Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
[ ]
kW
P
80
=
=
min
820
obr
n
]
[
63
,
931
m
N
M
O
⋅
=
]
[
400 mm
d
p
=
[ ]
N
F
o
15
,
4658
=
o
20
=
α
[ ]
N
F
r
23
,
1755
=
]
[
210 mm
a
=
]
[
420 mm
b
=
1. Obliczenie momentu przenoszonego przez wał:
n
P
M
o
⋅
⋅
=
π
2
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
s
s
m
N
M
o
60
1
820
2
10
80
3
π
[
]
m
N
M
o
⋅
=
63
,
931
2. Wyznaczenie siły obwodowej na kole zębatym:
p
o
o
d
M
F
⋅
=
2
m
m
N
F
o
4
,
0
63
,
931
2
⋅
⋅
=
N
F
o
15
,
4658
=
3. Wyznaczenie siły promieniowej:
α
tan
⋅
=
o
r
F
F
o
r
N
F
20
tan
15
,
4658
⋅
=
N
F
r
23
,
1755
=
4. Ustalenie punktów przyłożenia, kierunków i wartości sił
obciążających wał w płaszczyźnie X –Z.
Rys. 1. Punkty przyłożenia sił w płaszczyźnie X – Z
5. Obliczenie reakcji R
az
, R
bz
w płaszczyźnie X –Z korzystając z
układu równowagi statyki:
0
)
(
1
=
−
+
−
=
∑
=
n
i
bz
r
az
i
R
F
R
z
F
0
)
(
1
=
⋅
−
⋅
=
∑
=
n
i
bz
r
i
b
R
a
F
A
M
]
42
,
0
]
[
21
,
0
]
[
23
,
1755
m
m
N
b
a
F
R
r
bz
⋅
=
⋅
=
]
[
52
,
877
N
R
bz
=
bz
r
az
R
F
R
−
=
]
[
62
,
877
]
[
23
,
1755
N
N
R
az
−
=
]
[
62
,
877
N
R
az
=
]
[
63
,
931
m
N
M
O
⋅
=
[ ]
N
F
o
15
,
4658
=
[ ]
N
F
r
23
,
1755
=
]
[
52
,
877
N
R
bz
=
]
[
62
,
877
N
R
az
=
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
]
[
210 mm
a
=
]
[
420 mm
b
=
[ ]
N
F
o
15
,
4658
=
]
[
62
,
877
N
R
az
=
]
[
02
,
2329
N
R
ay
=
]
[
62
,
877
N
R
bz
=
]
[
02
,
2329
N
R
by
=
]
[
62
,
877
N
R
az
=
]
[
210 mm
a
=
6. Ustalenie punktów przyłożenia, kierunków podparcia i wartości
sił obciążających wał w płaszczyźnie X – Y.
Rys.2. Punkty przyłożenia sił w płaszczyźnie X – Y
0
)
(
1
=
−
+
−
=
∑
=
n
i
by
O
ay
i
R
F
R
y
F
0
)
(
1
=
⋅
−
⋅
=
∑
=
n
i
by
O
i
b
R
a
F
A
M
]
[
42
,
0
]
[
21
,
0
]
[
15
,
4658
m
m
N
b
a
F
R
O
by
⋅
=
⋅
=
]
[
02
,
2329
N
R
by
=
by
O
ay
R
F
R
−
=
]
[
02
,
2329
]
[
15
,
4658
N
N
R
ay
−
=
]
[
02
,
2329
N
R
ay
=
7. Obliczenie wypadkowych Reakcji R
a
, R
b
w podporach: A i B
2
2
ay
az
a
R
R
R
+
=
(
) (
)
2
2
]
[
02
,
2329
]
[
62
,
877
N
N
R
a
+
=
]
[
89
,
2488
N
R
a
=
2
2
by
bz
b
R
R
R
+
=
(
) (
)
2
2
]
[
02
,
2329
]
[
62
,
877
N
N
R
b
+
=
]
[
89
,
2488
N
R
b
=
8. Obliczenie momentów gnących w charakterystycznych
punktach wału i przedstawienie wykresu momentów gnących
M
gz
