projekt Grisz jk doc


Dane:

Obliczenia:

Wyniki:

n = 960 obr/min

T = 3

z = 2

w = 0,7

N=110 kW

u = 4,5

KA = 1,25

n1=960obr/min

T1 = 1094,3Nm

u = 4,5

KA = 1,25

KVM = 1,496

KHβ = 1,08

KHα = 1,3

ZH = 2,365

ZE = 189,5

Zβ ⋅ZB ⋅Zε = 1

u = 4,5

σHP = 700 MPa

KH = 2,625

ψa = 0,3

T2= 4924,2 Nm

ψa = 0,3

a =450 mm

a = 450 mm

u = 4,5

KH = 2,625

T1 = 1094,3Nm

u = 4,5

a = 450 mm

ψa = 0,3

σFP = 350 MPa

λ = 6 ÷ 15

b= 135 mm

m = 10 mm

a =450 mm

z1 = 16 zęby

z2 = 72 zębów

b2 = 135mm

m = 10 mm

z1 = 16 zęby

z1 = 16 zęby

u = 4,5

αon = 20°

β = 10°

ao = 440 mm

aw = 450 mm

α­t = 20° 17'= 0,354 rad

invαtw = 0,0254

invαt = 0,01568

z1 = 16 zęby

z2 = 72 zębów

z1 = 16 zęby

z2 = 72 zębów

m = 10 mm

z1 = 16 zęby

z2 = 72 zębów

aw = 450 mm

ao = 440 mm

m = 10 mm

x1+x2 = 1,167

m = 10 mm

y = 1

Δy = 0,167

z1 = 16 zęby

z2 = 72 zębów

x1 = 0,5

x2 =0,667

m = 10 mm

y = 1

Δy = 0,167

z1 = 16 zęby

z2 = 72zębów

x1 = 0,5

x2 = 0,667

Δy=0,167

df1=145mm

df2 =708,34 mm

da1=186,66mm

da2 =750 mm

aw = 450 mm

x1 = 0,5

x2 = 0,667

αon = 20°

z1 = 16 zęby

z2 = 72 zębów

m = 10 mm

n1 = 3

n2 = 9

z1 = 16 zęby

z2 = 72 zębów

x1 = 0,5

x2 = 0,667

αon = 20°

invαon = 0,0149

ν = 0,3

E1 = E2 = 2,06⋅10-5 MPa

αtw = 23°29' = 0,409 rad

α­t = 20° = 0,349 rad

βb = 10

x1+x2 = 1,167

z1 = 16 zęby

z2 = 72 zębów

β = 10o

T1 = 1094,3Nm

T2= 4924,2 Nm

dt1 = 160 mm

dt2 = 720 mm

u = 4,5

KH = 2,625

b1 = 145 mm

b2 = 135 mm

ZE = 189,86 0x01 graphic

ZH = 2,266

Zε = 0,92

Zβ = 0,992

ZB = 1

Ft1 =13678 N

Ft2 = 13678 N

dt1 = 160 mm

dt2 = 720 mm

KHHB = 300

FHHRC = 50

d1 = 160 mm

SHmin = 1,1

Nk = 607,5⋅106 cykli

NHlim = 100⋅106

cykli

qH = 9

V = 6,5 m/s

ν50 = 75 ÷ 87 mm2/s

ν100 = 12,5

mm2/s

a = 225 mm

Rz1,2 = 2,5 μm

V = 6,5 m/s

FH*HB = 350

σHlim =1323,16 MPa

SHmin = 1,1

ZN = 0,818

ZL = 1,086 mm2/s

ZR = 1,001

ZX = 1,0

ZV = 0,976

ZW = 1,07

σH1 = 882,844 N/mm2

σH2 = 678,468 N/mm2

T1 = 229,2 Nm

aw = 225 mm

b1 = 72,5 mm

N = 18 kW

n = 750 obr/min

0x01 graphic

d1 = 160 mm

P1 = 3048,9 N

l = 108,5 mm

Re = 800 MPa

Rm = 1000 MPa

X = 4

kgo = 105 MPa

ksj = 115 MPa

α = 0,456

Mg = 82,7 Nm

Ms = 229,2 Nm

Mgmax = 82,7 Nm

MredI = 229,2 Nm

MredII = 250,225 Nm

MredII = 271,25 Nm

MredIV = 292,275 Nm

MredV = 208,63 Nm

MredVI = 124,99 Nm

MredVII = 41,35 Nm

ksj = 115 MPa

d = 30 mm

dII = 36 mm

dIII = 42 mm

dIV = 48 mm

dV = 40 mm

l1 = 23 mm

l2 = 8 mm

l3 = 70 mm

l4 = 8 mm

l5 = 23 mm

E = 2,05⋅105 MPa

I = 39,76⋅103 mm4

P = 3048,9 N

E = 2,05⋅105 MPa

I = 39,76⋅103 mm4

P = 3048,9 N

mn = 5 mm

nI = 750 obr/min

E = 2,05⋅105 MPa

ν = 0,3

d = 40 mm

GI = 93,5 N

DI = 160 mm

QI =30,5

Io = 251,33⋅103 mm4

G = 28846,15 MPa

MsI = 229,2 Nm

u = 1,8

P2 = 3048,9 N

kgo = 105 MPa

ksj = 115 MPa

MsII = 412,56 Nm

Mgmax = 82,7 Nm

MredI = 41,35 Nm

MredI = 41,35 Nm

MredII = 177,72 Nm

MredIII = 314,1 Nm

MredIV = 450,45 Nm

MredV = 437,8 Nm

MredVI = 425,2 Nm

MredVII = 412,56 Nm

dI = 65 mm

dII = 76 mm

dIII = d­IV = dV 70 mm

dVI = 60 mm

dVII = 55 mm

l1 = 29 mm

l2 = 7 mm

l3 = 65 mm

l4 = 10 mm

l5 = 23 mm

P = 3048,9 N

lredII = 71,6 mm

dmin = 55 mm

lredII = 71,6 mm

lredII = 71,6 mm

I = 449,18⋅103 mm4

P = 3048,9 N

E = 2,05⋅105 MPa

E = 2,05⋅105 MPa

ν = 0,3

d = 55 mm

Io = 898,36⋅103 mm4

lredII = 71,6 mm

QII = 107,162⋅10-3

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

T = 3 lata

z = 3 zmiany

w = 0,6

n = 750 obr/min

q = 3

