Overview

Sheet 1: Makro2

Sheet 2: 9kw

DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
		Zaprojektować przekładnię redukcyjną dla napędu z
Moc silnika:		silnika elektrycznego przenoszącą moment na prądnicę
N [kW] =	20
Przełożenie:		Wykonać:
i =1:	7	1. Kompletne obliczenia.
Obroty wejścia:		2. Rysunek zestawieniowy w skali 1:1.
n[1/min]=	4200	3. Dobrać samodzielnie materiały.
		4. Rysunki detali.
				ROZWIĄZANIE
			1.Obliczam wstępnie przełożenia kół.

		Dobieram przełożenia dla kolejnych par kół odpowiednio:
			iII = 1:	3,5
			iIII = 1:	2
			Teoretyczne przełożenie całkowite:
			ic = 1:	7			ic = 1:	7
		Dobieram ilości zębów na współpracujących kołach:
		koło C z=	17		koło D z=	60	koło C z=	17
		koło E z=	25		koło F z=	50	koło E z=	19
		Przełożenie rzeczywiste:
			ir = 1:	7,06			koło D z=	60
		Obliczam prędkości obrotowe poszczególnych wałków					koło F z=	50
		w/g wzoru:
							ir = 1:	7,06


koło C z=	17
koło E z=	19						nII[1/min]=	4200
koło D z=	60		nIII[1/min]=	1190			nIII[1/min]=	1190
koło F z=	50		nIV[1/min]=	595			nIV[1/min]=	595
		Korzystając ze wzoru :



nII[1/min]=	4200	obliczam prędkości kątowe wałków:
nIII[1/min]=	1190		wII[1/s]=	439,82			wII[1/s]=	439,82
nIV[1/min]=	595		wIII[1/s]=	124,62			wIII[1/s]=	124,62
			wIV[1/s]=	62,31			wIV[1/s]=	62,31


		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=			18		y=	18
		Dla znanej zastępczej liczby zębów koła małego dobieram
		z tabeli X/1	w/g Czasownikowa współczynnik wytrzymałości
		zęba u podstawy:
kgj [MPa]=	310	l=	0,37				l=	0,37
N[kW]=	20	Obliczam minimalny moduł [X-4]:
y=	18
l=	0,37				1,37	mm	mo=	1,37
nII=	4200
ZC=	17	Dobieram moduł czołowy m=			2,5		m=	2,5
		Średnice podziałowe kół :
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
				42,5			dC=	42,5
ZD=	60			150			dD=	150
m=	2,5	Średnice głów zębów:
dC=	42,5			47,5
dD=	150						daC=	47,5
y=	1			155			daD=	155
		Średnice stóp zębów:
c=0,2m					36,5		dfC=	36,5

					144		dfD=	144
y=	18	Szerokość wieńca:
m=	2,5		45				b[mm]=	45
		Prędkość obwodowa dla ustalenia nadwyżki dynamicznej:

dC=	42,5			9,35	m/s		n=	9,35
nII=	4200
		Wartość współczynnika nadwyżek dynamicznych Cd

					2,16	IX/13-V	Cd=	2,16

n=	9,35	Z tablicy IX/11 odczytuję współczynnik przeciążenia Cp
			Cp=	1			Cp=	1
		Ze wzoru IX-9 wyznaczam siłę statyczną:


N[kW]=	20
				2139,04	[N]		Pstat=	2139,04

		4620,33	[N]	Pzast=	4620,33

			eC=	1,52			eC=	1,52
			eD=	1,8			eD=	1,8
		Zatem ze wzoru I-55:
eC=	1,52
eD=	1,8			1,66			ea=	1,66

		Siła obliczeniowa [IX-13]:
Pzast=	4620,33
ea=	1,66			2783,33	N		Pobl=	2783,33

				Sprawdzam naprężenia:
Pobl=	2783,33
l=	0,37			66,87	<kgj[MPa]=	310	sgzast[MPa]=	66,87
b[mm]=	45
m=	2,5	Na podstawie wzoru X-13 określam moc jaką może prze-
		nieść przekładnia ze względu na warunek Hertza
dC=	42,5
dD=	150				111,5	kW	N=	111,5
kH[Mpa]=	1322
b[mm]=	45	Warunek Hertza jest spełniony.
nII=	4200
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=			22		y=	22
		Dla znanej zastępczej liczby zębów koła małego dobieram
		z tabeli X/1	w/g Czasownikowa współczynnik wytrzymałości
		zęba u podstawy:
		l=	0,42				l=	0,42
N[kW]=	20	Obliczam minimalny moduł [X-4]:
y=	22
l=	0,42				1,65	mm	mo=	1,65
kgj [MPa]=	310
nIII[1/min]=	1190	Dobieram moduł czołowy m=			2,5		m=	2,5
ZE=	25	Średnice podziałowe kół :
ZF=	50			62,5			dE=	62,5
				125			dF=	125
m=	2,5	Średnice głów zębów:
dE=	62,5			67,5
dF=	125						daE=	67,5
y=	1						daF=	130
		Średnice stóp zębów:
c=0,2m					56,5
							dfE=	56,5
		119		dfF=	119


