Projekt podzespołu napędowego

Wariant nr 1

DANE
Obliczenia Wyniki

1. Dane

N=2,5[kW] - moc przenoszona przez przekładnię pasową

ns=1250[obr/min] - prędkość obrotowa koła czynnego

i=2 - przełożenie przekładni pasowej

G=2,5[kN] - obciążenie skupione

a=0,05[m] - rozstaw obciążenia

b=0,02[m] - wyjście wału poza podporę

2.Obliczanie średnicy skutecznej koła

pasowego silnika.

1. Przyjąć prędkość z przedziału 4-25[m/s]

v=8[m/s]

Do obliczeń przyjmuję v=8[m/s]

D₁=0,122[m]

Na podstawie normy PN-66/M-85202 dobrać

średnicę.

D₁=0,125[m]

2. wg. PN-66/M-85202 dobrać średnicę

skuteczną koła biernego.

D₁=0,125[m] Przyjmuję poślizg sprężysty pasa ε = 0,01

DANE
Obliczenia Wyniki

ε=0,01 D₂=D₁* i *(1-ε) D₂=0,247[m]

3. wg PN-66/M-85202 przyjmuję średnicę

skuteczną koła biernego D₂=0,25[m]

3. Obliczanie rzeczywistego przełożenia

i prędkości obrotowej koła biernego

D₁=0,125[m]

D₂=0,25[m]

n=2;

4. Obliczanie odległości osi.

p=0,237[m]

s = 2(D₁+D₂) s=0,75[m]

p=0,237[m]

s=0,75[m] p<a<2s

Przyjmuję a=[0.45[m]

5. Obliczanie kąta odchylenia napiętego

pasa klinowego γ:

γ=8^o

6. Obliczanie kątów opasania

γ=8^o φ₁=180-2γ φ₁=164^o

D₁=0,125[m] φ₂=180-2γ φ₁=196^o

D₂=0,25[m]

L=1.497[m]

Według normy PN-66/M-85201 dobrać

L=1500[mm]

DANE
Obliczenia Wyniki

7. Obliczenie rzeczywistej prędkości pasa

V₁=8,18[m/s]

8. Obliczenie rzeczywistej odległości osi

φ₁=164^o

D₁=0.125[m]
a₁=0,449[m]

D₂=0.25[m]

9. Obliczanie średnicy równoważnej

Wg PN-67/M-85203 przyjmuję współczynnik

zależny od przełożenia przekładni k₁=1,15

D₁=0.125[m]

k₁=1.15 D_e=k₁*D₁ D_e=0,144[m] 10. Obliczanie mocy przenoszonej prze paski

klinowe typu B

D_e=0,144[m]

V₁=8.2[m/s]
N_i=3,25[KM]

N_p=N_i*0,735 N_p=2,39[kW]

Wg PN67/M-85203 przyjmuję

N=3,1[KM] ( 1 pas ) k_l = 0,92 - wsp żywotności pasa

k_φ=0,98 - wsp kąta opasania

k_t=1.2 - wsp żywotności pasa

11. Obliczanie ilości pasów

z=1.3

Przyjąć 2 pasy typu B

DANE
Obliczenia Wyniki

Obliczanie wału:

Schemat:

12. Na wał przyjąć stal 35 dla której

Z_go = 250 [MPa]

x = 3
k_go=83,4[MPa]

13. Wyznaczanie sił reakcji

a = 0,05 [m]

b = 0,02 [m]

G = 2,5 [kN]

(G*a+G(a+3a))+R₅(a+3a+a)=0

R₂ = G R₂=2.5[kN]

R₅ = G R₅=2.5[kN]

14. Obliczanie momentu skręcającego i

momentów gnących

N=2.5[kW]

ns=1250[obr/min]
M_s=19,1[Nm]

na podstawie założeń konstrukcyjnych należy

przyjąć że moment skręcający od środka

piasty koła pasowego do środka piasty bębna

ma 100% swej wartości, a pomiędzy środkami

piast bębna wał jest obciążony połową M_s

DANE
Obliczenia Wyniki

a = 0,05 [m] M_s1=19,1 [Nm] M_g1 = 0 [Nm] M_s1=19,1[Nm]

b = 0,02 [m] M_s2=M_s1 [Nm] M_g2 = M_g1 M_s2=19,1[Nm]