w płaszczyźnie X – Z na wykresie (rys.3b)
8.1. Obliczenie momentu gnącego w przedziale I dla 0<x
1
<a
1
)
(
)
(
x
R
x
M
az
Z
X
gI
⋅
−
=
−
0
)
0
(
1
=
=
x
gA
M
]
[
21
,
0
]
[
62
,
877
)
(
1
m
N
a
R
M
az
a
x
gC
⋅
=
⋅
−
=
=
]
[
3
,
184
)
(
1
Nm
M
a
x
gC
−
=
=
]
[
02
,
2329
N
R
by
=
]
[
02
,
2329
N
R
ay
=
]
[
89
,
2488
N
R
a
=
]
[
89
,
2488
N
R
b
=
]
[
3
,
184
)
(
1
Nm
M
a
x
gC
−
=
=
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
]
[
62
,
877
N
R
bz
=
]
[
210 mm
a
b
=
−
]
[
02
,
2329
N
R
ay
=
]
[
210 mm
a
=
]
[
02
,
2329
N
R
by
=
]
[
210 mm
a
b
=
−
]
[
3
,
184
)
(
1
Nm
M
a
x
gC
−
=
=
]
[
09
,
489
)
(
1
Nm
M
a
x
gC
−
=
=
8.2. Obliczenie momentu gnącego w przedziale II 0<x
2
<b
2
)
(
)
(
x
R
x
M
bz
Z
X
gII
⋅
−
=
−
0
)
0
(
2
=
=
x
gB
M
]
[
21
,
0
]
[
62
,
877
)
(
)
(
2
m
N
a
b
R
M
bz
a
b
x
gC
⋅
−
=
−
⋅
−
=
−
=
]
[
3
,
184
)
(
2
Nm
M
a
b
x
gC
−
=
−
=
8.3. Sporządzenie wykresu momentów gnących (rys.3b).
9. Obliczenie momentów gnących w charakterystycznych
punktach wału i przedstawienie wykresu momentów gnących
M
gz
w płaszczyźnie X – Y na wykresie (rys.3c).
9.1. Obliczenie momentu gnącego w przedziale I dla 0<x
1
<a
1
)
(
)
(
x
R
x
M
ay
Y
X
gI
⋅
−
=
−
0
)
0
(
1
=
=
x
gA
M
]
[
21
,
0
]
[
02
,
2329
)
(
1
m
N
a
R
M
ay
a
x
gC
⋅
−
=
⋅
−
=
=
]
[
09
,
489
)
(
1
Nm
M
a
x
gC
−
=
=
9.2. Obliczenie momentu gnącego w przedziale II 0<x
2
<b
2
)
(
)
(
x
R
x
M
by
Y
X
gII
⋅
=
−
0
)
0
(
2
=
=
x
gB
M
(
)
]
[
21
,
0
]
[
02
,
2329
)
(
2
m
N
a
b
R
M
by
a
b
x
gC
⋅
−
=
−
⋅
−
=
−
=
]
[
09
,
489
)
(
2
Nm
M
b
x
gC
−
=
=
9.3. Sporządzenie wykresu momentów gnących (rys.3c).
10. Obliczenie momentów wypadkowych w charakterystycznych
punktach i przedstawienie ich na wykresie (rys.3d).
0
=
gA
M
2
)
(
2
)
(
Y
X
gC
Z
X
gC
gC
M
M
M
−
−
+
=
(
) (
)
2
2
]
[
09
,
489
]
[
3
,
184
Nm
Nm
M
gC
−
+
−
=
]
[
66
,
522
Nm
M
gC
=
0
=
gB
M
]
[
3
,
184
)
(
2
Nm
M
a
b
x
gC
−
=
−
=
]
[
09
,
489
)
(
1
Nm
M
a
x
gC
−
=
=
]
[
09
,
489
)
(
1
Nm
M
a
x
gC
−
=
=
0
=
gA
M
]
[
66
,
522
Nm
M
gC
=
0
=
gB
M
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
]
[
63
,
931
Nm
M
o
=
Mat. Wału
Stal maszynowa
E360
]
[
670 MPa
R
m
=
]
[
4
,
281
MPa
Z
go
=
4
,
3
=
z
x
]
[
180 MPa
Z
sj
=
11. Wyznaczenie momentu skręcającego przenoszonego przez wał
i przedstawienie go na wykresie (rys.3e).