y=	22	Szerokość wieńca:
			55				b=	55
		Prędkość obwodowa dla ustalenia nadwyżki dynamicznej:

				3,89	m/s		n=	3,89

		Wartość współczynnika nadwyżek dynamicznych Cd

n=	3,89				1,75	IX/13-V	Cd=	1,75

		Z tablicy IX/11 odczytuję współczynnik przeciążenia Cp
			Cp=	1			Cp=	1
		Ze wzoru IX-9 wyznaczam siłę statyczną:
N=	20
				5141,39	[N]		Pstat=	5141,39

		8997,43	[N]	Pzast=	8997,43

			eE=	1,6			eE=	1,6
			eF=	1,75			eF=	1,75
eE=	1,6	Zatem ze wzoru I-55:
eF=	1,75
				1,68			ea=	1,68

Pzast=	8997,43	Siła obliczeniowa [IX-13]:
ea=	1,68
				5355,61	N		Pobl=	5355,61

DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
Pobl=	5355,61	Sprawdzam naprężenia:

l=	0,42			92,74	<kgj[MPa]=	310	sgzast[MPa]=	92,74
b[mm]=	55
m=	2,5	Na podstawie wzoru X-13 określam moc jaką może prze-
dE=	62,5	nieść przekładnia ze względu na warunek Hertza
dF=	125
kH[MPa]=	1322				71,44	kW	N=	71,44
b[mm]=	55
nIII=	1190	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]=	20
wII[1/s]=	439,82			2140			PCo=	2140
dpC=	42,5
an[o]=	20	Siła promieniowa:					PCo=
PCo=	2140			779			PrC=	779


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

		-szerokość łożyska 1
			B1=	17	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem 1 a kołem zębatym C
			L1=	8	[mm]	39
		-szerokość wieńca zębatego koła C				106
			bC=	45	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem 2 a kołem zębatym C
			L2=	75	[mm]
		-szerokość łożyska 2
			B2=	17	[mm]	0


L1=	8	Zakładam rozstaw między łożyskiem 1 a kołem F:
L2=	75				39		a[mm]=	39
L3=	50	Odległość między łożyskiem 2, a osią koła F:					b[mm]=	106
					106
		Długość wałka między osiami łożysk:
				145			Lc=	145

		Obliczam reakcję łożysk w płaszczyźnie
a[mm]=	39	-pionowej
b[mm]=	106
					575,6	[N]	R2V=	575,6
R2V=	575,6						R1V=	1564,4
R1V=	1564,4				1564,4	[N]
PFo=	0
		-poziomej
					209,5		R2H=	209,5
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI

							R1H=	569,5

		Obliczam momenty gnące działające na wałek:
		- w płaszczyźnie pionowej
					Mg1H=	0
R1V=	1564,4					8,2	MgFV=	8,2
a[mm]=	39				Mg2H=	0
PEo=	0	- w płaszczyźnie poziomej
				Mg1H=	0
R1H=	569,5				22,2		MgFH=	22,2
				Mg2H=	0
		Obliczam moment skręcający na wałku
		Dla łożyska 1:		Ms1=	0
N[kW]=	20
wIV[1/s]=	62,31		MsF=		45,5		Ms=	45,5
					45,5

		Obliczam rzeczywisty moment zginający wałki
MgFV=	8,2
MgFH=	22,2					23,7	MgF=	23,7

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

MgF=	23,7					46	MZF=	46
Ms=	45,5	Dla łożyska ł1 moment gnący nie występuje Mg=				0
		Dla łożyska ł2 moment zastępczy jest równy momentowi
		skręcającemu:
			Ms=	45,5
		Minimalne średnice wałka dla obciążeń złożonych:					Ms=	45,5
		Na wałek dobieram stal do nawęglania:
		16HG					stal	16HG