G = 2500 [N] M_s13=M_s [Nm] M_s3l=19,1[Nm]

R₂ = 2500 [N] M_s3p=M_s/2 M_g3=R₂*a M_s3p=9,55[Nm]

R₅ = 2500 [N] M_s4l=M_s3p M_g4=R₅*a M_s4l=9,55[Nm]

M_s4p=0 [Nm] M_s4p=0[Nm]

M_s5=M_s4p M_g5=M_g1 M_s5=0[Nm]

M_gl=0[Nm]

M_g2=0[Nm]

M_g3=125[Nm]

M_g4=125[Nm]

M_gl=0[Nm]

15. Obliczanie momentów zredukowanych i

średnic wałków

Z_go=255 [MPa] współczynnik zredukowanych naprężeń

Z_sj=300 [MPa]


k_go=72,857

X=3,5 k_sj=85,714

α1=0,425 Do przeważających naprężeń pochodzących od

skręcania według hipotezy Huberta stosujemy

następujące zależności

k_go=72,857

M_s1=19.1[Nm]

M_g1=0 [Nm]

M_sz1=12,452[Nm]

d₁=0,012[m]

M_s2=19.1[Nm]

M_g2=0

M_sz2=12,452[Nm]

d₂=0,012[m]

DANE
Obliczenia Wyniki

M_zr obliczony od lewej strony

M_s3l=19,1[Nm]

M_g3l=125[Nm]

M_zr3l=125,61[Nm]

d_3l=0.026[m]

M_zr obliczony od prawej strony

M_s3p=9,55[Nm]

M_g3=125[Nm]

M_zr3p=125,15[Nm]

d_3p=0,026[m]

M_s4l=9,55[Nm]

M_g4=125[Nm]

M_zr4l=125,15[Nm]

d_4l=0,026[m]

M_s4p=0[Nm]

M_g4=125[Nm]

M_zr4p=125[Nm]

d_4p=0,026[m]

M_s5=0[Nm]

M_g5=0[Nm]

M_zr5=0[Nm]

d5=0[m]

Otrzymane wyniki należy odpowiednio powię-

szyć o 20% ze względu na wpusty i średnice oraz

dobrać z szeregu liczb normalnych

d₁ = 0,02[m] d₂ = 0,025[m] d₃ = 0,03[m]

d₄ = 0,03[m] d₅ = 0,025[m]

DANE
Obliczenia Wyniki

16. Obliczenia wpustów

d₁ = 0,02[m] a. wpust łączący piastę koła pasowego z wałkiem

M_s = 19,1[Nm] materiał stal 45 bxh=6x6[mm]

s₁ = h/2 p_dop = 90*10⁶ Pa

b=0,006[m]


P = 1,91*10³[N]

h=0,006[m] l_o = 7,07*10^-3[m]

l_p = 0,01[m] Dla połączenia wałka z piastą koła pasowego

przyjąć wpust pryzmatyczny AB 6x6x14 wg

PN - 70/M-85005

d₃ = 0,03[m] b. wpust łączący piastę bębna z wałkiem w p. 3

M_s3l = 19,1[Nm] materiał stal 45 bxh=8x7[mm]

s₁ = h/2 p_dop = 90*10⁶ Pa

b=0,008[m]


P₃=1,273*10³[N]

h=0,007[m] l₃ = 4,04*10^-3[m]

l_pn4 = 0,008[m] Dla połączenia wałka z piastą w p. 3 przyjąć

wpust pryzmatyczny A 8x7x14 wg

PN - 70/M-85005

d₄ = 0,03[m] c. wpust łączący piastę bębna z wałkiem w p. 4

M_s3l = 9,55[Nm] materiał stal 45 bxh=8x7[mm]

s₁ = h/2 p_dop = 90*10⁶ Pa

b=0,008[m]