Moment skręcający przenoszony przez wał jest równy momentowi
obrotowemu przenoszonemu przez wał na odcinku D-C między
sprzęgłem a kołem zębatym
]
[
63
,
931
Nm
M
M
o
s
=
=
12. Obliczenie momentów gnących zastępczych w
charakterystycznych punktach wału.
12.1. Przyjęcie naprężeń dopuszczalnych dla materiału, z którego
wykonany jest wał:
Z normy PN-EN 10025:2002 dobrano dla stali E360:
]
[
670 MPa
R
m
=
]
[
360 MPa
R
e
=
12.2. Obliczenie naprężenia dopuszczalnego na zginanie
obustronne i skręcanie jednostronne.
12.2.1. Obliczenie wytrzymałości zmęczeniowej Z
go
z zależności:
12.2.2.
]
[
500
42
,
0
42
,
0
MPa
R
Z
m
go
⋅
=
⋅
=
]
[
4
,
281
MPa
Z
go
=
12.2.3. Obliczenie wytrzymałości zmęczeniowej Z
sj
z zależności:
]
[
670
5
,
0
5
,
0
MPa
R
Z
m
sj
⋅
=
⋅
=
]
[
335 MPa
Z
sj
=
12.2.4. Przyjęcie współczynnika bezpieczeństwa dla
wytrzymałości zmęczeniowej x
Z
Przyjęto współczynnik x
Z
= 3,5 (x
Z
= 3,5
÷4)
12.2.5. Obliczenie naprężenia dopuszczalnego na zginanie k
go.
5
,
3
]
[
4
,
281
MPa
x
Z
k
Z
go
go
=
=
]
[
80 MPa
k
go
=
12.2.6. Obliczenie naprężenia dopuszczalnego na skręcanie
jednostronne.
5
,
3
]
[
335 MPa
x
Z
k
Z
sj
sj
=
=
]
[
71
,
95
MPa
k
sj
=
]
[
63
,
931
Nm
M
s
=
]
[
670 MPa
R
m
=
]
[
360 MPa
R
e
=
]
[
4
,
281
MPa
Z
go
=
]
[
180 MPa
Z
sj
=
4
,
3
=
z
x
]
[
80 MPa
k
go
=
]
[
71
,
95
MPa
k
sj
=
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
]
[
80 MPa
k
go
=
]
[
71
,
95
MPa
k
sj
=
0
=
gA
M
]
[
63
,
931
Nm
M
s
=
]
[
66
,
522
Nm
M
gC
=
0
=
gB
M
]
[
71
,
95
MPa
k
sj
=
]
[
99
,
158
Nm
M
zA
=
]
[
75
,
951
Nm
M
zCL
=
]
[
38
,
938
Nm
M
zCP
=
0
=
zB
M
12.3. Wyznaczenie współczynnika α
]
[
43
,
191
]
[
80
2
MPa
MPa
k
k
sj
go
=
⋅
=
α
42
,
0
=
α
12.4. Obliczenie momentów zredukowanych w
charakterystycznych punktach i przedstawienie ich na
wykresie (rys. 3f):
2
2
2
1
s
g
z
M
M
M
+
=
α
2
2
2
1
s
gA
z
M
M
M
+
=
α
2
]
[
63
,
931
0
Nm
M
zA
+
=
]
[
63
,
931
Nm
M
zA
=
2
2
2
1
s
gC
zCL
M
M
M
+
=
α
2
2
])
[
63
,
931
(
])
[
66
,
522
(
67
,
5
Nm
Nm
M
zCL
+
⋅
=
]
[
24
,
1554
Nm
M
zCL
=
2
2
2
1
s
gC
zCP
M
M
M
+
=
α
2
2
])
[
0
(
])
[
66
,
522
(
67
,
5
Nm
Nm
M
zCP
+
⋅
=
]
[
54
,
1244
Nm
M
zCP
=
0
=
zB
M
13. Obliczenie średnic teoretycznych wału w charakterystycznych
punktach i przedstawienie ich na wykresie (rys. 3g).
