Cwiczenie projekowe 3 z PKiEM Przekladnia slimakowa

background image

Ćwiczenie projektowe 3 z PKiEM

(Projekt przekładni ślimakowej)





Temat:

Zaprojektować reduktor zębaty ślimakowy w układzie: ślimak poziomy pod

ślimaczncą. Dane: trwałość przekładni

h

L

hwym

15000

=

, obroty wyjściowe

min

/

100obr

n

wyj

=

, moment wyjściowy

m

N

T

wyj

= 960

, charakterystyka

pracy maszyny napędzanej – umiarkowane uderzenia.

background image

2

1. Obliczenia wstępne

1.1. Dobór silnika


Przyjmuję sprawność przekładni ślimakowej

97

,

0

=

ges

η

Wartość współczynnika przeciążenia dla umiarkowanych uderzeń wynosi

25

,

1

=

A

K


Obliczeniowy moment wyjściowy:

m

N

M

K

M

A

obl

=

=

=

1200

960

25

,

1

2

2

Moc znamionowa silnika elektrycznego:

kW

n

M

P

ges

obl

95

,

12

97

,

0

9550

100

1200

9550

2

2

1

=

=

=

η

Przyjmuję z katalogu firmy Indukta silnik elektryczny STe 444T4 o prędkości obrotowej

min

1470

1

obr

n

=

i mocy znamionowej

kW

P

15

1

=

Przełożenie przekładni jednostopniowej

7

,

14

100

1470

2

1

=

=

=

n

n

u


1.2 Wstępne wyznaczenie modułu z warunku wytrzymałości na złamanie zęba
ślimacznicy

• Moduł osiowy

1

x

m

3

2

2

2

1

2

K

F

FG

b

obl

x

Y

Y

Y

Y

z

M

m

=

γ

ε

τ

ψ



przyjęto

4

1

=

z

8

,

58

7

,

14

4

1

2

=

=

=

u

z

z

, przyjęto

59

2

=

z

dla

59

1

=

z

dobrano

20

1

=

q

75

,

14

4

59

1

2

=

=

=

z

z

u

• Wskaźnik szerokości ślimacznicy

2

b

ψ

75

,

45

)

2

59

(

75

,

0

)

2

(

75

,

0

2

1

2

2

=

+

=

+

=

z

m

b

x

H

b

ψ

40

2

=

H

b

mm

16

5

,

2

40

2

=

=

b

ψ

• Współczynnik kontaktu

5

,

0

=

ε

Y

background image

3

• Współczynnik kształtu

F

Y

846

,

1

8

,

5

9

,

2

2

1

=

=

π

ft

x

F

s

m

Y

• Współczynnik pochylenia zęba

γ

Y

03

,

1

31

,

11

cos

1

cos

1

1

=

°

=

=

γ

γ

Y

°

=

=

=

=

31

,

11

2

,

0

20

4

1

1

1

γ

γ

q

z

tg

• Współczynnik grubości wieńca ślimacznicy

1

=

K

Y

• Graniczna wartość naprężeń ścinających

FG

τ

MPa

Y

NL

T

F

FG

100

1

100

lim

=

=

=

τ

τ

dla CuSn12Ni

MPa

T

F

100

lim

=

τ

dla klasy 8

1

=

NL

Y


89

,

2

1

03

,

1

846

,

1

5

,

0

100

59

16

1000

1200

2

3

1

=

=

x

m

przyjęto

15

,

3

1

=

x

m

1.3. Wstępne wyznaczenie odległości osi z warunku trwałości powierzchni boku
zęba ślimacznicy

• Odległość osi przekładni ślimakowej

w

a

3

2

2

2

3

10

2

2

HG

red

obl

m

E

M

p

a

σ

π

=

• Parametr dla średnich naprężeń stykowych

m

p

979

,

0

20

5

,

37

9

,

15

75

,

14

1

75

,

14

50

20

9

,

6

1

20

2

15

,

3

40

083

,

0

59

01

,

0

75

,

14

2

,

0

4

,

0

03

,

1

5

,

37

9

,

15

1

50

9

,

6

1

2

083

,

0

01

,

0

4

,

0

03

,

1

1

1

1

1

2

2

2

=

+

+

+

+

+

+

+

=

=

+

+

+

+

+

+

+

=

q

u

u

q

q

m

b

z

u

x

p

x

H

m

przyjęto:

2

,

0

2

=

x

mm

a

mm

d

d

a

d

125

425

,

124

2

85

,

185

63

2

2

1

=

=

+

=

+

=

gdzie:

mm

q

m

d

x

x

63

20

15

,

3

1

=

=

=

mm

z

m

d

x

85

,

185

59

15

,

3

2

2

=

=

=

background image

4


• Zredukowany moduł Younga

red

E

MPa

E

E

E

red

150622

98100

35

,

0

1

210000

3

,

0

1

2

1

1

2

2

2

2

2

2

1

2

1

=

+

=

+

=

υ

υ

MPa

E

5

1

10

1

,

2

=

MPa

E

98100

2

=

3

,

0

1

=

υ

35

,

0

2

=

υ

• Wartość graniczna naprężeń stykowych

HG

σ

oil

S

v

h

T

H

HG

Z

Z

Z

Z

=

lim

σ

σ

o

Zmęczeniowa wytrzymałość stykowa

MPa

T

H

520

lim

=

σ

o

Współczynnik oczekiwanej trwałości

h

Z

6

,

1

25000

6

1

⎟⎟

⎜⎜

=

h

h

L

Z

h

L

h

25000

=

09

,

1

15000

25000

6

1

=

=

h

Z

o

Współczynnik prędkości

v

Z

078

,

1

297

,

0

4

5

4

5

=

+

=

+

=

gm

v

v

Z

s

m

mm

n

q

m

v

gm

297

,

0

min

94

,

4

31

,

11

cos

19098

1470

20

15

,

3

cos

19098

1

1

1

1

=

=

°

=

=

γ

o

Współczynnik wymiarowy

S

Z

996

,

0

125

2900

3000

2900

3000

=

+

=

+

=

a

Z

S

o

Współczynnik rodzaju oleju

89

,

0

=

oil

Z

(dla poliglikoli)


