Opis
Prijenosnici snage – udžbenik za 3. razred strukovnih škola za zanimanje tehničar za vozila i vozna sredstva – Luka Žepić
Udžbenik za 3 razred srednjih strukovnih škola za zanimanje tehničar za vozila i vozna sredstva.
Ovaj se udžbenik dijelom može upotrijebiti i u drugim zanimanjima kod kojih se obrađuju slični sadržaji, primjerice:
- strojarski tehničar
- strojarski računalni tehničar
- tehničar za energetiku
- te kod zanimanja koja se bave cestovnim prometom, primjerice:
- tehničar cestovnog prometa
- kao pripomoć u praćenju predmeta Elementi strojeva, Strojarske konstrukcije i slično.
Sadržaj:
1. PRIJENOSNICI SNAGE – ZADATCI I PODJELA 1
1.1. Mehanički prijenosnici snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. OSOVINE I VRATILA 5
2.1. Osovine – funkcija, oblikovanje i podjela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2. Osovine – proračun na savijanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3. Vratila – funkcija, oblikovanje i podjela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4. Vratila – proračun na savijanje i uvijanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4.1. Laka vratila – proračun na uvijanje ili torziju . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4.2. Teška vratila – proračun na savijanje i uvijanje . . . . . . . . . . . . 16
2.5. Deformacije nastale silama savijanja i torzijskim silama . . . . . . . . . . . 16
2.5.1. Deformacije zbog sila savijanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.5.2. Deformacije izazvane torzijskim silama . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5.3. Dimenzioniranje vratila prema kriteriju krutosti . . . . . . . . . . . . 19
2.6. Kritična brzina vrtnje i mehanička rezonancija . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.6.1. Kritična brzina vrtnje uslijed savijanja . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.6.2. Kritična brzina vrtnje uslijed torzije . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.6.3. Mehanička rezonancija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.7. Rukavci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.7.1. Proračun rukavaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3. LEŽAJI 31
3.1. Podjela ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2. Klizni ležaji – podjela, dijelovi, prednosti i nedostatci . . . . . . . . . . . . . 33
3.3. Trenje kod kliznih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.4. Klizni ležaji – načini podmazivanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4.1. Hidrostatičko podmazivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4.2. Hidrodinamičko podmazivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.5. Ležaji – sredstva za podmazivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.5.1. Uređaji za podmazivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.6. Osnovni proračun radijalnih kliznih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.7. Valjni ležaji – osnovna podjela, prednosti i nedostatci . . . . . . . . . . . . 46
3.8. Označavanje, proračun i izbor valjnih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.8.1. Označavanje valjnih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.8.2. Proračun valjnih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.8.3. Izbor valjnih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.9. Podmazivanje i brtvljenje valjnih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.9.1. Podmazivanje valjnih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.9.2. Brtvljenje valjnih ležaja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4. SPOJKE 61
4.1. Stalne spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.1.1. Čvrste ili krute spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.1.2. Izbor i proračun kolutnih spojki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.1.3. Pokretljive spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.1.3.1. Neelastične pokretljive spojke . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.1.3.2. Elastične pokretljive spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.1.4. Isključne i uključno-isključne spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.1.4.1. Isključne spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.1.4.2. Uključno-isključne spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.1.5. Specijalne spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.1.6. Sigurnosne spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5. REMENSKI PRIJENOS 81
5.1. Prijenos plosnatim remenom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.1.1. Materijali za remenje i vrste spajanja . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.1.2. Prijenos plosnatim remenom – prijenosni omjeri . . . . . . . . . . . 86
5.1.3. Prijenos plosnatim remenom – proračun . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.1.4. Konstruktivni oblici remenica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.2. Prijenos klinastim remenom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.2.1. Proračun prijenosa klinastim remenom . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.2.2. Remenice za klinasto remenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.3. Prijenos zupčastim remenom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
5.3.1. proračun prijenosa zupčastim remenom . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
6. LANČANI PRIJENOS 129
6.1. Vrste lanaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6.1.1. Gallov lanac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
6.1.2. Valjkasti lanac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.1.3. Lanac s tuljcima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.1.4. Zupčasti lanac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
6.1.5. Ostale vrste lanaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
6.2. Proračun valjkastih lanaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
6.3. Konstrukcijske izvedbe lančanika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
6.3.1. Podmazivanje lančanog prijenosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
6.4. Proračun lančanog prijenosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
7. TARNI PRIJENOS 147
7.1. Karakteristike prijenosa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
7.2. Tarni prijenosnici stalnog prijenosnog omjera . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
7.2.1. Valjkaste (cilindrične) tarenice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