gj
Z
k
M
d
⋅
⋅
=
π
16
]
[
74
,
36
]
[
03674
,
0
10
71
,
95
]
[
63
,
931
16
3
2
6
mm
m
m
N
Nm
d
A
=
=
⋅
⋅
⋅
=
π
]
[
56
,
43
]
[
04356
,
0
10
71
,
95
]
[
24
,
1554
16
3
2
6
mm
m
m
N
Nm
d
CL
=
=
⋅
⋅
⋅
=
π
]
[
45
,
40
]
[
04045
,
0
10
71
,
95
]
[
55
,
1244
16
3
2
6
mm
m
m
N
Nm
d
CP
=
=
⋅
⋅
⋅
=
π
0
=
B
d
47
,
0
=
α
]
[
99
,
158
Nm
M
zA
=
]
[
75
,
951
Nm
M
zCL
=
]
[
38
,
938
Nm
M
zCP
=
0
=
zB
M
]
[
74
,
36
mm
d
A
=
]
[
47
,
54
mm
d
CL
=
]
[
21
,
54
mm
d
CP
=
0
=
B
d
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
Rys. 3. Wykresy momentów i średnic teoretycznych
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
]
[
74
,
36
mm
d
A
=
]
[
63
,
931
Nm
M
o
=
]
[
42
1
mm
d
=
]
[
33
,
44363
N
F
=
]
[
8 mm
h
=
]
[
75 MPa
p
dop
=
14. Obliczenie połączenia wpustowego pod sprzęgło
14.1. Wyznaczenie teoretycznej średnicy wału pod sprzęgłem
Średnice wału pod wpust wyznacza się uwzględniając
osłabienie wału wpustem z zależności:
]
[
41
,
40
]
[
74
,
36
1
,
1
1
,
1
1
mm
mm
d
d
A
t
=
⋅
=
⋅
=
przyjęto średnicę wału pod wpustem d
1
= 42 [mm]
tolerowaną na k6 (zgodnie z normą)
zgodnie z szeregu czopów walcowych zgodnie z
PN-89/M-85000.
14.2. Dobór wymiarów wpustu z PN-70/M-85005
Z PN-70/M-85005 dobrano wymiary wpustu
bxh = 12x8 [mm]
14.3. Wyznaczenie nacisków dopuszczalnych dla elementu
„słabszego” (tarcza sprzęgła stal E360).
W projekcie tarcza sprzęgła i wał zostały wykonane z tego
samego materiału (E360). Naprężenie dopuszczalne na
naciski powierzchniowe przyjmuje się w granicach
(60
÷ 90) MPa dla pary wpust wykonany z E335 lub E360 –
stal lub staliwo w zależności od jakości materiału elementu
słabszego (czopa lub piasty).
Przyjęto p
dop
= 75 MPa dla stali E335.
14.4. Obliczenie siły stycznej przenoszonej przez wpust:
]
[
33
,
44363
]
[
10
42
]
[
63
,
931
2
2
3
N
m
Nm
d
M
F
o
=
×
⋅
=
⋅
=
−
14.5. Obliczenie wstępnej czynnej długości wpustu l
0
dop
p
A
F ≤
o
l
h
A
⋅
=
2
dop
p
h
F
l
⋅
⋅
≥
2
0
]
[
88
,
147
]
[
14788
,
0
]
[
75
]
[
10
8
]
[
33
,
44363
2
0
3
0
mm
m
l
MPa
mm
N
l
=
≥
⇒
⋅
×
⋅
≥
−
]
[
14788
,
0
0
m
l
≥
]
[
88
,
147
0
mm
l
≥
Ponieważ długość wpustu wychodzi z obliczeń zbyt duża (nie ma
możliwości doboru takiego wpustu a dodatkowo nie będzie
możliwości dobrać odpowiedniej długości czopa pod sprzęgło,
gdyż dla średnicy 42 [mm] długość czopa krótkiego wynosi
82 [mm] a długiego 110 [mm]) należy ponownie wykonać
obliczenia wpustu przyjmując większe naciski dopuszczalne
zakładając oczywiście obróbkę cieplną zarówno wpustu, czopa i
piasty. Z tablicy 2.2. PKM pod redakcją Z Osińskiego przyjęto p
dop
= 150 [MPa].
