптерећене само на савијање и
нису намењене преносу снаге или обртног момента, за разлику од вратила. Дакле,
она може повезивати различите машинске делове , као на пример точак или лежај
погонског   подвожја   вагона.   Док   се   сви   остали   делови   ротирају,   осовина   може
мировати, у односу на вратило које се увек ротира и на тај начин преноси обртни
моменат. Дакле, вратила се увек крећу и обављају неки рад, док се осовине могу и
не морају покретати и на себи могу носити неке делове који се врте или обрћу.
Осовине су претежно равне и цилиндричне, а могу бити изведене као глатке и
степенасте.   Осовинице   и   сворњаци   су   кратке   осовине.   Приликом   самог   описа
елемента оптерећеног увијањем, уместо вратила, као на пример осовина редуктора,
коленаста   осовина,   карданска   осовина,   осовина   кормила   или   мотора,   односно
уопштено   говорећи   погонска   осовина,   користити   израз   осовина.   Ради   смањења
тежине осовине могу бити шупље, што у основи поскупљује израду, при чему је

корист смањења тежине већа у односу на смањење чврстоће и крутости. На пример
вратило пресека 0,5 је лакше 25%, док се моменти отпора смањују за свега 5%.

Рукавци

Рукавци су делови осовина и вратила који се обрћу у клизним или ваљкастим
лежајевима, могу бити израђени уједно са осовинама и вратилима. Површина им је
глатка што се постиже финим брушењем и полирањем. Осовине и вратила обично
имају два рукавца, тј, лежаја, док дугачка вратила, јаче оптерећена вратила и
коленаста вратила са више колена, могу имати и већи број рукаваца. Делимо их на
попречне или радијалне, и уздужне и аксијалне.

За прорачуне осовина једино је меродавно савијање. На основу познавања
материјала осовине и момента савијања којем је осовина изложена, закључујемо да
помоћу моментне једначине можемо одредити пречник осовине.

где следи да је образац за рачунање пречника

где је:

– момент савијања осовине на жељеном месту, а

– допуштени напон за савијање

2.2. Вратила

Вратила су машински елементи који служе за кружно кретање, при чему

преносе обртне моменте, односно, снагу. Она су изложена увијању, увек се окрећу,
за разлику од осовина, и можемо их делити на савитљива и чврста. Вратило се прво
прорачунава на увијање, а затим на савијање. Она морају поседовати одређене
геометријске дисконтинуитете како би се могла причврстити на остале машинске
делове, који преносе обртни моменат. које најчешће представљају клинови, али се
редовно користе и стезни спојеви. Наведене промене у пресеку вратила изазивају
концентрације напрезања, па је стога неопходно јако добро конструисати дотине
прелазе и наслоне на вратилу. Вратила могу бити равна и коленаста. Равна вратила
су обично ваљкаста или посебно профилисана (четвороугаона, ужљебљена,
полигонска вратила и слично). Комбинација вратила за пренос обртних момената
на веће удаљености се назива трансмисија.

који даје

2.3. Материјал и израда

Приликом избора материјала за осовине у вратила неопходно је, осим

карактеристика   чврстоће.   узети   у   обзир   карактеристике,   односно,   отпорност
материјала   на   концентрацију   напрезања,   те   отпорност   на   корозију.   У   већини
случајева   се   користи   челик,   а   најчешће   се   налази   челик   Ч.0545,   за   умерена
оптерећења   Ч.0445,   а   при   врло   јаким   оптерећењима   Ч.0645,   Ч.0745.   За   израду
осовина   и   вратила   користе   се   и   конструкцијски   челици,   побољшани   челици   и
челици за цементирање. Веома је важно поменути да доста често употребљава и
угљенични челик, који је погодан за термичку обраду. У групу угљеничних челика
спадају   Ч.1220,   Ч.1221,   Ч.1330,   Ч.1430,   Ч.1530   и   Ч.1730.   У   специјалним
случајевима се користе легирани челици Ч.4121, Ч.4320, Ч.4321, Ч.4721, Ч.5420,
Ч.5421 и други.

Код хидрауличних мотора и пумпи на вратилима се често користе чауре од

месинга, ради боље заштите од корозије. У новије време се све чешће израђују и од
специјално ливеног гвожђа (ливено гвожђе са сфероидним графитом – нодуларно
ливено гвожђе) или од челичног лива. За обична водна кола вратила се праве од
дрвета.

Вратила се обрађују на стругу и брусе, односно, кују се од челичних

блокова, а пре завршне обраде израђују се жлебови за клинове, што би указало да
приликом наглих промена пресека узрокованих са прелазима мањег на већи и
обрнуто, осовине и вратила трпе велику концентрацију напрезања. Ово може
довести до лома материјала, због умора материјала, а горе поменутим радњама тј.
одговарајућим обликовањем око посебно критичних места, ова се опасност знатно
може умањити или чак у потпуности уклонити.

Вратила која су намењена слабијим оптерећењима могу се израђивати

поступком хладног извлачења, и услед недостатка нормализације, имају заостала
напрезања, што их додатно деформише па их је стога боље везивати.

Неопходна је завршна обрада након резања утора за клин, које је могуће

постићи обичним брушењем, али је неопходно нагласти да се завршна обрада
обавезно ради након топлотне обраде.