MPa

HG

6

,

541

89

,

0

996

,

0

078

,

1

09

,

1

520

=

=

σ


mm

a

259

,

99

6

,

541

150622

1200

979

,

0

10

2

2

3

2

2

3

=

=

π

background image

5

2. Obliczenia geometrii przekładni ślimakowych

2.1. Parametry geometryczne ślimaka

• Przełożenie geometryczne

u

75

,

14

4

59

1

2

=

=

=

z

z

u

• Podziałka osiowa

1

x

p

896

,

9

15

,

3

1

1

=

=

=

π

π

x

x

m

p

• Skok

1

z

p

584

,

39

4

896

,

9

1

1

1

=

=

=

z

p

p

x

z

• Średnica podziałowa odniesienia ślimaka

1

d

mm

m

q

d

x

63

15

,

3

20

1

1

=

=

=

• Kąt wzniosu linii śrubowej

1

γ na okręgu podziałowym odniesienia

°

=

=

=

=

31

,

11

2

,

0

20

4

1

1

1

1

γ

γ

q

z

tg

• Kąt pochylenia linii śrubowej

1

β na okręgu podziałowym odniesienia

°

=

°

°

=

°

=

69

,

78

31

,

11

90

90

1

1

γ

β

• Normalna podziałka na walcu odniesienia

7

,

9

31

,

11

cos

896

,

9

cos

1

1

=

°

=

=

γ

x

n

p

p

• Moduł normalny

089

,

3

31

,

11

cos

15

,

3

cos

1

1

=

°

=

=

γ

x

n

m

m

• Wysokość głowy

1

a

h

odniesiona do średnicy podziałowej odniesienia

mm

m

h

h

x

a

a

15

,

3

15

,

3

1

1

1

1

=

=

=

1

1

=

a

h

• Średnica wierzchołkowa (głów) ślimaka

1

a

d

mm

h

d

d

a

a

3

,

69

15

,

3

2

63

2

1

1

1

=

+

=

+

=

• Wysokość stopy

1

f

h

odniesiona do średnicy podziałowej odniesienia

(

)

(

)

(

)

mm

d

d

c

h

m

h

f

f

x

f

78

,

3

44

,

55

63

2

1

2

1

1

1

1

1

1

1

=

=

=

+

=

• Średnica stóp ślimaka

1

f

d

mm

h

m

d

d

f

x

f

44

,

55

2

,

1

15

,

3

2

63

2

1

1

1

1

=

=

=

background image

6

2

,

1

1

=

f

h

• Luz dolny ślimaka

1

c

252

,

0

08

,

0

15

,

3

1

1

1

=

=

=

c

m

c

x

08

,

0

1

=

c

• Wysokość zęba

(

)

mm

h

h

d

d

h

f

a

f

a

93

,

6

78

,

3

15

,

3

2

1

1

1

1

1

1

=

+

=

+

=

=

• Osiowa grubość zęba

mm

s

m

s

x

x

x

948

,

4

5

,

0

15

,

3

1

1

1

=

=

=

π

π

5

,

0

1

=


x

s

• Osiowa szerokość wrębu

1

x

e na walcu podziałowym odniesienia

(

)

(

)

948

,

4

5

,

0

1

15

,

3

1

1

1

1

1

1

=

=

=

=

π

π

x

x

x

x

x

s

m

s

p

e

• Normalna grubość zęba

1

n

s na walcu podziałowym odniesienia

mm

s

s

x

n

852

,

4

31

,

11

cos

948

,

4

cos

1

1

1

=

°

=

=

γ

• Normalna szerokość wrębu

1

n

e na walcu podziałowym odniesienia

mm

e

e

x

n

852

,

4

31

,

11

cos

948

,

4

cos

1

1

1

=

°

=

=

γ

• Kształt zarysów boku zęba ślimaka

A – zarys prostoliniowy w przekroju osiowym (oznaczenie ślimaka ZA)

• Średnica toczna ślimaka

1

w

d

mm

d

d

w

63

1

1

=

=

• Szerokość czołowa ślimaka

1

b

mm

d

a

d

b

a

e

97

,

76

2

3

,

69

125

2

41

,

196

2

2

2

2

2

2

2

1

2

2

1

=

=

⎛ −

,

mm

b

77

1

=


2.2. Parametry geometryczne ślimacznicy

• Moduł czołowy

2

t

m ślimacznicy

15

,

3

1

2

=

=

x

t

m

m

• Średnica podziałowa odniesienia ślimacznicy

2

d

mm

z

m

d

x

85

,

185

59

15

,

3

2

1

2

=

=

=

• Podziałka nominalna ślimacznicy

2

t

p

background image

7

896

,

9

1

2

=

=

x

t

p

p

• Nominalna grubość zęba ślimacznicy na średnicy odniesienia

mm

j

e

s

x

x

t

848

,

4

1

,

0

948

,

4

1

2

=

=

=

1

,

0

=

x

j

• Szerokość wrębu na średnicy odniesienia

2

t

e

mm

s

p

e

t

t

t

048

,

5

848

,

4

896

,

9

2

2

2

=

=

=

• Wysokość głowy zęba

2

a

h

(

)

(

)

mm

x

h

m

h

a

x

a

78

,

3

2

,

0

1

15

,

3

2

2

1

2

=

+

=

+

=

=

1

2

a

a

h

h

• Wysokość stopy zęba

2

f

h

(

)