]
[
41
,
40
1
mm
d
t
=
]
[
42
1
mm
d
=
]
[
8
12
mm
h
b
×
=
×
]
[
75 MPa
p
dop
=
]
[
33
,
44363
N
F
=
]
[
88
,
147
0
mm
l
≥
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
]
[
33
,
44363
N
F
=
]
[
8 mm
h
=
]
[
150 MPa
p
dop
=
]
[
42
1
mm
d
=
14.6. Obliczenie czynnej długości wpustu l
0
dla p
dop
= 150 [MPa]
dop
p
A
F ≤
gdzie:
o
l
h
A
⋅
=
2
dop
p
h
F
l
⋅
⋅
≥
2
0
]
[
93
,
73
]
[
07393
,
0
]
[
150
]
[
10
8
]
[
33
,
44363
2
3
0
mm
m
MPa
mm
N
l
=
=
⋅
×
⋅
=
−
]
[
07393
,
0
0
m
l
≥
]
[
93
,
73
0
mm
l
≥
14.7. Dobór znormalizowanej długości wpustu
Rzeczywista długość wpustu typu A powiększona o
szerokość b wynikającą z promieni zaokrągleń wyniesie
85,97 [mm]
Z PN-70/M-85005 l
2
= 90 [mm]
Pozostałe wymiary rowka wpustowego takie jak t
1
–
głębokość rowka w czopie, t
2
– głębokość rowka w piaście,
szerokość rowków wraz z tolerancjami, promieniami
zaokrągleń i chropowatościami powierzchni dobrano z tej
samej normy.
14.8. Dobór długości czopa wału pod sprzęgło
W przypadku czopów końcowych, na które zostaje założona
tarcza sprzęgła długość czopa dobiera się z PN-89/M-85000.
Dla średnicy d
1
= 42 [mm] długość czopów odmiany krótkiej
równej 80 [mm] lub długiej równej 110 [mm].
Dobrano czop końcowy odmiany długiej: t
1
= 110 [mm] i
średnicy d
1
= 42 [mm] tolerowanej na k6
Środek czopa końcowego ”jest ruchomy” z uwagi na fakt, że
czop przenosi tylko moment skręcający, a jego oddalenie od
osi łożyska wynikać będzie z jego długości, długości czopa
pod pierścień uszczelniający oraz z połowy szerokości
łożyska.
15. Dobór średnicy i długości czopa pod pierścień uszczelniający:
Średnicę czopa pod pierścień uszczelniający dobrano z PN
uwzględniając zależność:
2
,
1
≤
d
D
16. Przyjęto średnicy pod pierścień uszczelniający d
2
= 50 [mm] a
długość czopa po uwzględnieniu szerokość pierścienia,
położenia łożyska i środka sprzęgła) t
2
= 32 [mm] Dobór
pierścienia gumowego uszczelniającego z lewej strony wału
Dla d
2
= 50 [mm]
Z PN PN-72/M-86964 dobrano gumowy pierścień uszczelniający
Dla którego
Średnica zewnętrzna D = 65 [mm]
Szerokość pierścienia b = 8 [mm]
]
[
93
,
73
0
mm
l
≥
]
[
90
2
mm
l
=
]
[
110
1
mm
t
=
]
[
50
2
mm
d
=
]
[
32
2
mm
t
=
D = 65 [mm]
b = 8 [mm]
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
L
h
= 24000 [h]
n = 820
obr/min]
t = 120 [
°C]
]
[
52
,
26292
N
C
=
17. Dobór średnicy pod lewe łożysko oraz wielkości łożysk
tocznych.
Średnicę pod łożyskiem dobrano zgodnie z PN-85/M-86100
d
3
= 55 [mm]
W praktyce dobiera się dwa takie same łożyska, dlatego
łożysko obliczamy w tej podporze gdzie jest większa reakcja.
