Overview

Sheet 1: Makro2

Sheet 2: 9kw

DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
		Zaprojektować przekładnię redukcyjną dla napędu z
Moc silnika:		silnika spalinowego 4-cylindrowego przenoszącego moment
N [kW] =	22	na dźwignicę.
Przełożenie:		Wykonać:
i =1:	16	1. Kompletne obliczenia.
Obroty wejścia:		2. Rysunek zestawieniowy w skali 1:1.
n[1/min]=	4800	3. Dobrać samodzielnie materiały.
		4. Rysunki detali.
				ROZWIĄZANIE
			1.Obliczam wstępnie przełożenia kół.

		Dobieram przełożenia dla kolejnych par kół odpowiednio:
			iII = 1:	4
			iIII = 1:	4
			Teoretyczne przełożenie całkowite:
			ic = 1:	16			ic = 1:	16
		Dobieram ilości zębów na współpracujących kołach:
		koło C z=	22		koło D z=	88	koło C z=	22
		koło E z=	22		koło F z=	88	koło E z=	19
		Przełożenie rzeczywiste:
			ir = 1:	16			koło D z=	88
		Obliczam prędkości obrotowe poszczególnych wałków					koło F z=	88
		w/g wzoru:
							ir = 1:	16


koło C z=	22
koło E z=	19						nII[1/min]=	4800
koło D z=	88		nIII[1/min]=	1200			nIII[1/min]=	1200
koło F z=	88		nIV[1/min]=	300			nIV[1/min]=	300
		Korzystając ze wzoru :



nII[1/min]=	4800	obliczam prędkości kątowe wałków:
nIII[1/min]=	1200		wII[1/s]=	502,65			wII[1/s]=	502,65
nIV[1/min]=	300		wIII[1/s]=	125,66			wIII[1/s]=	125,66
			wIV[1/s]=	31,42			wIV[1/s]=	31,42


		I. Para kół CD- koła walcowe o zębach prostych.

		Na materiał dobieram stal			16HG
		kgj [MPa]=	310	16HG	w/g tabeli IX/17. Ochęd.		kgj [MPa]=	310
		Przyjmuję szerokość wieńca y=			15		y=	15
		Dla znanej zastępczej liczby zębów koła małego dobieram
		z tabeli X/1	w/g Czasownikowa współczynnik wytrzymałości
		zęba u podstawy:
kgj [MPa]=	310	l=	0,4075				l=	0,4075
N[kW]=	22	Obliczam minimalny moduł [X-4]:
y=	15
l=	0,4075				1,28	mm	mo=	1,28
nII=	4800
ZC=	22	Dobieram moduł czołowy m=			2		m=	2
		Średnice podziałowe kół :
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
				44			dC=	44
ZD=	88			176			dD=	176
m=	2	Średnice głów zębów:
dC=	44			48
dD=	176						daC=	48
y=	1			180			daD=	180
		Średnice stóp zębów:
c=0,2m					39,2		dfC=	39,2

					171,2		dfD=	171,2
y=	15	Szerokość wieńca:
m=	2		30				b[mm]=	30
		Prędkość obwodowa dla ustalenia nadwyżki dynamicznej:

dC=	44			11,06	m/s		n=	11,06
nII=	4800
		Wartość współczynnika nadwyżek dynamicznych Cd

					2,05	IX/13-V	Cd=	2,05

n=	11,06	Z tablicy IX/11 odczytuję współczynnik przeciążenia Cp
			Cp=	1,25			Cp=	1,25
		Ze wzoru IX-9 wyznaczam siłę statyczną:


N[kW]=	22
				1989,15	[N]		Pstat=	1989,15

		5097,2	[N]	Pzast=	5097,2

			eC=	1,58			eC=	1,58
			eD=	1,84			eD=	1,84
		Zatem ze wzoru I-55:
eC=	1,58
eD=	1,84			1,71			ea=	1,71