P₄=636,6[N]

h=0,007[m] l₄ = 2,02*10^-3[m]

l_pn4 = 0,006[m] Dla połączenia wałka z piastą w p. 4 przyjąć

wpust pryzmatyczny A 8x7x14 wg

PN - 70/M-85005

DANE
Obliczenia Wyniki

17. Obliczenia dotyczące łożysk

q=3 przyjąć L_h=200000, f_t=1 dla t<100[^oC]

ns=1250[obr/min] - nośność dynamiczna

X=0,56


f_h=7.36

V=1

f_n=0,29

p=3 C=3,2*10⁴[N]

P_z=700[N]

L=12,5*10⁴[godz]

Dobieram łożysko zwykłe kulkowe 6305 wg

PN-85/M-86100

18. Sprawdzanie współczynnika

bezpieczeństwa

d₂=0,025[m] a. Dane:

d₃=0,03[m] M_gmax=125[Nm]

M_s=19,1[Nm] M_gmin= -125[Nm]

r=2[mm]
M_gsr=0[Nm]

G=2500[Nm]
W_x=1,53*10^-6[m³]

M_g3=125[Nm]

DANE
Obliczenia Wyniki

M_gsr=0[Nm] b. Nominalne naprężenie zginające

W_x=1,53*10^-6[m³]

σm=0

σa=8,15*10⁷[Pa]

3. Nominalne naprężenia skręcające

M_s=19,1[Nm]

W₀=3,06*10^-6[m³]

τ=6,22*10⁶[Nm]

d. Wyznaczenie współczynnika spiętrzenia

naprężeń

r=2[mm] współczynnik kształtu αk

d₂=25[mm]

d₃=30[mm] ρ-promień dna karbu

ρ_m- minimalny promień dna karbu

wykres ρ_m=f(R_m) ρ=2,61[mm]

dla stali przyjąć ρ_m=0,61[mm] f₁=1,2

ρ=ρ_m+r

f₁=0,104

-na podstawie tabeli 18,12 αk_g=1,62

-na podstawie tabeli 18,13 αk_s=1,38

e. Współczynnik wrażliwości materiału na

działanie karbu (tabela 18,9)

Z_go=255[MPa] η=f(Z_go)=0,78-0,88 η=0,8

Z_so=150[MPa]

f. Współczynnik działania karbu

βk_g=1+η(αk_g-1) βk_g=1,52

βk_s=1+η(αk_s-1) βk_s=1,304

R_m=550[MPa] g. Współczynnik stanu powierzchni β_p (tab. 18,6)

β_p=f(R_m , st. pow) β_pg=1,09

β_ps=0,85

DANE
Obliczenia Wyniki

h. Współczynnik spiętrzenia naprężeń β

β = β_k+β_p-1 β_g=1,61

β_s=1,154

i. Współczynnik wielkości przedmiotu (tab. 18,1)

Z_go=255[MPa] γ = f(Z_go,αk,d₂) γ_g=1,21

γ_s=1,25

j. Współczynnik wrażliwości materiału na

asymetrię cyklu ψ

Z_gi=420[Mpa]
ψ_g=0,214

Z_so=150[MPa]

Z_sj=300[MPa]
ψ_s=0

k. Wyznaczanie rzeczywistego współczynnika

bezpieczeństwa

Z_go=255[MPa]
X_zg=1,912

Z_so=150[MPa]
X_zs=16,703

l. Wyznaczenie zastępczego rzeczywistego

współczynnika bezpieczeństwa

X_z=1,9

Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa

(X_z=1,6-2,0) jest prawidłowy

19. Obliczenia ramy:

Przyjąć kształtownik ze stali St3S gdzie

k_g=120*10⁶[Pa]

a. Podłużnice

a₁=0.2[m]

R₂=2500[N] M_gr=R₂*a₁ M_gr=500[Nm]

DANE
Obliczenia Wyniki

W_x=4,16

należy dobrać ceownik C 50 dla którego

W_x= 10,6[cm³] o wymiarach

h=50[mm] s=38[mm] g=5[mm]

b. Poprzecznice

a₁=0.05[m]

G=2500[N]
M_gp=312,5[Nm]

W_x=2,6

należy dobrać ceownik C 40 dla którego

W_x= 3,63[cm³] o wymiarach

h=40[mm] s=20[mm] g=5[mm]

Ramę należy spawać spoiną pachwinową a=0.7g

Spawać elektrodą E430A48 bez konieczności przygotowania brzegowego

7

1

---