Dane dodatkowe:
Żądana trwałość łożyska L
h
= 24000 [h]
Prędkość obrotowa n = 820 [obr/min]
Maksymalna temperatura pracy łożyska t = 120 [
°C]
17.1. Obliczenie nośności ruchowej łożyska
n
t
h
f
f
f
C
⋅
=
17.1.1. Obliczenie współczynnika prędkości obrotowej
344
,
0
3
1
33
3
=
=
n
f
h
17.1.2. Obliczenie współczynnika trwałości
634
,
3
500
3
=
=
h
h
L
f
17.1.3. Dobór współczynnika temperatury
Dla t< 150 [
°C] f
t
= 1
]
[
52
,
26292
3028
,
0
634
,
3
]
[
89
,
2488
N
N
f
f
f
R
C
n
t
h
a
=
=
⋅
=
]
[
52
,
26292
N
C
=
Z PN-85/M-86100 dobierano łożyska kulkowe zwykłe 6210 o
nośności ruchowej 36630 [N], dla którego:
D = 90 [mm]
B = 21 [mm]
r = 1,1 [mm]
d
a
= 57 [mm]
D
a
= 83 [mm]
]
[
55
3
mm
d
=
344
,
0
=
h
f
634
,
3
=
h
f
1
=
t
f
]
[
52
,
26292
N
C
=
D = 90 [mm]
B = 21 [mm]
r = 1,1 [mm]
d
a
= 57 [mm]
D
a
= 83 [mm]
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
18. Dobór pierścieni osadczych sprężynujących.
Zaprojektowano ustalenie pierścienia wewnętrznego lewego
łożyska na wale za pomocą pierścienia osadczego sprężynującego z
lewej strony, z prawej zaś pierścień wewnętrzny łożyska ustalony
będzie poprzez tuleję redukcyjną z kołem zębatym.
Pierścień zewnętrzny lewego łożyska ustalono z prawej strony
występem w obudowie, z prawej zaś przewidziano dociśnięcie
pokrywą.
Dobrano z PN-81/M-85111 2 pierścień osadcze sprężynujące o
średnicy wewnętrznej D
0
= 50,8 [mm] i szerokości g = 2 [mm]
tolerowaną na h11
Na podstawie tej samej normy dobrano szerokość rowka pod
pierścień osadczy f = 2,15 [mm] tolerowaną na H13 oraz średnice
rowków d
r
= 52 [mm] i odległość rowków od końców czopów
łożyskowych h = 4,5 [mm] dla obu łożysk.
Prawe łożysko zaprojektowano w podobny sposób z
uwzględnieniem wyjściowych danych jego położenia na wale.
Pierścień wewnętrzny prawego łożyska ustalono takim samym
pierścieniem osadczym sprężynującym z prawej strony z lewej
oparte jest na odsadzeniu przy końcu wału.
Uwzględniając szerokość rowka pod pierścień oraz odległość
rowka od końca wału wraz z sfazowaniem, podobnie jak na łożysku
lewym, ustalono długość czopu pod prawe łożysko t
6
= 27,5 [mm]
]
[
52 mm
d
r
=
]
[
2 mm
g
=
]
[
15
,
2
mm
f
=
]
[
5
,
4
mm
h
=
]
[
5
,
27
6
mm
t
=
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
]
[
56
,
43
mm
d
cl
=
]
[
33272 N
F
=
p
dop
= 75 MPa
h = 11 [mm]
19. Obliczenie połączenia wpustowego pod kołem zębatym
19.1. Wyznaczenie teoretycznej średnicy wału pod wpust pod
kołem zębatym
Średnice wału pod wpust wyznacza się uwzględniając
osłabienie wału wpustem z zależności:
]
[
91
,
47
]
[
56
,
43
1
,
1
1
,
1
4
mm
mm
d
d
cl
t
=
⋅
=
⋅
=
Z warunków konstrukcyjnych poprzednich stopni wału
przyjęto średnicę wału pod wpustem d
4
= 60 [mm].