(

)

mm

x

h

m

h

f

x

f

15

,

3

2

,

0

2

,

1

15

,

3

2

2

1

2

=

=

=

=

1

2

f

f

h

h

• Wysokość zewnętrzna głowy

2

e

h

1

2

1

5

,

1

4

,

0

x

e

x

m

h

m

725

,

4

15

,

3

5

,

1

26

,

1

15

,

3

4

,

0

2

=

=

e

h

mm

h

e

5

,

1

2

=

• Wysokość zęba

2

h

mm

h

h

h

f

a

93

,

6

15

,

3

78

,

3

2

2

2

=

+

=

+

=

• Średnica głów zębów ślimacznicy

2

a

d

mm

h

d

d

a

a

41

,

193

78

,

3

2

85

,

185

2

2

2

2

=

+

=

+

=

• Średnica stóp zębów ślimacznicy

2

f

d

mm

h

d

d

f

f

55

,

179

15

,

3

2

85

,

185

2

2

2

2

=

=

=


• Średnica zewnętrzna

2

e

d

mm

m

k

d

mm

h

d

d

x

a

e

a

e

56

,

196

15

,

3

1

41

,

193

41

,

196

5

,

1

2

41

,

193

2

1

2

2

2

2

=

+

=

+

=

+

=

+

=

• Szerokość czołowa ślimacznicy

mm

d

a

d

b

e

1

,

33

2

41

,

196

125

2

63

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

2

=

=

⎛ −

,

mm

b

33

2

=



background image

8

• Promień stożka

k

r

mm

d

a

r

a

k

3

,

28

2

41

,

193

125

2

2

=

=

• Kąt stożka

ϑ

°

=

=

=

=

16

,

29

487

,

0

15

,

3

5

,

0

3

,

69

33

5

,

0

sin

1

1

2

ϑ

ϑ

x

a

m

d

b

• Przesunięcie zazębienia

1825

,

0

575

,

0

2

59

20

15

,

3

125

2

2

2

1

1

1

2

=

=

+

=

+

=

x

mm

z

q

m

a

m

x

x

x

• Średnica toczna ślimacznicy

2

w

d

mm

m

x

d

d

x

w

425

,

186

15

,

3

1825

,

0

85

,

185

1

2

2

2

=

+

=

+

=

• Odległość osi

a

(

)

(

)

mm

x

z

q

m

a

x

125

1825

,

0

2

59

20

15

,

3

5

,

0

2

5

,

0

2

2

1

1

=

+

+

=

+

+

=

background image


3. Obliczenia sprawdzające nośność przekładni ślimakowej


3.1. Sprawdzenie sztywności ślimaka

3.1.1. Współczynnik bezpieczeństwa

0

,

1

min

lim

=

=

δ

δ

δ

δ

S

S

m

• Ugięcie ślimaka

(

)

4

1

1

2

0

2

1

2

2

3

1

6

cos

10

2

d

tg

arctg

tg

F

l

zm

tm

m

γ

α

μ

γ

δ

+

+

=

• Siła obwodowa

2

tm

F

N

d

M

F

tm

9

,

10330

85

,

185

960

2000

2000

2

2

2

=

=

=

• Kąt obróbczy

°

= 20

0

α

• Współczynnik średni tarcia w zazębieniu

zm

μ

R

W

G

S

OT

zm

Y

Y

Y

Y

=

μ

μ

o

Podstawowy współczynnik tarcia przy smarowaniu poliglikolem

(

)

096

,

0

20

,

0

1

026

,

0

018

,

0

78

,

0

+

+

=

gm

OT

v

μ

(

)

096

,

0

0627

,

0

20

,

0

299

,

0

1

026

,

0

018

,

0

78

,

0

=

+

+

=

OT

μ

s

m

mm

n

q

m

v

gm

297

,

0

min

945

,

4

31

,

11

cos

19098

1470

20

15

,

3

cos

19098

1

1

1

1

=

=

°

=

=

γ

o

Współczynnik wymiarowy

S

Y

894

,

0

125

100

100

=

=

=

a

Y

S

o

Współczynnik geometryczny

G

Y

086

,

3

0735

,

0

7

,

0

07

,

0

=

=

=

h

Y

G

(

)

(

)

0735

,

0

9

,

213

1

20

2

15

,

3

4

,

370

40

36300

75

,

14

110

1825

,

0

59

1

59

20

86

,

7

20

018

,

0

9

,

213

1

2

4

,

370

36300

110

1

86

,

7

018

,

0

1

1

2

2

2

2

1

1

=

+

+

+

+

+

=

=

+

+

+

+

+

=

q

m

b

u

x

z

z

q

q

h

x

H

background image

10

o

Współczynnik materiałowy 95

,

0

=

W

Y

o

Współczynnik chropowatości

R

Y

946

,

0

5

,

0

4

,

0

5

,

0

4

4

1

=

=

=

a

R

R

Y


155

,

0

946

,

0

95

,

0

086

,

3

894

,

0

0627

,

0

=

=

zm

μ

(

)

5

4

2

2

2

3

6

10

46

,

3

63

31

,

11

cos

20

155

,

0

31

,

11

9

,

10330

37

10

2

=

°

°

+

+

°

=

tg

arctg

tg

m

δ

5

lim

10

5

,

3

=

δ

mm


0

,

1

01

,

1

46

,

3

5

,

3

min

=

=

=

δ

δ

S

S

3.2. Sprawdzenie stopnia zużycia zęba ślimacznicy

3.2.1. Współczynnik bezpieczeństwa ze względu na zużycie zęba ślimacznicy

1

,

1

min

lim

=

=

W

Wn

Wn

W

S

S

δ

δ

• Zużycie zęba ślimacznicy w przekroju normalnym

3

9

13

10

7466

,

0

10

909

,

0

10

213

,

8

=

=

=

Wm

W

Wn

s

J

δ

o

Długość ścieżki zużycia

Wm

s

9

6

10

909

,

0

10

69

,

89

150622

125

383

88

,

31

=

=

=

=

L

red

Hm

L

gm

Wm

N

E

a

s

N

s

s

σ

Parametr dla średniej ścieżki zużycia:

88

,

31

31

,

11

6

,

5

75

,

14

21

,

0

78

,

0

6

,

5

21

,

0

78

,

0

1

=

°

+

+

=

+

+

=

tg

tg

u

s

γ

Liczba cykli dla oczekiwanej trwałości:

6

1

10

69

,

89

75

,

14

60

1470

15000

60

=

=

=

u

n

L

N

h

L

Zredukowany moduł Younga:

MPa

E

E

E

red

150622

98100

35

,

0

1

210000

3

,

0

1

2

1

1

2

2

2

2

2

2

1

2

1

=

+

=

+

=

υ

υ



background image

11

Średnie naprężenia stykowe:

MPa

a

E

T

p

red

m

Hm

383

125

150622

1200

978

,

0

10

4

10

4

5

,

0

3

3

5

,

0

3

2

3

=

⎟⎟

⎜⎜

=

⎟⎟

⎜⎜

=

π

π

σ


o

Intensywność zużycia

W

J

13

13

10

213

,

8

2

,

1

10

844

,

6

=

=

=

ML

OT

W

W

J

J

2

,

1

=

ML

W

(Poliglikol EO:PO=0:1)

Intensywność zużycia odniesienia:

13

24

,

2

12

24

,

2

12

10

844

,

6

297

,

10

10

127

10

127

=

=

=

W

OT

K

J

Parametr grubości filmu olejowego:

297

,

10

214

,

0

12

,

48

min

=

=

=

S

m

W

W

h

K

(

)

12

,

48

1200

150622

125

1470

7

,

81

10

3

,

1

0735

,

0

21

21

13

,

0

03

,

0

39

,

1

7

,

0

7

,

0

6

,

0

8

13

,

0

2

03

,

0

39

,

1

7

,

0

1

7

,

0

6

,

0

min

=

=

=

=

M

E

a

n

c

h

h

red

OM

m

η

α

Wsp. struktury smaru:

214

,

0

7

,

81

35

,

0

35

,

0

=

=

=

OM

S

W

η

Stała dla poliglikolu:

8

10

3

,

1

=

α

c

Lepkość dynamiczna oleju:

7

,

81

1000

9

,

878

93

1000

=

=

=

oilM

M

OM

v

ρ

η

Gęstość oleju:

(

)

(

)

9

,

878

15

20

10

7

,

7

1

3

,

882

15

1

4

15

=

+

=

°

+

=

C

k

M

oil

oilM

θ

ρ

ρ

Temperatura chwilowa:

93

=

M

v

°

=

+

=

+

=

24

,

32

16

,

1

737

,

0

895

,

0

16

20

16

Vz

S

v

n

E

M

P

K

K

K

ϑ

ϑ

Wsp. prędkości obrotowej:

895

,

0

1470

5

,

72

75

,

14

5

,

72

35

,

0

35

,

0

1

=

=

⎟⎟

⎜⎜

=

n

u

K

n

Wsp. lepkości:

737

,

0

55

23

55

35

,

0

35

,

0

=

=

=

E

v

v

K

Wsp. wymiarowy:

16

,

1

125

160

160

6

,

0

6

,

0

=

=

=

a

K

S




background image

12

• Zużycie dopuszczalne

o

wg kryterium grubości zęba na okręgu wierzchołków

603

,

2

20

2

2

31

,

11

cos

15

,

3

2

2

cos

0

1

1

lim

=

°

°

=

=

tg

tg

m

x

Wn

π

α

π

γ

δ

o

wg kryterium zadanego luzu międzyzębnego

927

,

0

31

,

11

cos

15

,

3

3

,

0

cos

3

,

0

1

1

lim

=

°

=

=

γ

δ

x

Wn

m


1

,

1

24

,

1

7466

,

0

927

,

0

min

=

=

=

W

W

S

S



3.3. Sprawdzenie trwałości ślimacznicy ze względu na pitting

Współczynnik bezpieczeństwa na pitting

0

,

1

min

=

=

H

HG

Hm

H

S

S

σ

σ

o

Wartość graniczna naprężeń stykowych

MPa

Z

Z

Z

Z

oil

S

v

h

T

H

Hm

08

,

541

89

,

0

995

,

0

078

,

1

09

,

1

520

lim

=

=

=

σ

σ

MPa

T

H

520

lim

=

σ

09

,

1

15000

25000

25000

6

1

6

1

=

=

⎟⎟

⎜⎜

=

h

h

L

Z

078

,

1

297

,

0

4

5

4

5

=

+

=

+

=

gm

v

v

Z

995

,

0

125

2900

3000

2900

3000

=

+

=

+

=

a

Z

S

89

,

0

=

oil

Z

0

,

1

41

,

1

383

08

,

541

min

=

=

=

H

H

S

S







background image

13

3.4. Sprawdzenie wytrzymałości ze względu na złamanie zęba ślimacznicy

Współczynnik bezpieczeństwa

1

,

1

min

=

=

F

FG

F

F

S

S

τ

τ

o

Naprężenie ścinające

MPa

Y

Y

Y

Y

m

b

F

K

F

x

h

tm

F

2

,

129

1

03

,

1

059

,

3

5

,

0

15

,

3

40

9

,

10330

1

2

2

=

=

=

γ

ε

τ

5

,

0

=

ε

Y

059

,

3

986

,

2

15

,

3

9

,

2

9

,

2

2

1

=

=

=

ft

x

F

s

m

Y

(

)

(

)

986

,

2

31

,

11

cos

20

55

,

179

85

,

185

02

,

0

499

,

0

06

,

1

cos

06

,

1

1

0

2

2

2

2

=

°

°

+

=

+

Δ

=

tg

tg

d

d

s

s

s

f

t

ft

γ

α

499

,

0

15

,

3

2

2

1

2

=

=

=

π

π

x

t

m

s

03

,

1

31

,

11

cos

1

cos

1

1

=

°

=

=

γ

γ

Y

1

=

K

Y

100

1

100

lim

=

=

=

NL

T

F

FG

Y

τ

τ

1

,

1

292

,

1

100

2

,

129

min

=

=

=

F

F

S

S

background image

14

3.5. Sprawdzenie temperaturowe przekładni

1

,

1

37

,

1

7

,

72

100

914

,

11

10199

)