		Siła obliczeniowa [IX-13]:
Pzast=	5097,2
ea=	1,71			2980,82	N		Pobl=	2980,82

				Sprawdzam naprężenia:
Pobl=	2980,82
l=	0,4075			121,91	<kgj[MPa]=	310	sgzast[MPa]=	121,91
b[mm]=	30
m=	2	Na podstawie wzoru X-13 określam moc jaką może prze-
		nieść przekładnia ze względu na warunek Hertza
dC=	44
dD=	176				93,49	kW	N=	93,49
kH[Mpa]=	1322
b[mm]=	30	Warunek Hertza jest spełniony.
nII=	4800
Cm,a=	478,2	III. Para kół EF- koła walcowe o zębach prostych.
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
		Na materiał dobieram stal			16HG
		kgj [MPa]=	310	16HG	w/g tabeli IX/17. Ochęd.		kgj [MPa]=	310
		Przyjmuję szerokość wieńca y=			24		y=	24
		Dla znanej zastępczej liczby zębów koła małego dobieram
		z tabeli X/1	w/g Czasownikowa współczynnik wytrzymałości
		zęba u podstawy:
		l=	0,4075				l=	0,4075
N[kW]=	22	Obliczam minimalny moduł [X-4]:
y=	24
l=	0,4075				1,74	mm	mo=	1,74
kgj [MPa]=	310
nIII[1/min]=	1200	Dobieram moduł czołowy m=			2		m=	2
ZE=	22	Średnice podziałowe kół :
ZF=	88			44			dE=	44
				176			dF=	176
m=	2	Średnice głów zębów:
dE=	44			48
dF=	176						daE=	48
y=	1						daF=	180
		Średnice stóp zębów:
c=0,2m					39,2
							dfE=	39,2
		171,2		dfF=	171,2


y=	24	Szerokość wieńca:
			48				b=	48
		Prędkość obwodowa dla ustalenia nadwyżki dynamicznej:

				2,76	m/s		n=	2,76

		Wartość współczynnika nadwyżek dynamicznych Cd

n=	2,76				1,83	IX/13-V	Cd=	1,83

		Z tablicy IX/11 odczytuję współczynnik przeciążenia Cp
			Cp=	1,25			Cp=	1,25
		Ze wzoru IX-9 wyznaczam siłę statyczną:
N=	22
				7971,01	[N]		Pstat=	7971,01

		18233,69	[N]	Pzast=	18233,69

			eE=	1,58			eE=	1,58
			eF=	1,84			eF=	1,84
eE=	1,58	Zatem ze wzoru I-55:
eF=	1,84
				1,71			ea=	1,71

Pzast=	18233,69	Siła obliczeniowa [IX-13]:
ea=	1,71
				10662,98	N		Pobl=	10662,98

DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
Pobl=	10662,98	Sprawdzam naprężenia:

l=	0,4075			272,57	<kgj[MPa]=	310	sgzast[MPa]=	272,57
b[mm]=	48
m=	2	Na podstawie wzoru X-13 określam moc jaką może prze-
dE=	44	nieść przekładnia ze względu na warunek Hertza
dF=	176
kH[MPa]=	1322				37,39	kW	N=	37,39
b[mm]=	48
nIII=	1200	Warunek Hertza jest spełniony.
Cm,a=	478,2
		3. Obliczanie nacisków w kołach i wałków na zginanie.

		1. Obliczenie wałka II
		Siła obwodowa koła C:
N[kW]=	22
wII[1/s]=	502,65			1989			PCo=	1989
dpC=	44
an[o]=	20	Siła promieniowa:					PCo=
PCo=	1989			724			PrC=	724


		Dla wału II obliczam reakcje w podporach w 2 płaszczyznach
		z kołem osadzonym między łożyskami
		Obliczam długość wałka

		-szerokość łożyska 1
			B1=	19	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem 1 a kołem zębatym C
			L1=	8	[mm]	32,5
		-szerokość wieńca zębatego koła C				87,5
			bC=	30	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem 2 a kołem zębatym C
			L2=	63	[mm]
		-szerokość łożyska 2
			B2=	19	[mm]	0