MZF=	46
Ms=	45,5	Pod koło zębate z warunku na zginanie:
dla stali	16HG
Kt[MPa]=	240
kgj[MPa]=	310			11,4	dobieram	25	Df=	25


		Pod łożysko ł1 z warunku na skręcanie:


				15,6	dobieram	25


		WAŁEK -III-

		Obliczam siły działające na koło D
N[kW]=	20	-obwodową
wIII[1/s]=	124,62				2139,83844219761		PDo=	2139,83844219761
dD=	150
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
		-promieniową
PDo=	2139,83844219761				779		PDr=	779
an[o]=	20
		Obliczam siły działające na koło E
		-obwodową
dE=	62,5				5136		PEo=	5136

		-promieniową
PEo=	5136				1869		PEr=	1869

		Obliczam długość wałka
						40


		-szerokość łożyska A				56
			BA=	21	[mm]	52
		-odstęp pomiędzy łożyskiem A a kołem zębatym D
			L1=	7	[mm]
		-szerokość wieńca zębatego koła D
			bD=	45	[mm]
		-odstęp pomiędzy kołem zębatym D a kołem zębatym E
			L2=	6	[mm]
		-szerokość wieńca zębatego koła E
			bE=	55	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem B a kołem zębatym E
			L3=	14	[mm]	0
		-szerokość łożyska B				40
			BB=	21	[mm]	96
						148
		Zakładam rozstaw między łożyskiem A a kołem D:
					40
		Zakładam rozstaw między kołami D i E:					a[mm]=	40
L1=	7			56			b[mm]=	56
L2=	6	Odległość między łożyskiem B2, a osią koła C:					c[mm]=	52
L3=	14				52
a[mm]=	40	Długość wałka między osiami łożysk:
b[mm]=	56			148			Lc=	148
c[mm]=	52
bD=	45	Obliczam reakcję łożysk w płaszczyźnie
bE=	55	-pionowej

PDo=	2139,83844219761					3910	R2V=	3910
PEo=	5136
R2V=	3910	3366	R1V=	3366

PDr=	779		1002	R2H=	1002
PEr=	1869
R2H=	1002					-88	R1H=	-88
		Obliczam momenty gnące działającena wałek:					Mł1=	0
		- w płaszczyźnie pionowej




DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
					Mg1H=	0

R1V=	3366					134,6	MgDV=	134,6
						443	MgEV=	443

					Mg2H=	0
		- w płaszczyźnie poziomej
				Mg1H=	0
					-3,52		MgDH=	-3,52
R1H=	-88				35,18		MgEH=	35,18
					0
		Obliczam moment skręcający na wałku
N[kW]=	20	Ms1=	0	Ms2=	0
wIII[1/s]=	124,62
			MsE=MsD=		160,5		Ms=	160,5

					160,5



MgDV=	134,6
MgEV=	443	Obliczam rzeczywisty moment zginający wałki

						134,6
							MgD=	134,6
MgDH=	-3,52	444,4	MgE=	444,4
MgEH=	35,18
		Dla łożysk moment gnący nie występuje Mg=				0
						0
		Korzystając z teorii Hubera wytrzymałości materiałów
		obliczam naprężenia zastępcze
MgD=	134,6
MgE=	444,4					193,5	MZD=	193,5
Ms=	160,5						MZE=	465,6
			465,6

		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=	193,5
MZE=	465,6			18,4	dobieram	30	DD=	30

kgj[MPa]=	310	Pod koło C:

				24,7	dobieram	30	DE=	30





DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
			WAŁEK -IV-
		Obliczam siły działające na koło F
		-obwodową					PFo=	5135,6
N[kW]=	20				5135,6	[N]
wIV[1/s]=	62,31
dpF=	125	-promieniową
					1869,20553509751	[N]	PFr=	1869,20553509751
PFo=	5135,6	Obliczam długość wałka
an[o]=	20
		-szerokość łożyska 1
			B1=	19	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem 1 a kołem zębatym F
			L1=	58	[mm]	95
		-szerokość wieńca zębatego koła F				55
			bF=	55	[mm]
		-odstęp pomiędzy łożyskiem 2 a kołem zębatym F
			L2=	18	[mm]
		-szerokość łożyska 2
			B2=	19	[mm]	0
		-długość wałka pod sprzęgło				95
			L3=	50	[mm]	150


L1=	58	Zakładam rozstaw między łożyskiem 1 a kołem F:
L2=	18				95		a[mm]=	95
L3=	50	Odległość między łożyskiem 2, a osią koła F:					b[mm]=	55
					55
		Długość wałka między osiami łożysk:
				150			Lc=	150