856

,

0

(

1470

63

10

78

,

11

9

,

185

2

,

9944

)

85

,

185

75

,

14

125

03

,

0

1

533

,

0

1

(

1470

63

10

78

,

11

85

,

185

75

,

14

125

03

,

0

9

,

185

2

,

9944

)

1

1

(

10

78

,

11

03

,

0

)

1

1

(

10

78

,

11

03

,

0

)

1

1

(

1

1

9

,

185

1470

125

10

89

,

0

10

89

,

0

546

,

0

))

155

,

0

(

31

,

11

(

)

31

,

11

(

)

(

2

,

9944

)

1

546

,

0

1

(

75

,

14

1470

1200

1

,

0

)

1

1

(

1

,

0

10436

73

,

68

237

9

,

185

2

,

9944

7

,

72

10436

9

,

9

20

1

20

1

9

,

9

20

20

1

,

1

min

2

2

2

6

44

,

0

2

2

6

44

,

0

2

2

1

2

1

6

2

44

,

0

2

2

1

2

1

6

2

44

,

0

2

2

2

3

/

4

4

3

/

4

1

4

1

1

1

2

*

0

3

0

*

min

lim

=

=

=

=

=

+

+

=

+

+

+

=

+

+

+

=

=

=

=

=

=

=

=

=

+

°

°

=

+

=

=

=

=

=

+

+

+

=

+

+

+

=

=

+

=

+

=

=

°

=

=

=

=

T

T

ges

vo

vz

ges

vD

vLP

ges

v

ges

v

vo

zm

z

z

vz

vD

vLP

vo

vz

v

v

ges

S

ges

T

S

S

T

S

S

kW

P

P

P

P

P

n

d

d

u

a

P

P

P

P

n

d

P

d

u

a

P

P

P

P

P

P

W

an

P

arctg

tg

tg

arctg

tg

tg

W

u

n

T

P

W

P

P

P

P

P

P

A

k

m

A

C

k

S

S

η

η

η

η

μ

γ

γ

η

η

ϑ

ϑ

ϑ

ϑ

ϑ







background image

15


4.

Wyznaczenie sił w zazębieniu

kW

P

mm

d

mm

d

m

q

z

z

obr

n

obr

n

Dane

x

15

85

,

185

63

15

,

3

20

59

4

min

100

min

1470

:

1

2

1

1

2

1

2

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

N

P

P

N

d

M

P

Nm

n

P

M

x

o

o

s

2

,

14953

2

,

14953

85

,

185

10

5

,

1389

2

2

5

,

1389

100

97

,

0

9550

15

9550

1

2

3

2

2

2

2

1

2

=

=

=

=

=

=

=

=

η

background image

16

Nm

d

P

M

N

P

P

N

tg

tg

P

P

P

P

tg

P

P

R

N

T

R

arctg

arctgu

q

z

d

P

tg

o

x

o

x

o

o

x

x

o

x

z

1

,

139

2

10

63

1

,

4415

2

1

,

4415

1

,

4415

55

,

73

2

,

14953

55

,

73

14

,

5

31

,

11

90

14

,

5

09

,

0

'

'

09

,

0

31

,

11

2

,

0

20

4

3

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

1

'

1

1

1

=

=

=

=

=

=

°

=

=

=

+

=

+

=

°

=

°

°

°

=

°

=

=

=

=

°

=

=

=

=

=

ε

ε

ε

ς

μ

γ

γ

Sprawność dla przekładni ślimakowej samohamownej:

N

P

P

N

P

P

N

P

P

N

tg

tg

P

P

tg

tg

tg

tg

x

o

x

o

r

r

n

o

r

gr

2

,

14953

1

,

4415

9

,

5651

9

,

5651

)

14

,

5

31

,

11

sin(

)

14

,

5

cos(

20

1

,

4415

)

'

sin(

'

cos

5

,

0

677

,

0

)

14

,

5

31

,

11

(

)

31

,

11

(

)

'

(

1

2

2

1

2

1

1

1

=

=

=

=

=

=

=

°

+

°

°

°

=

+

=

=

=

°

+

°

°

=

+

=

ς

γ

ς

α

η

ς

γ

γ

η

Dla odwrotnych obrotów na wejściu przekładni zmienia się tylko zwrot sił natomiast ich

wartości są takie same:

background image

17

5.

Obliczenie wałków i łożysk


5.1. Dla ślimacznicy

Model zastępczy:

background image

18

Dobór łożysk: I i II takie same

Nr: 30209 J2/Q

D=85mm

T=20,75mm

B=19mm

C=66kN

C

0

=76,5kN

P

u

=8,65kN

a=18mm

e=0,4

Y=1,5

Y

0

=0,8

d=45mm

Obliczenie odległości:

mm

f

l

c

mm

a

B

b

f

96

5

,

63

5

,

159

5

,

63

18

19

5

,

62

=

=

=

=

+

=

+

=

Obliczenie reakcji:

=

=

=

=

=

=

=

+

=

+

=

=

+

+

+

=

+

+

+

=

=

+

+

+

=

=

=

=

=

+

=

=

=

=

=

=

=

+

=

=

+

+

=

a

x

ix

IIz

o

Iz

v

IIy

r

Iy

v

x

r

IIy

v

IIy

x

r

iz

o

IIz

IIz

o

iy

o

o

ix

IIz

o

Iz

iz

v

IIy

r

Iy

iy

K

N

P

S

N

R

P

R

N

P

R

P

R

N

f

c

f

P

d

P

f

P

R

c

f

P

f

R

d

P

f

P

M

N

P

R

f

R

f

P

M

Nm

d

P

M

d

P

M

M

R

P

R

F

P

R

P

R

F

1

,

4415

6

,

7476

6

,

7476

14953

5

,

593

250

4

,

6495

9

,

5651

4

,

6495

5

,

63

2

)

96

5

,

63

2

(

250

2

85

,

185

1

,

4415

5

,

63

9

,

5651

2

)