L1=	8	Zakładam rozstaw między łożyskiem 1 a kołem C:
L2=	63				32,5		a[mm]=	32,5
L3=	50	Odległość między łożyskiem 2, a osią koła C:					b[mm]=	87,5
					87,5
		Długość wałka między osiami łożysk:
				120			Lc=	120

		Obliczam reakcję łożysk w płaszczyźnie
a[mm]=	32,5	-pionowej
b[mm]=	87,5
					538,7	[N]	R2V=	538,7
R2V=	538,7						R1V=	1450,3
R1V=	1450,3				1450,3	[N]
PFo=	0
		-poziomej
					196,1		R2H=	196,1
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI

							R1H=	527,9

		Obliczam momenty gnące działające na wałek:
		- w płaszczyźnie pionowej
					Mg1H=	0
R1V=	1450,3					6,4	MgFV=	6,4
a[mm]=	32,5				Mg2H=	0
PEo=	0	- w płaszczyźnie poziomej
				Mg1H=	0
R1H=	527,9				17,2		MgFH=	17,2
				Mg2H=	0
		Obliczam moment skręcający na wałku
		Dla łożyska 1:		Ms1=	0
N[kW]=	22
wIV[1/s]=	31,42		MsF=		43,8		Ms=	43,8
					43,8

		Obliczam rzeczywisty moment zginający wałki
MgFV=	6,4
MgFH=	17,2					18,4	MgF=	18,4

		Dla łożysk moment gnący nie występuje Mg=				0
						0
		Korzystając z teorii Hubera wytrzymałości materiałów
		obliczam naprężenia zastępcze

MgF=	18,4					42,2	MZF=	42,2
Ms=	43,8	Dla łożyska ł1 moment gnący nie występuje Mg=				0
		Dla łożyska ł2 moment zastępczy jest równy momentowi
		skręcającemu:
			Ms=	43,8
		Minimalne średnice wałka dla obciążeń złożonych:					Ms=	43,8
		Na wałek dobieram stal do nawęglania:
		16HG					stal	16HG

MZC=	42,2
Ms=	43,8	Pod koło zębate z warunku na zginanie:
dla stali	16HG
Kt[MPa]=	240
kgj[MPa]=	310			11,1	dobieram	30	Df=	30


		Pod łożysko ł1 z warunku na skręcanie:


				15,4	dobieram	30


		WAŁEK -III-

		Obliczam siły działające na koło D
N[kW]=	22	-obwodową
wIII[1/s]=	125,66				1989,49546395034		PDo=	1989,49546395034
dD=	176
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
		-promieniową
PDo=	1989,49546395034				724		PDr=	724
an[o]=	20
		Obliczam siły działające na koło E
		-obwodową
dE=	44				7958		PEo=	7958

		-promieniową
PEo=	7958				2896		PEr=	2896

		Obliczam długość wałka
						35,5


		-szerokość łożyska A				44
			BA=	25	[mm]	46,5
		-odstęp pomiędzy łożyskiem A a kołem zębatym D
			L1=	8	[mm]
		-szerokość wieńca zębatego koła D
			bD=	30	[mm]
		-odstęp pomiędzy kołem zębatym D a kołem zębatym E
			L2=	5	[mm]
		-szerokość wieńca zębatego koła E
			bE=	48	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem B a kołem zębatym E
			L3=	10	[mm]	0
		-szerokość łożyska B				35,5
			BB=	25	[mm]	79,5
						126
		Zakładam rozstaw między łożyskiem A a kołem D:
					35,5
		Zakładam rozstaw między kołami D i E:					a[mm]=	35,5
L1=	8			44			b[mm]=	44
L2=	5	Odległość między łożyskiem B2, a osią koła C:					c[mm]=	46,5
L3=	10				46,5
a[mm]=	35,5	Długość wałka między osiami łożysk:
b[mm]=	44			126			Lc=	126
c[mm]=	46,5
bD=	30	Obliczam reakcję łożysk w płaszczyźnie
bE=	48	-pionowej