		Obliczam reakcję łożysk w płaszczyźnie
a[mm]=	95	-pionowej
b[mm]=	55
					3252,5	[N]	R2V=	3252,5
R2V=	3252,5						R1V=	1883,1
R1V=	1883,1				1883,1	[N]
PFo=	5135,6
		-poziomej
					1183,8		R2H=	1183,8

							R1H=	685,405535097509

		Obliczam momenty gnące działające na wałek:
		- w płaszczyźnie pionowej
					Mg1H=	0
R1V=	1883,1					112,5	MgFV=	112,5
a[mm]=	95				Mg2H=	0
PEo=	0	- w płaszczyźnie poziomej
				Mg1H=	0
R1H=	685,405535097509				65,1		MgFH=	65,1
				Mg2H=	0
		Obliczam moment skręcający na wałku
		Dla łożyska 1:		Ms1=	0
DANE				OBLICZENIA			WYNIKI
N[kW]=	20
wIV[1/s]=	62,31		MsF=		321		Ms=	321
					321
				Ms2=	321
		Obliczam rzeczywisty moment zginający wałki
MgFV=	112,5
MgFH=	65,1					130	MgF=	130

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

MgF=	130					306,9	MZF=	306,9
Ms=	321	Dla łożysk moment gnący nie występuje Mg=				0
		Dla łożyska ł2 moment zastępczy jest równy momentowi
		skręcającemu:
			321
		Minimalne średnice wałka dla obciążeń złożonych:					Ms=	321
		Na wałek dobieram stal do nawęglania:
		16HG

							stal	16HG
		Pod koło zębate z warunku na zginanie:
MZF=	306,9
Ms=	321
				21,5	dobieram	30	Df=	30
dla stali	16HG
Kt[MPa]=	240	Pod łożysko ł2 z warunku na skręcanie:
kgj[MPa]=	310
				29,9	dobieram	30	Dł2=	30


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

RII1=	1664,83561050333				22655,3897035683	N
RII2=	612,540292552253			CII2=	8335,56115051711	N
RIII1=	3367,15013030307			CIII1=	30095,0603017014	N
RIII2=	4036,347854187			CIII2=	36076,2447083008	N
RIV1=	2003,95767359051			CIV1=	14216,0175109613	N
RIV2=	3461,23369479728			CIV2=	24553,891263884	N
nII[1/min]=	4200	Z katalogu łożysk na podstawie dopuszczalnych obciążeń
nIII[1/min]=	1190	dynamicznych dobieram łożyska:
nIV[1/min]=	595		wymiary:	d[mm]	D[mm]	B[mm]
		łII1=	6305	25	62	17
		łII2=	6305	25	62	17
	4200	łIII1=	6405	25	80	21
		łIII2=	6405	25	80	21
	1190	łIV1=	6306	30	72	19
		łIV2=	6306	30	72	19
	595

DANE				OBLICZENIA			WYNIKI

MI[Nm]=	45,47	Odległości między osiami kół:			łożysk 1	łożysk 2
MII[Nm]=	45,47		II-III=	96,25	71	71
	45,47		III-IV=	93,75	76	76
MIII[Nm]=	160,49
	160,49
MIV[Nm]=	320,98	Pod koła i sprzęgła dobieram następujące średnice:
	320,98			wymiary:	t1	b
		sprzęgło wejściowe=		25	4	8
			koło C=	25	4	8
			koło D=	30	5	10
			koło E=	30	5	10
			koło F=	30	5	10
		sprzęgło wyjściowe=		30	5	10

		Obliczam siły ścinające wpusty:

Dla stali st7				3637,6	N
Pdop[MPa]=	140
			FC=	3637,6	N
			FD=	10699,3333333333	N
			FE=	10699,3333333333	N
			FF=	21398,6666666667	N
			Fwy=	21398,6666666667	N
		Obliczam długości wpustów z nacisków powierzchniowych

				14	dobieram	30

			lC=	14	dobieram	30
N[kW]=	20		lD=	25	dobieram	30
ir2=	0,283333333333333		lE=	25	dobieram	42
ir3=	0,5		lF=	41	dobieram	42
			lwy=	41	dobieram	42
zC=	17
zE=	25	V. Obliczam przekładnię na zagrzanie

		Wyznaczam moc tarcia dla kół

				0,1714	[kW]


				0,2157	[kW]


					0,3871	[kW]

		Zatem współczynnik pewności na zagrzanie:

				2,691	>1