Motoreduktor, Studia, PKM

Politechnika

Wydział Mechaniczny

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Projekt numer 2

M o t o r e d u k t o r

Dane do projektu:

Moc silnika - 212[kW]

Obroty silnika - 1430[Obr/min]

Przełożenie - 9

Trwałość godzinowa -
[h]

Wałek	Pj [kW]	[Obr/min]	Mj [Nm]	dj [mm]
1	2,2	1430	14,7	15,43
2	2,2	477	44,1	22,25
3	2,2	159	132	32,1

OBLICZENIA

Dane	Obliczenia	Wyniki
	I Para kół
	-materiał zębnika - stal gat. 45 HB =250 -materiał koła zębatego - stal gat. 35 HB =220
	2.1 Podstawa próby zmęczeniowej (bazowa liczba cykli) - dla zębnika 18 - dla koła zębatego =16	18 =16
12000 [h] 0,8 c=1 =1430 [Obr/min] 477 [Obr/min]	2.2 Równoważna (ekwiwalentna) liczba cykli obciążenia. - -
18 =16	2.3 Współczynnik trwałości pracy. 0,53 0,63 1 , gdyż	1
HB =250 HB =220	2.4 Naprężenia krytyczne przy bazowej liczbie cykli 570 [Mpa] 510 [Mpa]	570 [Mpa] 510 [Mpa]
=1,1 570 510	2.5 Dopuszczalne naprężenia stykowe. 466 [MPa] 417 [Mpa] =1,1-współczynnik bezpieczeństwa
	2.6 Obliczeniowe dopuszczalne naprężenia stykowe 417 [Mpa]	417 [Mpa]
	OBLICZANIE ŚREDNICY ZĘBNIKA
0,9 417 [Mpa]	1.1 Obliczeniowa średnica zębnika. , [mm] =68
0,9 =43,7 [mm	1,2 Szerokość wieńca koła zębatego, mm =39 -Szerokość wieńca zębnika, mm 43	=43 =39
i =3,116	Przekładnia o zębach skośnych 1,3 Odległość obliczeniowa osi, [mm] dla wstępnej ocenianej wartości 84,5 90 - z tabeli	90
	1.4 Obliczamy moduł zazębienia Przyjmuje =17, 2,3 2,5 - z tabeli	m=2,5
90 m=2,5	1.5 Liczba sumaryczna zębów 69,5 70	70
70 m=2,5 90	1.6 Kąt pochylenia linii zęba: =0,9722	=
70 i=3,116	Liczba zębów - zębnika 17 - koła zębatego 53	17 53
17 53	1.8 Przełożenie rzeczywiste przekładni - 3,116	3,116
17 53 0,9722 m=2,5	1.9 Średnice okręgów kół zębatych, mm - tocznych 43,7[mm] - tocznych 136,3[mm] - wierzchołków zębów 48,71 [mm] - wierzchołków zębów 141,29 [mm] - stop zębów 37,47 [mm] - stop zębów 130,03 [mm] Sprawdzenie 90 [mm]	=43,7 [mm] =136,3 [mm] =48,71 [mm] =141,29 [mm] =37,47 [mm] =130,03 [mm]
	II Para kół
	II. Para kół -materiał zębnika - stal gat. 55 HB=320 -materiał koła zębatego - stal gat.55 HB=300
	2.1 Podstawa próby zmęczeniowej (bazowa liczba cykli) - dla zębnika 30 - dla koła zębatego =25	30 =25
477 [Obr/min] 159 [Obr/min] 12000 [h] c=1 0,8	2.2 Równoważna (ekwiwalentna) liczba cykli obciążenia. - 244,752 - 91,5264	244,752 91,5264
244,752 91,5264 30 =25	2.3 Współczynnik trwałości pracy. 0,7 0,8 1 , gdyż	1
	2.4 Naprężenia krytyczne przy bazowej liczbie cykli 6710 670	710 [Mpa] 670 [Mpa]
1 670 [Mpa] 610 [Mpa] =1,1	2.5 Dopuszczalne naprężenia stykowe. 580 [Mpa] 548 [Mpa]	580 [Mpa] 548 [Mpa]
	2.6 Obliczeniowe dopuszczalne naprężenia stykowe 548 [Mpa]	548 [Mpa]
	OBLICZANIE ŚREDNICY ZĘBNIKA
548 [Mpa]	1.1 Obliczeniowa średnica zębnika. , [mm] 42,9 [mm]	42,9 [mm]
42,9 [mm]	1,2 Szerokość wieńca koła zębatego, mm =42 -Szerokość wieńca zębnika, mm 46	46 50
42,9 [mm] 2,888	Przekładnia o zębach skośnych 1,3 Odległość obliczeniowa osi, [mm] dla wstępnej ocenianej wartości 88,82 90 z tablic	90
42,9 [mm]	1.4 Obliczamy moduł zazębienia Przyjmuje =17, 2,437 2,5	2,5
90 2,5	1.5 Liczba sumaryczna zębów 69,55 70	70
70 2,5 90	1.6 Kąt pochylenia linii zęba: =0,9722	=
70 2,888	Liczba zębów - zębnika 18 - koła zębatego 52	18 52
18 52	1.8 Przełożenie rzeczywiste przekładni - 2,888	2,888