PDo=	1989,49546395034					5582	R2V=	5582
PEo=	7958
R2V=	5582	4365	R1V=	4365

PDr=	724		1623	R2H=	1623
PEr=	2896
R2H=	1623					-549	R1H=	-549
		Obliczam momenty gnące działającena wałek:					Mł1=	0
		- w płaszczyźnie pionowej




DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
					Mg1H=	0

R1V=	4365					155	MgDV=	155
						434,6	MgEV=	434,6

					Mg2H=	0
		- w płaszczyźnie poziomej
				Mg1H=	0
					-19,4895		MgDH=	-19,4895
R1H=	-549				-11,79		MgEH=	-11,79
					0
		Obliczam moment skręcający na wałku
N[kW]=	22	Ms1=	0	Ms2=	0
wIII[1/s]=	125,66
			MsE=MsD=		175,1		Ms=	175,1

					175,1



MgDV=	155
MgEV=	434,6	Obliczam rzeczywisty moment zginający wałki

						156,2
							MgD=	156,2
MgDH=	-19,4895	434,8	MgE=	434,8
MgEH=	-11,79
		Dla łożysk moment gnący nie występuje Mg=				0
						0
		Korzystając z teorii Hubera wytrzymałości materiałów
		obliczam naprężenia zastępcze
MgD=	156,2
MgE=	434,8					217,7	MZD=	217,7
Ms=	175,1						MZE=	460,5
			460,5

		Dla łożysk moment gnący nie występuje Mg=				0
		Minimalne średnice wałka dla obciążeń złożonych:
		Pod koło zębate D:
		Na wałek dobieram stal do nawęglania:
		16HG					stal	16HG
MZD=	217,7
MZE=	460,5			19,1	dobieram	35	DD=	35

kgj[MPa]=	310	Pod koło C:

				24,6	dobieram	35	DE=	35





DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
			WAŁEK -IV-
		Obliczam siły działające na koło F
		-obwodową					PFo=	7956,7
N[kW]=	22				7956,7	[N]
wIV[1/s]=	31,42
dpF=	176	-promieniową
					2896,00196298589	[N]	PFr=	2896,00196298589
PFo=	7956,7	Obliczam długość wałka
an[o]=	20
		-szerokość łożyska 1
			B1=	18	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem 1 a kołem zębatym F
			L1=	43	[mm]	76
		-szerokość wieńca zębatego koła F				51
			bF=	48	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem 2 a kołem zębatym F
			L2=	18	[mm]
		-szerokość łożyska 2
			B2=	18	[mm]	0
		-długość wałka pod sprzęgło				76
			L3=	50	[mm]	127


L1=	43	Zakładam rozstaw między łożyskiem 1 a kołem F:
L2=	18				76		a[mm]=	76
L3=	50	Odległość między łożyskiem 2, a osią koła F:					b[mm]=	51
					51
		Długość wałka między osiami łożysk:
				127			Lc=	127

		Obliczam reakcję łożysk w płaszczyźnie
a[mm]=	76	-pionowej
b[mm]=	51
					4761,5	[N]	R2V=	4761,5
R2V=	4761,5						R1V=	3195,2
R1V=	3195,2				3195,2	[N]
PFo=	7956,7
		-poziomej
					1733		R2H=	1733

							R1H=	1163,00196298589

		Obliczam momenty gnące działające na wałek:
		- w płaszczyźnie pionowej
					Mg1H=	0
R1V=	3195,2					131,7	MgFV=	131,7
a[mm]=	76				Mg2H=	0
PEo=	0	- w płaszczyźnie poziomej
				Mg1H=	0
R1H=	1163,00196298589				88,4		MgFH=	88,4
				Mg2H=	0
		Obliczam moment skręcający na wałku
		Dla łożyska 1:		Ms1=	0
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
N[kW]=	22
wIV[1/s]=	31,42		MsF=		700,2		Ms=	700,2
					700,2
				Ms2=	700,2
		Obliczam rzeczywisty moment zginający wałki
MgFV=	131,7
MgFH=	88,4					158,6	MgF=	158,6

