Przyjmuję przełożenia:

Całkowite przełożenie i = 12

i_c = i₁ ^. i₂

Przyjmuję wartości poszczególnych przełożeń:

i₁ = i₂ = 3,46

i_c = 3,46 ^. 3,46 = 11,97 ≈ 12

Obliczam liczby zębów na kołach zębatych

Przyjmuję ilości zębów:

- dla pierwszego koła zębatego z₁ = 17

z_2­ = z₁ ^. i = 17 ^. 3,46 ≈ 59

Obliczam prędkości na poszczególnych wałach

Wał wejściowy

n =
=
= 840 [obr/min]

Wał wyjściowy

n =
=
= 242 [obr/min]

Obliczam wartość modułu kół zębatych

Obliczam wartość modułu kół zębatych

m ≥ 10

q - współczynnik kształtu zęba odpowiadający liczbie zębów

N - moc przenoszona przez koło zębate

λ - współczynnik szerokości zęba

z - liczba zębów obliczanego koła

n - prędkość koła

Przyjmuję:

λ=10; q_Z = 2,42 oraz materiał kół St0S → k_gj = 85 [MPa]

Najbardziej obciążonym kołem jest koło wyjściowe (4) i dla niego przeprowadzam obliczenia

m₄ ≥ 10 ^.
= 2,43 [mm]

Przyjmuję moduł m = 2,5 [mm]

Obliczam wymiary kół zębatych

- średnica podziałowa d = m ^. z

- średnica wierzchołkowa d_f = m ^. (z + 2)

- średnica podstaw d_a = m ^. (z - 2,5)

- szerokość uzębienia b = λ ^. m

- całkowita wysokość zęba h = h_a + h_f

- wysokość głowy zęba h_f = y ^. m

- wysokość stopy zęba h_a = y ^. m + c

L.p.	Z	dp [mm]	da [mm]	df [mm]	b [mm]	h [mm]	ha [mm]	hf [mm]
1, 3	17	42,5	36,25	47,5	25	5,25	2,25	2,5
2, 4	59	147,5	141,25	152,5	25	5,25	2,25	2,5

Obliczam momenty skręcające występujące na poszczególnych wałach

Ms = 9550

N - moc przenoszona przez koło

n - obroty na wale

Wał wejściowy

n = n_sil = 2915 [obr/min]

Ms = 9550 ^.
= 13,1 [Nm]

Wał pośredni

n =
=
= 840 [obr/min]

Ms = 9550 ^.
= 45,5 [Nm]

Wał wyjściowy

n =
=
= 242 [obr/min]

Ms = 9550 ^.
= 157 [Nm]

Obliczenia wałów ze względu na moment skręcający

materiał wałów St0S → k_sj = 50 [MPa]

- wał wejściowy

Ms = 13100 [Nmm]

= 10,9 [mm]

- wał pośredni

Ms = 45500 [Nmm]

= 14,5 [mm]

- wał wyjściowy

Ms = 157000 [Nmm]

= 18,9 [mm]

Obliczam siły działające na kołach zębatych

Po = 2Ms / d

Pn = Po ^. tgα

α = 20°, d₁ = d₃ = 42,5 [mm], d₂ = d₄ = 147,5 [mm]

Ms₁ = 13100 [Nmm], Ms_2,3 = 45500 [Nmm], Ms₄ = 157000 [Nmm]

L.p.	Po [N]	Pn [N]
1	615	225
2	615	225
3	2140	780
4	2140	780

Obliczam reakcje podór

11.1. Wał wejściowy

Płaszczyzna X - Z

20 60

R_BX = P_O ^. 
= 615 ^.
= 153 [N]

R_AX = P_O ^. 
= 615 ^.
= 460 [N]

Płaszczyzna Y - Z

20 60

R_BY = P_n ^. 
= 225 ^.
= 56 [N]

R_AY = P_n ^. 
= 225 ^.
= 168 [N]

Reakcje wypadkowe

R_A =

R_B =

W sposób podobny obliczam reakcje na pozostałych wałach i otrzymuję wyniki:

- na wale pośrednim

R_A = 658 [N]

R_B = 587 [N]

- na wale wyjściowym

R_A = 1254 [N]

R_B = 1435 [N]

Dobieram łożyska toczne

Wszystkie wały będą ułożyskowane łożyskami kulkowymi zwykłymi. Zakładam trwałość łożysk na wszystkich wałach L_H = 10000 [h]

Wał wejściowy

Dla trwałości L_H = 10000 [h] oraz prędkości obrotowej n = 2915 [obr/min] przyjmuję

C/P = 10,4

Podpora A

C = 10,4 ^. R = 10,4 ^. 490 = 5096 [N]

Przyjmuję łożysko kulkowe zwykłe 6002

d = 15 [mm]

D = 32 [mm]

B = 9 [mm]

C = 5600 [N]

Podpora B

C = 10,4 ^. R = 10,4 ^. 172 = 1788 [N]

Przyjmuję łożysko kulkowe zwykłe 6002

d = 15 [mm]

D = 32 [mm]

B = 9 [mm]

C = 5600 [N]

W podobny sposób dobieram łożyska na pozostałych wałach.

Wał pośredni

Podpora A oraz podpora B → łożysko 6003

Wał wyjściowy

Podpora A oraz podpora B → łożysko 6004

Założenia konstrukcyjne

Układ napędowy ma za zadanie przenosić moment obrotowy z silnika na wał odbiornika którym jest betoniarka. Moment obrotowy z silnika elektrycznego trójfazowego przenoszony będzie poprzez sprzęgło podatne i przekładnię zębatą na bęben wciągarki. Przekładnie będzie pracowała w oleju.

Dane ilościowe

• moc na wale wyjściowym N = 4 [kW]

• przełożenie i = 12

• prędkość obrotowa silnika n_s = 2915 [obr/min]

• ustawienie wałów względem siebie równoległe

• czas pracy 16 h/dobę

• ilość włączeń w ciągu godziny i = 10

• korpus spawany

• produkcja jednostkowa

Dane sytuacyjne

• miejscem pracy będzie hala produkcyjna

• przekładnia będzie zamontowana stacjonarnie

• temperatura otoczenia podczas pracy od -10 do 40 ^oC

• przekładnia będzie służyła do przeciągania elementów

Wybór koncepcji optymalnej

Koncepcja pierwsza

Koncepcja druga

Kryterium oceny

Określamy kryteria oceny koncepcji optymalnej :

1. wymiary gabarytowe

2. koszt wykonania

3. złożoność konstrukcji

4. obciążenia wałów

Koncepcje rozwiązań	Kryteria oceny/ współczynniki ważności
		1/3		2/2	3/3	4/1
pierwsza	3	3	2	3
druga	2	2	1	1

			Wyniki punktacji
Koncepcje rozwiązań	pierwsza	24
		druga	14

W świetle przyjętych założeń i po przeprowadzeniu analizy koncepcyjnej stwierdzam, iż najbardziej optymalnym rozwiązaniem jest koncepcja pierwsza.

Akademia Techniczno Rolnicza

im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich

w Bydgoszczy

Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn

Projekt

TEMAT: Zaprojektować reduktor dwustopniowy.

Wykonał:

Krzysztof Kosiedowski

sem. IV

R_AX

P_O

R_BX

z

P_n

R_A

R_B

z

---