7.2.2. Klinaste (ožlijebljene) tarenice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
7.2.3. Stožaste tarenice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
7.3. Tarni prijenosnici za promjenu prijenosnog omjera . . . . . . . . . . . . . . 156
7.3.1. Prijenos tanjurastom tarenicom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
7.3.2. Prijenos stožastom tarenicom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
7.3.3. Prijenos globoidnim tarenicama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
7.4. Tarni prijenosnici za promjenu smjera okretanja . . . . . . . . . . . . . . . 158
7.4.1. Promjena smjera pomoću dvije tarenice . . . . . . . . . . . . . . . . 158
7.4.2. Promjena smjera pomoću tri tarenice . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
7.5. Konstruktivni oblici tarenica, materijal i izrada . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
8. ZUPČANI PRIJENOS 161
8.1. Zupčani prijenos – općenito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
8.2. Podjela zupčanika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
8.3. Geometrija zupčanika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
8.4. Spregnuti zupčanici – zakon ozubljenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
8.5. Spregnuti zupčanici – prijenosni omjer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
8.6. Čelnici s ravnim zubima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
8.6.1. Ozubnica kao standardni zupčani profil . . . . . . . . . . . . . . . . 175
8.6.2. Granični broj zuba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
8.6.3. Djelovanje sila na zube zupčanika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
8.6.4. Proračun modula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
8.7. Čelnici s kosim zubima – osnovne karakteristike . . . . . . . . . . . . . . . 185
8.7.1. Sile na zubu i opterećenje vratila, proračun modula . . . . . . . . . . 187
8.8. Stožnici – osnovne karakteristike . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
8.8.1. Sile i opterećenje vratila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
8.8.2. Dizajniranje stožnika pomoću računala – parametarsko konstruiranje 192
8.9. Pužni prijenos – osnovne karakteristike . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
8.9.1. Sile u pužnom prijenosu i iskoristivost prijenosa . . . . . . . . . . . 206
8.10. Zavojni zupčanici – osnovne karakteristike . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
8.10.1. Sile i opterećenje vratila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
8.11. Planetni prijenos – osnovne karakteristike . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8.12. Trenje, iskoristivost i podmazivanje zupčanika . . . . . . . . . . . . . . . . 214
8.13. Bučnost u radu zupčanika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
9. PRIJENOSNICI SNAGE NA CESTOVNIM VOZILIMA 219
9.1. Prijenosnici snage na cestovnim vozilima – općenito . . . . . . . . . . . . . 220
9.2. Spojke – funkcija spojke u vozilima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
9.2.1. Tarne spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
9.2.2. Hidrodinamička spojka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
9.2.3. Elektromagnetska spojka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
9.3. Mjenjači – zadatci i podjela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
9.4. Konstrukcija i princip rada ručnog mjenjača . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
9.5. Planetni mjenjači . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
9.6. Održavanje mjenjača i dijagnostika kvarova . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
9.7. Hidrodinamički pretvarač okretnog momenta . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
9.8. Automatski mjenjači . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
9.8.1. Poluautomatski mjenjači . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
9.8.2. Potpuno automatski mjenjači . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
9.8.3. Suvremeni automatski mjenjači . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
9.9. Diferencijal – princip rada i konstrukcija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
9.9.1. Otvoreni diferencijal – diferencijal sa stožnicima . . . . . . . . . . . 252
9.9.2. Diferencijali s blokadom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
9.9.3. Pogonski most . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
9.9.4. Razvodnik pogona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.9.5. Prijenos snage na pogonske kotače . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.10. Zglobni prijenosnici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
9.10.1. Kardanski prijenos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
9.10.2. Poluvratila pogonskih kotača (poluosovine) . . . . . . . . . . . . . 260
9.10.3. Zglobovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
9.11. Zagonski (glavni) prijenosnici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
10. PRIJENOSNICI SNAGE NA ŽELJEZNIČKIM VOZILIMA 267
10.1. Željeznica – pojmovi i funkcija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
10.1.1. Željeznica – općenito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
10.1.2. Željezničke pruge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
10.1.3. Željeznička vozila . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
10.2. Mehanički prijenosnici snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
10.3. Hidraulički prijenosnici snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
10.3.1. Hidrostatički prijenosnici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
10.3.2. Hidrodinamički prijenosnici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
10.3.2.1. Hidrodinamička spojka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
10.3.2.2. Hidrodinamički transformator
(pretvarač okretnog momenta) . . . . . . . . . . . . . . . . 279
10.3.2.3. Hidrodinamički mjenjač Voith . . . . . . . . . . . . . . . . 280
10.4. Električni prijenosnici snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
10.4.1. Istosmjerno-istosmjerni električni prijenosnik (DC-DC) . . . . . . . . 283
10.4.2. Izmjenično-istosmjerni električni prijenosnik (AC-DC) . . . . . . . . 284
10.4.3. Izmjenično-izmjenični električni prijenosnik (AC-AC) . . . . . . . . . 284
Pitanja za provjeru znanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
Rješenja 287
Kazalo pojmova 289
Literatura 292