		Dla łożysk moment gnący nie występuje Mg=				0
						0
		Korzystając z teorii Hubera wytrzymałości materiałów
		obliczam naprężenia zastępcze

MgF=	158,6					626,8	MZF=	626,8
Ms=	700,2	Dla łożysk moment gnący nie występuje Mg=				0
		Dla łożyska ł2 moment zastępczy jest równy momentowi
		skręcającemu:
			700,2
		Minimalne średnice wałka dla obciążeń złożonych:					Ms=	700,2
		Na wałek dobieram stal do nawęglania:
		16HG

							stal	16HG
		Pod koło zębate z warunku na zginanie:
MZF=	626,8
Ms=	700,2
				27,2	dobieram	40	Df=	40
dla stali	16HG
Kt[MPa]=	240	Pod łożysko ł2 z warunku na skręcanie:
kgj[MPa]=	310
				38,8	dobieram	40	Dł2=	40


trwałość				V. Obliczam łożyska.
LH=	10000	Korzystam ze wzoru z katalogu łożysk tocznych kulkowych:

RII1=	1543,38864191752				21958,6749066497	N
RII2=	573,282565581756			CII2=	8156,41967639453	N
RIII1=	4399,38927579727			CIII1=	39430,8879650211	N
RIII2=	5813,16204831759			CIII2=	52102,2639916729	N
RIV1=	3400,27596025808			CIV1=	19198,6931204454	N
RIV2=	5067,06732242626			CIV2=	28609,757467013	N
nII[1/min]=	4800	Z katalogu łożysk na podstawie dopuszczalnych obciążeń
nIII[1/min]=	1200	dynamicznych dobieram łożyska:
nIV[1/min]=	300		wymiary:	d[mm]	D[mm]	B[mm]
		łII1=	6306	30	72	19
		łII2=	6306	30	72	19
	4800	łIII1=	6407	35	100	25
		łIII2=	6407	35	100	25
	1200	łIV1=	6208	40	80	18
		łIV2=	6208	40	80	18
	300

DANE				OBLICZENIA			WYNIKI

MI[Nm]=	43,77	Odległości między osiami kół:			łożysk 1	łożysk 2
MII[Nm]=	43,77		II-III=	110	86	86
	43,77		III-IV=	110	90	90
MIII[Nm]=	175,08
	175,08
MIV[Nm]=	700,19	Pod koła i sprzęgła dobieram następujące średnice:
	700,19			wymiary:	t1	b
		sprzęgło wejściowe=		30	4	8
			koło C=	30	4	8
			koło D=	35	5	10
			koło E=	35	5	10
			koło F=	40	5	12
		sprzęgło wyjściowe=		40	5	12

		Obliczam siły ścinające wpusty:

Dla stali st7				2918	N
Pdop[MPa]=	140
			FC=	2918	N
			FD=	10004,5714285714	N
			FE=	10004,5714285714	N
			FF=	35009,5	N
			Fwy=	35009,5	N
		Obliczam długości wpustów z nacisków powierzchniowych

				13	dobieram	25

			lC=	13	dobieram	25
N[kW]=	22		lD=	24	dobieram	32
ir2=	0,25		lE=	24	dobieram	32
ir3=	0,25		lF=	62	dobieram	2x32
			lwy=	62	dobieram	2x32
zC=	22
zE=	22	V. Obliczam przekładnię na zagrzanie

		Wyznaczam moc tarcia dla kół

				0,1786	[kW]


				0,1786	[kW]


					0,3572	[kW]

		Zatem współczynnik pewności na zagrzanie:

				2,013	>1