Przewidziano tolerancję p6 tworzącą z piastą koła
pasowanie: H7/p6
Uwzględniając warunek:
2
,
1
≤
d
D
19.2. Dobór wymiarów wpustu z PN-70/M-85005
Z PN-70/M-85005 dobrano wymiary wpustu
bxh = 18x11 [mm]
19.3. Wyznaczenie nacisków dopuszczalnych dla elementu
„słabszego”
W projekcie koło zębate i wał zostały wykonane z tego
samego materiału (E360). Naprężenie dopuszczalne na
naciski powierzchniowe przyjmuje się w granicach
(60
÷ 90) MPa dla pary wpust wykonany z E335 lub E360 –
stal lub staliwo w zależności od jakości materiału elementu
słabszego (czopa lub piasty).
Przyjęto p
dop
= 75 MPa dla stali E360.
19.4. Obliczenie siły stycznej przenoszonej przez wpust:
]
[
33272
]
[
10
56
]
[
63
,
931
2
2
3
N
m
Nm
d
M
F
=
×
⋅
=
⋅
=
−
19.5. Obliczenie czynnej długości wpustu l
0
dop
p
A
F ≤
o
l
h
A
⋅
=
2
dop
p
h
F
l
⋅
⋅
≥
2
0
]
[
75
]
[
10
11
]
[
33272
2
3
0
MPa
mm
N
l
⋅
×
⋅
≥
−
]
[
08066
,
0
0
m
l
≥
]
[
66
,
80
0
mm
l
≥
]
[
91
,
47
4
mm
d
t
=
]
[
60
4
mm
d
=
]
[
11
18
mm
h
b
×
=
×
p
dop
= 75 MPa
]
[
33272 N
F
=
]
[
66
,
80
0
mm
l
≥
Dane
Obliczenia i rysunki
Wyniki
19.6. Dobór znormalizowanej długości wpustu
Rzeczywista długość wpustu powiększona od szerokość b
wynikającą z promieni zaokrągleń wyniesie 98,66 [mm]
Z PN-70/M-85005 l
2
= 100 [mm]
Pozostałe wymiary rowka wpustowego takie jak t
1
–
głębokość rowka w czopie, t
2
– głębokość rowka w piaście,
szerokość rowków wraz z tolerancjami, promieniami
zaokrągleń i chropowatościami powierzchni dobrano z tej
samej normy.
19.7. Dobór długości czopa wału pod koło zębate
Długość czopa powinna być mniejsza od długości piasty,
przy czym odległość od odsadzenia i kolejnego skoku wału
powinna być większa o b/2.
Przyjęto odległość od odsadzenia a
3
= 8 [mm], odległość od
kolejnego skoku średnic wału a
4
również 8 [mm]. Stąd
całkowita długość czopa
t
4
= l
2
+a
3
+a
4
=116 [mm].
19.8. Dobór średnicy odsadzenia
Średnicę odsadzenia dobieramy z zależności D/d< 1,2
średnica ta powinna być z kolei większa od średnicy czopa o
15% stąd d
2
= 1,15 * d
1
= 1,15 * 60 [mm] = 69 [mm].
Przyjęto d
5
= 72 [mm].
19.9. Dobór szerokości odsadzenia t
5
Szerokość odsadzenia t
5
przyjmuje się w zależności od
układu pozostałych części wału wynikających z
rozmieszczenia łożysk nie mniejszą jednak niż 0,1 * d
5
Przyjęto szerokość odsadzenia t
5
= 38,5 [mm].
Dodatkowo, aby uniknąć spiętrzenia naprężeń pod prawym
łożyskiem wykonano stożkowe odsadzenie schodząc ze
średnicy 72 [mm] na 64 [mm]
d
6
= 64 [mm]
19.10. Dobór szerokości piasty koła zębatego.
Szerokość piasty koła zębatego powinna być większa od
szerokości czopa ze względu na jego podparcie za pomocą
tulei redukcyjnej.
Przyjęto szerokość piasty t
p
= 118 [mm]
l
2
= 100 [mm]
t
4
= 116 [mm]
d
5
= 72 [mm]
t
5
= 38,5 [mm]
d
6
= 64 [mm]
t
p
= 118 [mm]