2

(

2

0

)

2

(

2

2

6

,

7476

2

14953

2

0

2

1389

2

85

,

185

14953

2

0

2

0

0

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Obliczenie średnic wałka ślimacznicy:

Materiał na wałek: C40H

k

sj

=130MPa

k

go

=120MPa

mm

b

mm

l

N

P

N

P

N

P

N

P

Dane

v

o

r

x

5

,

62

5

,

159

250

14953

5651

4415

:

1

2

2

=

=

=

=

=

=

background image

19

• Dla d

1

(

)

mm

d

przyjmuje

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

Nm

c

P

M

M

x

M

Nm

M

go

zr

s

sj

go

gy

zr

v

gz

gy

g

s

40

9

,

37

120

1000

5

,

641

32

32

5

,

641

)

1389

130

2

120

(

)

24

(

)

2

(

24

96

250

0

)

0

(

1389

1

3

3

1

2

2

2

2

=

=

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=

=

π

π

• Dla d

4

x=41mm

(

)

mm

d

przyjmuje

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

Nm

x

c

M

M

go

zr

s

sj

go

gz

zr

gz

gz

43

9

,

37

120

1000

5

,

641

32

32

5

,

641

)

1389

130

2

120

(

)

25

,

10

(

)

2

(

25

,

10

41

96

24

4

3

3

4

2

2

2

2

1

=

=

=

=

+

=

+

=

=

=

=

π

π

• Dla d

2

x=23mm

(

)

mm

d

przyjmuje

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

Nm

M

M

M

Nm

x

f

M

M

Nm

x

f

M

M

go

zr

s

sj

go

g

zr

gz

gy

g

gy

gy

gz

gz

45

6

,

38

120

1000

3

,

680

32

32

3

,

680

)

1389

130

2

120

(

)

8

,

227

(

)

2

(

8

,

227

9

,

171

4

,

149

9

,

171

23

5

,

63

8

,

474

4

,

149

23

5

,

63

5

,

412

2

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

=

=

=

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=

=

π

π

background image

20

• Dla d

3

(

)

mm

d

przyjmuje

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

Nm

M

M

M

Nm

M

Nm

M

M

M

go

zr

s

sj

go

g

zr

gz

gy

g

gy

gz

gz

gz

50

7

,

42

120

1000

916

32

32

916

)

1389

130

2

120

(

)

3

,

654

(

)

2

(

3

,

654

2

,

450

8

,

474

8

,

474

2

,

450

5

,

412

7

,

37

3

3

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3

=

=

=

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

=

=

+

=

+

=

π

π

Obliczenie łożysk:

N

R

R

F

N

R

R

F

IIz

IIy

rII

Iz

Iy

rI

9904

6

,

7476

4

,

6495

7500

6

,

7476

)

5

,

593

(

2

2

2

2

2

2

2

2

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

Dobór przypadku: 1b

N

K

F

F

N

Y

F

F

N

K

N

Y

F

F

F

F

N

F

F

N

F

F

II

B

I

A

a

aA

aB

rA

aA

a

rA

rB

rB

rA

rB

rII

rA

rI

1

,

6915

1

,

4415

2500

2500

5

,

1

7500

5

,

0

5

,

0

1

,

4415

3

,

801

)

5

,

1

7500

9904

(

5

,

0

)

(

5

,

0

9904

7500

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=

=

<

=

=

=

=

background image

21

Dla łożyska B:

N

F

F

MIN

N

F

N

C

F

F

F

Y

F

P

S

P

C

S

L

L

h

P

C

n

L

F

N

YF

F

P

e

F

F

rB

rA

rm

rm

rB

aB

rB

oB

gr

oB

h

hwym

B

h

rB

aB

rB

B

rB

aB

7500

)

,

(

1320

1320

66000

02

,

0

02

,

0

10484

1

,

6915

8

,

0

9904

5

,

0

5

,

0

1

3

,

7

10484

76500

%

96

55

,

0

27066

15000

27066

)

14334

66000

(

100

60

10

)

(

60

10

14334

1

,

6915

5

,

1

9904

4

,

0

4

,

0

4

,

0

7

,

0

9904

1

,

6915

0

0

0

10

1

3

/

10

6

3

/

10

6

10

=

<

=

=

=

=

>

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

>

=

+

=

+

=

=

>

=

=

Wykres momentów gnących na wałku ślimacznicy:

Nm

f

R

M

Nm

f

R

M

Nm

f

R

M

Nm

c

P

M

Iz

g

IIy

gz

Iy

gz

v

gz

8

,

474

5

,

63

9

,

7476

5

,

412

5

,

63

4

,

6495

7

,

37

5

,

63

5

,

593

24

96

250

2

3

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

background image

22

5.2.Dla ślimaka:

P

o1

=4415,1N

P

r1

=5651,9N

P

x1

=14953,2N

P

v

=250N

b=85,5mm

t=14mm

l=161,5+32=193,5mm

c=68,5mm

background image

23

Model zastępczy:

Dobór łożysk kulkowych: 6310

B=27mm

d=50mm

D=110mm

C=61,8kN

C

0

=38kN

P

u

=1,6kN

Obliczanie odległości:

mm

B

t

b

l

g

mm

B

t

b

f

5

,

80

113

5

,

193

)

2

(

113

2

27

14

5

,

85

2

=

=

+

+

=

=

+

=

+

+

=

background image

24

Obliczanie reakcji:

N

R

P

R

N

P

P

R

R

N

f

g

P

d

P

f

P

R

f

P

f

R

d

P

f

P

M

N

P

R

f

R

f

P

M

Nm

d

P

M

d

P

M

M

P

R

R

F

P

P

R

R

F

N

R

P

R

P

F

IIz

o

Iz

v

r

IIy

Iy

v

x

r

IIy

v

IIy

x

r

iz

o

IIz

IIz

o

iy

o

o

ix

o

IIz

Iz

iz

v

r

IIy

Iy

iy

x

x

xI

x

ix

55

,

2207

9

,

402

250

9

,

5651

4999

4999

113

2

5

,

80

250

2

63

14953

113

9

,

5651

2

2

0

2

2

55

,

2207

2

1

,

4415

2

0

2

139

2

63

1

,

4415

2

0

2

0

0

14953

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

=

=

=

+

=

+

+

=

=

+

+

=

+

+

=

=

+

=

=

=

=

=

+

=

=

=

=

=

=

=

+

=

=

+

+

=

=

=

=

=

Obliczenie łożysk:

N

R

R

R

N

R

R

R

IIz

IIy

II

Iz

Iy

I

7

,

5464

55

,

2207

4999

2244

55

,

2207

9

,

402

2

2

2

2

2

2

2

2

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

Łożyska kulkowe:

P

I

=F

rI

=R

I

=2244N

P

II

=F

rII

=R

II

=5464,7N

Łożysko kulkowe wzdłużne dwukierunkowe:

P

II

=F

a

=R

x

=14953N

Nośność łożyska I:

kN

nL

P

C

h

I

I

6

,

24

1000000

15000

1470

60

2244

1000000

60

3

3

10

=

=

=

dobieram łożysko kulkowe: 6310 o C=65kN>C

I

=24,6kN

Nośność łożyska II:

kN

nL

P

C

h

II

II

60

1000000

15000

1470

60

7

,

5464

1000000

60

3

3

10

=

=

=

dobieram łożysko kulkowe: 6310 o C=65kN>C

II

=60kN

Nośność łożyska III:

background image

25

kN

nL

P

C

h

III

III

1

,

164

1000000

15000

1470

60

14953

1000000

60

3

3

10

=

=

=

dobieram łożysko kulkowe wzdłużne dwukierunkowe: 52411 o C=178kN>C

III

=164,1kN

Obliczenie średnic:

Materiał: 18CrNiMo7

k

sj

=120MPa

k

go

=130MPa

• dla d

1

M

s

=139Nm

M

g

=M

gz1

=32,4Nm

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

go

zr

s

sj

go

g

zr

27

,

18

120

1000

9

,

71

32

32

9

,

71

)

139

130

2

120

(

4

,

32

)

2

(

3

3

1

2

2

2

2

=

=

=

+

=

+

=

π

π

Przyjmuje d

1

=40mm

• Dla d

śl

(

)

mm

d

przyjmuje

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

Nm

M

M

M

Nm

M

Nm

M

Nm

M

M

sl

go

zr

sl

s

sj

go

g

zr

gz

gy

g

s

gy

gz

gz

63

49

,

37

120

1000

8

,

620

32

32

8

,

620

)

139

130

2

120

(

)

5

,

617

(

)

2

(

5

,

617

9

,

564

4

,

249

139

4

,

249

9

,

564

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

3

=

=

=

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

π

π

background image

26

• Dla d

4

x=108mm

(

)

mm

d

przyjmuje

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

Nm

x

P

M

go

zr

s

sj

go

gz

zr

v

gz

46

07

,

18

120

1000

6

,

69

32

32

6

,

69

)

139

130

2

120

(

)

27

(

)

2

(

27

41

250

4

3

3

4

2

2

2

2

=

=

=

=

+

=

+

=

=

=

=

π

π

• Dla d

2

x=f-38,5=113-32,5=74,5mm

(

)

mm

d

przyjmuje

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

Nm

M

M

M

Nm

x

f

M

M

Nm

x

f

M

M

go

zr

s

sj

go

g

zr

gz

gy

g

gy

gy

gz

gz

50

8

,

24

120

1000

179

32

32

179

)

139

130

2

120

(

)

1

,

167

(

)

2

(

1

,

167

4

,

164

30

4

,

164

5

,

74

113

4

,

249

30

5

,

74

113

5

,

45

2

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

=

=

=

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

=

=

π

π

• Dla d

2

(po prawej)

x=74,5mm

(

)

mm

d

przyjmuje

mm

k

M

d

Nm

M

k

k

M

M

Nm

M

M

M

Nm

M

Nm

x

f

M

M

go

zr

s

sj

go

g

zr

gz

gy

g

gy

gz

gz

50

7

,

32

120

1000

1

,

412

32

32

1

,

412

)

139

130

2

120

(

)

1

,

407

(

)

2

(

1

,

407

4

,

372

4

,

164

4

,

164

4

,

372

5

,

74

113

9

,

564

2

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3

=

=

=

=

+

=

+

=

=

+

=

+

=

=

=

=

=

π

π

background image

27

Wykresy momentów gnących:

Nm

f

R

M

Nm

f

R

M

Nm

f

R

M

Nm

g

R

M

Iz

gy

IIy

gz

Iy

gz

IIy

gz

4

,

249

113

55

,

2207

9

,

564

113

4999

5

,

45

113

9

,

402

4

,

32

5

,

80

9

,

402

3

2

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

background image

28


6. Obliczenie odchyłek dla wpustów

6.1. Wałek ślimacznicy

a. Pod piastę ślimacznicy

016

,

0

2

,

0

1

2

2

2

1

1

1

2

0

5

,

44

016

,

0

0

2

,

0

2

,

0

0

5

,

44

5

,

5

50

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

h

h

i

i

g

s

s

g

h

h

es

ei

t

H

m

e

h

h

e

m

t

e

h

h

e

t

H

d

t

mm

t

d

H

H

d

t

g

μ

μ

m

t

m

e

m

e

g

i

s

μ

μ

μ

2

,

0

016

,

0

0

=

=

=

mm

l

mm

l

mm

d

MPa

k

x

bxh

Nm

M

b

hdk

M

l

dj

s

dj

s

100

7

,

99

14

128

50

9

1000

1389

4

50

128

9

14

1389

4

=

=

+

=

=

=

=

+

background image

29

b. pod wyjście wałka

002

,

0

382

,

0

1
2

2

2

1

1

1
2

0

30

002

,

0

0

382

,

0

2

,

0

2

018

,

0

2

2

2

30

5

2

40

2

2

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

h

h

i

i

g

s

s

g

h

h

es

ei

t

H

m

e

h

h

e

m

t

e

h

h

e

t

H

d

t

mm

t

d

H

H

d

t

g

μ

μ

m

t

m

e

m

e

g

i

s

μ

μ

μ

2

,

0

002

,

0

018

,

0

=

=

=

mm

l

mm

l

mm

d

MPa

k

x

bxh

Nm

M

i

b

ihdk

M

l

dj

s

dj

s

80

8

,

79

12

2

120

40

8

1000

1389

4

40

120

8

12

1389

2

4

=

=

+

=

=

=

=

=

+

background image

30

6.2. Piasta ślimacznicy

2

,

0

025

,

0

1
2

1

1

2

2

1
2

0

8

,

53

025

,

0

0

2

,

0

2

,

0

0

8

,

53

8

,

3

50

=

=

=

=

=

+

=

+

=

=

=

=

+

=

+

=

=

h

h

s

s

i

g

i

g

Es

Ei

h

h

t

H

m

E

h

E

h

m

E

t

h

E

h

t

d

H

t

mm

t

d

H

d

H

t

g

μ

μ

m

t

m

E

m

E

g

i

s

μ

μ

μ

2

,

0

0

025

,

0

=

=

=

6.3. Wałek ślimaka wejście

background image

31

002

,

0

182

,

0

1
2

2

2

1

1

1
2

0

35

002

,

0

0

182

,

0

2

,

0

018

,

0

35

5

40

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

h

h

i

i

g

s

s

g

h

h

es

ei

t

H

m

e

h

h

e

m

t

e

h

h

e

t

H

d

t

mm

t

d

H

H

d

t

g

μ

μ

m

t

m

e

m

e

g

i

s

μ

μ

μ

2

,

0

002

,

0

018

,

0

=

=

=

mm

l

mm

l

mm

d

MPa

k

x

bxh

Nm

M

b

hdk

M

l

dj

s

dj

s

55

8

,

27

12

110

40

8

1000

139

4

40

110

8

12

1389

4

=

=

+

=

=

=

=

+

7. Łańcuch wymiarowy dla ślimacznicy

background image

32

05

,

0

05

,

0

05

,

0

05

,

0

0

12

,

0

0

1

,

0

0

1

,

0

02

,

0

02

,

0

22

17

75

,

20

95

15

1

,

0

2

2

2

+

+

+

=

=

=

=

=

=

+

+

+

+

=

E

D

C

B

A

g

X

E

D

C

B

A

G

MIN

pokrywa

E

korpus

X

pokrywa

D

łożyska

C

piasta

B

tuleja

A

Zakładam n=5(ilość podkładek)

Wymiar nominalny:

1

,

0

44

,

0

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

5

,

204

44

,

0

)

02

,

0

(

5

2

)

05

,

0

(

)

05

,

0

(

)

12

,

0

(

2

)

1

,

0

(

)

1

,

0

(

2

1

2

1

1

1

2

1

1

2

1

1

1

1

1

2

1

1

2

1

2

)

1

(

)

1

(

)

1

(

)

1

(

2

)

1

(

)

1

(

2

)

1

(

2

1

,

0

02

,

0

5

2

05

,

0

05

,

0

0

2

0

0

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

)

2

(

)

2

(

)

2

(

)

2

(

2

)

2

(

)

2

(

2

)

2

(

2

2

2

2

5

,

204

5

1

,

0

2

22

17

75

,

20

2

95

15

2

2

2

2

2

2

2

=

=

+

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

+

=

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

+

=

+

+

+

+

=

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

x

x

MIN

MAX

x

x

e

e

d

d

c

c

b

b

a

a

g

g

X

ng

e

d

c

b

a

x

x

e

d

c

b

a

ng

x

X

e

E

d

D

c

C

b

B

a

A

g

g

n

G

ng

e

d

c

b

a

x

x

e

d

c

b

a

ng

x

X

e

E

d

D

c

C

b

B

a

A

g

g

n

G

X

E

D

C

B

A

ng

mm

ng

E

D

C

B

A

X

X

E

D

C

B

A

ng



8. Rysunek złożeniowy i wykonawcze przekładni zamieszczono w pliku- Ćwiczenie

projektowe 3- Rysunki





Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
[Krzychu M]Projekt przekładni ślimakowej
[Krzychu M]Projekt przekładni ślimakowej
przekładnia ślimakowa, Porównanie koncepcji str9, Opracowanie projektu koncepcyjnego
przekładnia ślimakowa, Wybór koncepcji str 10, Opracowanie projektu koncepcyjnego
projekt - instalacje gazowe, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, IV semestr COWiG, Instalacje i urządzenia ga
ĆWICZENIE PROJEKTOWE Z FIZYKI BUDOWLI(2)
Ćwiczenia projekt (wytyczne)
pm pr2, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, V semestr COWiG, Chłodnictwo i pompy ciepła, Ćwiczenia, Projekty,
Ćwiczenie projektowe z Organizacji Produkcji Budowlanej, █► BUDOWLANE
Cwiczenie projektowe nr 1 z TRB masy ziemne
Ćwiczenie projektowe z przedmiotu
Ćwiczenie projektowe Nr 2
Ćwiczenie projektowe 2dane lista
ĆWICZENIE PROJEKTOWE Z FIZYKI BUDOWLI(1)
ćwiczenie projektowe nr 1
ĆWICZENIE PROJEKTOWE Z FIZYKI BUDOWLI
cwiczenie projektowe nr 2, Budownictwo, Projekty, Mechanika gruntów, Projekty z forum
Szczelna projekt moj!!!!!!, Politechnika Gdańska Budownictwo, Semestr 4, Fundamentowanie, Ćwiczenia,
CWICZENIE PROJEKTOWE 11 01 15, Polibuda mgr, SEM III, konst. metalowe, Konstrukcje metalowe, stale p

więcej podobnych podstron