18 52 2,5 =0,9722	1.9 Średnice okręgów kół zębatych, mm - tocznych 46,3 [mm] - tocznych 133,7 [mm] - wierzchołków zębów [mm] - wierzchołków zębów [mm] - stop zębów [mm] - stop zębów [mm] Sprawdzenie	= 46,3 [mm] = 133,7 [mm] = [mm] = [mm] = [mm] = [mm]
	SPRAWDZENIE OBLICZENIOWYCH NAPRĘŻEŃ STYKOWYCH
	I PARA KÓŁ
43,7 [MM] 14,7 [Nm]	2.1 Siła obwodowa w zazębieniu, N =672,769 [N]	=672,769 [N]
43,7 [mm] 1430 [Obr/min]	2.2 Prędkość obwodowa kół, m/s =3,272 [m/s]	=3,272 [m/s]
	2.3 Klasa dokładności 9 ( obniżona ).	9
	2.4 Współczynnik międzyrębnego obciążenia dynamicznego 1,06	1,06
	2.5 Współczynnik uwzględniający nierównomierność rozkładu obciążenia między parami zębów w zazębieniu 1,13	1,13
=672,769 [N] 1,06 1,13 1,3 1,25	2.6 Jednostkowa obliczona siła obwodowa 37,431	37,431
1,72 275 [MPa ] 37,431 17 53 43,7 [mm]	2.7 Obliczeniowe naprężenia stykowe 1,586 0,794 399,22[Mpa]	399,22[Mpa]
399,22[Mpa] 417 [Mpa]	4,3% 5% warunek spełniony
	II PARA KÓŁ
= 46,3 [mm]	2.1 Siła obwodowa w zazębieniu, N = 1904,97[N]	1904,97[N]
= 46,3 [mm]	2.2 Prędkość obwodowa kół, m/s =1,144 [m/s]	=1,144 [m/s]
	2.3 Klasa dokładności 9 (obniżona)	9
	2.4 Współczynnik międzyrębnego obciążenia dynamicznego 1,02	1,02
	2.5 Współczynnik uwzględniający nierównomierność rozkładu obciążenia między parami zębów w zazębieniu 1,13	1,13
46 1904,97[N] 1,13 1,02 1,3 1,25	2.6 Jednostkowa obliczona siła obwodowa 77,56	77,56
84,951 1,72 275 [MPa ] = 46,3 [mm] 18 52	2.7 Obliczeniowe naprężenia stykowe 1,595 0,792 562 [Mpa]
562 [Mpa] 548 [Mpa]	2,49% 5% warunek spełniony
	7.Obliczanie ε_β i korekta parametrów przekładni (1)
m=2,5 39 [mm]	7.1 Poskokowy wskaźnik zazębienia ε_β^'=b₂ sinβ/πm ε_β^'=1,162713	ε_β^'=1,162713
cosβ=0,9722 2,5 90 [mm] b₂=39 [mm]	Poskokowy wskaźnik zazębienia cd.: ε_β^'=b₂ x sinβ/πm z_Σ'= z_Σ-2=68 cosβ=0,9444 β= ε_β^'=1,633 z_Σ''= z_Σ-1=69 cosβ=0,9583 β= ε_β^'=1,417 z_Σ= z_Σ=70 cosβ=0,9722 β= ε_β^'=1,1627 z_Σ'''= z_Σ+1=71 cosβ=0,9766 β= ε_β^'=0,825 z_Σ''''= z_Σ+2=72 cosβ=1 β=0 ε_β^'=0 Pozostawiam =70 i zmniejszam ε_βdo wartości ε_β=1.
	Nowa szerokość koła i zębnika b₂=(ε_β π m_n)/sinβ b₂=35 b =39 Wracam powrotem do obliczeń naprężeń stykowych punktu 2.6	b₂=35 b =39
=672,769 [N] 1,06 1,13 1,3 1,25 =35	2.6 Jednostkowa obliczona siła obwodowa 41,7
1,72 275 [MPa ] 37,431 17 53 43,7 [mm]	2.7 Obliczeniowe naprężenia stykowe 1,586 0,794 421,6 [Mpa]
421,6[Mpa] 417 [Mpa]	1,1% 5% warunek spełniony	421,6[Mpa]
	7.Obliczanie ၥ_ၢ i korekta parametrów przekładni (2)
46 m=2,5 sinၢ=0,2341	7.1 Poskokowy wskaźnik zazębienia ၥ_ၢ^'=b₂ sinၢ/ၰm ၥ_ၢ^'=1,3711
	Poskokowy wskaźnik zazębienia cd.: ၥ_ၢ^'=b₂ sinၢ/ၰm z_ၓ'= z_ၓ-2=68 cosၢ=0,9444 ၢ= ၥ_ၢ^'=1,633 z_ၓ''= z_ၓ-1=69 cosၢ=0,9583 ၢ= ၥ_ၢ^'=1,417 z_ၓ= z_ၓ=70 cosၢ=0,9722 ၢ= ၥ_ၢ^'=1,1627 z_ၓ'''= z_ၓ+1=71 cosၢ=0,9766 ၢ= ၥ_ၢ^'=0,825 z_ၓ''''= z_ၓ+2=72 cosၢ=1 ၢ=0 ၥ_ၢ^'=0 =71 i zwiększam ၥ_ၢdo wartości ၥ_ၢ=1. Wracam do punktu 1.6
71 2,5 90	1.6 Kąt pochylenia linii zęba: =0,9766 12
71 2,888	Liczba zębów - zębnika 18 - koła zębatego 53
18 53	1.8 Przełożenie rzeczywiste przekładni - 2,9444	2,944
18 53 2,5 0,9766	1.9 Średnice okręgów kół zębatych, mm - tocznych 46,08 [mm] - tocznych 133,92 [mm] - wierzchołków zębów 51,07 [mm] - wierzchołków zębów 138,9 [mm] - stop zębów 39,82 [mm] - stop zębów 127,59 [mm] Sprawdzenie 0,5(46,08+133,92)=90