A fogaskerék bolygóművekben keletkező teljesítményveszteségek

A fogaskerék hajtóművek és így a bolygóművek veszteségeinek és ebből kifolyólag hatásfokának elegendően pontos számítása azonban még nem megoldott. A veszteségek legnagyobb részét a kapcsolódó fogaskerekek súrlódási vesztesége teszi ki, de számolni kell a csapágysúrlódással, az olajkeverési, a tömítési és esetleg a légellenállásból adódó veszteségekkel is. 

Az olajkeverésből és a légellenállásból adódó veszteségek pontos meghatározása igen bonyolult és (bolygóművek esetében különösen) nagyban függenek az üzemi körülményeken, a kenőanyag viszkozitásán és a sebességállapoton kívül a pontos geometriától (például a kar kialakítástól), amely a tervezés korai szakaszában sokszor nem áll rendelkezésre. Léteznek, külön a fogaskerekek olajkeverési veszteségeivel foglalkozó tanulmányok, amelyek segítségével később pontosíthatóak a korábban kapott eredmények, de mivel a számítások meglehetősen bonyolultak és igen sok paramétertől függenek, ezért gyakran a fogsúrlódási veszteségek számítására levezetett közelítő összefüggések tartalmazzák az olajkeverésből és a légellenállásból adódó veszteségeket, amelyeket a tervezés során, megfelelő szerkezeti kialakítással próbálnak meg csökkenteni.  

A fogaskerék hajtóművekben ma legtöbbször gördülőcsapágyakat építenek be, egyre inkább háttérbe szorulnak a siklócsapágyak, főleg a kenés kimaradásra való érzékenységük és az gyakoribb karbantartási igényük miatt.

A csapágysúrlódási veszteségek számítására a vezető nagy gördülőcsapágy gyárak egyre korszerűbb és pontosabb módszereket dolgoznak ki, amelyeket katalógusaikban tesznek közzé. Ezek a számítások a gyárak saját kutatási eredményein alapulnak, amelyeket kénytelenek a tervezők elfogadni. A gyártók a folyamatos fejlesztésekkel, kis súrlódású gördülőcsapágyak, kerámia és hibrid golyóscsapágyak, optimált profilú görgőscsapágyak előállításával és különleges kosár kialakításokkal próbálják csökkenteni a csapágysúrlódási veszteségeket.  

A tömítések okozta súrlódási veszteségek számítására, főleg a nagyobb gyártók adnak összefüggéseket, amelyek katalógusaikban megtalálhatóak, a csapágykatalógusokhoz hasonlóan. 

A hajtóművek legnagyobb veszteségforrása a fogsúrlódási veszteség. A korszerű fogaskerék hajtások esetén egyre inkább előtérbe kerül a hajtóművek rezgéseinek csökkentése mellett a hatásfok növelésének fontossága. Jelentős energia megtakarítás érhető el jobb hatásfokkal, de az anyagi nyereség mellett fontos, hogy csökken ebből kifolyólag a hőterhelés és a hűtési teljesítmény igény és nő a kenőanyag élettartama, amely növeli a karbantartási időközöket. Különösen fontos a jó hatásfok a nagy terhelésű, nagy teljesítmény sűrűségű fogaskerék hajtóműveknél, bolygóműveknél, amelyek hőleadó felülete kicsi, ezért hűtés nélkül könnyen túlhevülhetnek. A hajtóművek melegedésére és a fogaskerekek berágódási méretezésére, a villámhőmérséklet számításra is állnak rendelkezésre elméletek, összefüggések (Blok, Dr. Kolonits F. Theyse), de a hajtóművek üzemi hőmérséklete és a fogaskerekek berágódásának veszélye, megfelelő fogazati paraméterekkel, a hatásfok növelésével is csökkenthető. 

Ezért különösen fontos a hatásfok szempontjából optimális fogazatgeometria meghatározása, ezért fontos fényt deríteni arra, hogy az evolvens fogazat különböző geometriai paramétereinek módosításával hogyan növelhető a hengeres fogaskerekes bolygóművek, első lépésként külön kiemelve az általánosan alkalmazott KB típusú, külső-külső és külső- belső fogkapcsolatokat is tartalmazó egyszerű bolygóművek hatásfoka, majd a kapott eredményeket felhasználva, a differenciál bolygóművek hatásfoka. 

Jogi nyilatkozat

Adatvédelmi irányelvek

Copyright 2021 © ATAKOMB – Minden jog fenntartva!