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

  1. Obliczenie ekwiwalentnej liczby cykli:

Nk = 60⋅n⋅τc

gdzie:

n - obroty,

τc - całkowity czas pracy przekładni:

τc = 2500⋅T⋅z⋅w

gdzie:

T - lata pracy,

z - liczba zmian,

w - współczynnik wykorzystania czasu pracy.

czyli:

Nk = 60⋅960⋅2500⋅3⋅2⋅0,7 = 604,8⋅106 cykli

Czyli mamy do czynienia z przekładnią zamkniętą i czynnikiem decydującym o kryterium zniszczenia przekładni jest zmęczeniowe zniszczenie powierzchni zębów:

0x01 graphic

  1. Obliczenie momentu obrotowego na kołach:

T2 = T1⋅u

0x01 graphic

czyli:

T2 = 1094,3*4,5 = 4924,2 Nm

  1. Obliczenia wstępne:

    1. Obliczenia wstępne średnicy zębnika d1 i odległości osi a:

Wytrzymałościowa odległość osi:

0x01 graphic

gdzie:

ZH - wsp. geometrii zarysu,

ZE - wsp. sprężystości materiału kół,

Zε - wsp. stopnia pokrycia,

Zβ - wsp. pochylenia linii zęba,

ZB - wsp. zmiany krzywizny powierzchni styku,

KH - wsp. obciążenia zewnętrznego,

ψa - względna szerokość przekładni odniesiona do odległości osi.

  • wstępnie przyjmuję Zβ ⋅ZB ⋅Zε = 1,

  • dla zębów o kącie przyporu αo = 20° przyjmuję wstępnie ZH = 2,365 [1];

  • zakładając wykonanie zębnika i koła zębatego ze stali, przyjmuję ZE = 189,5 0x01 graphic
    ,

  • dla przekładni ogólnego zastosowania z kołami hartowanymi ψa = 0,25 ÷ 0,315,

  • KH ≈ KA⋅KVM⋅KHβ⋅KHα

gdzie:

KA - wsp. Przeciążenia, uwzględniając obciążenia dynamiczne powstające poza zazębieniem,

KVM - wsp. Nadwyżek dynam. powstających w zazębieniu wg Merita,

KHβ - wsp. Uwzględniający rozkład nacisków wzdłuż szerokości zazębienia

KHα - wsp. Uwzględniający rozkład nacisków wzdłuż odcinka przyporu, wstępnie dla kół o zębach skośnych przyjmuję KHα = 1,3

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

zatem: 0x01 graphic

KHβ = f (ψd),

gdzie: ψd - względna szerokość przekładni,

0x01 graphic

0x01 graphic

Dla ψd = 0,825 z wykresu [1] odczytuję KHβ 1,08

KH ≈ KA⋅KVM⋅KHβ⋅KHα

Zatem:

KH = 1,25⋅1,496⋅1,08⋅1,3 = 2,625

      1. Dobór materiałów na koła:

Przyjmuję wykonanie zębnika ze stali 40H (twardość 400 HB, Rm = 1000 MPa, Re = 800 MPa), natomiast koła zębatego ze stali 45 (twardość 240 HB, Rm = 610 MPa, Re = 360 MPa)

Ponadto, wg tab. 3,2dobieram dla materiałów kół:

σHP = 700 MPa

σFP = 350 MPa

Zatem wytrzymałościowa odległość osi:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
417,24mm

Przyjmuję najbliższy normalny rozstaw osi równy aw = 450 mm

      1. Szerokość wieńca:

b = ψa⋅a = 0,3⋅450 = 135 mm

      1. Średnica podziałowa zębnika z1:

0x01 graphic

zatem: 0x01 graphic

    1. Wstępne obliczenie modułu m:

Moduł obliczamy z warunku na zginanie u podstawy zęba:

0x01 graphic

gdzie:

Ft - nominalna siła obwodowa działająca na okręgu podziałowym w przekroju czołowym,

YF - współczynnik kształtu zęba,

Mając już wstępnie przyjętą odległość osi, powyższy wzór możemy przekształcić do postaci:

0x01 graphic

gdzie: KF - wsp. obciążenia zewnętrznego dla zginania, przyjmuję K­F = KH = 2,625

zatem:

0x01 graphic

Z warunków technologii budowy moduł m przekładni przyjmuje się:

(z1+z2) = 100

zatem przyznanej odległości osi:

0x01 graphic

Z warunków eksploatacyjnych przyjmuje się:

0x01 graphic

Z warunków geometrii konstrukcji przyjmuje się dla

względnej długości zęba 0x01 graphic
:

0x01 graphic

Przyjmuję wartość normalną modułu:

m = 10 mm

  1. Wartości przyjęte do dalszych obliczeń w tym sprawdzających:

    1. Liczba zębów zębnika:

0x01 graphic

Przyjmuję całkowitą ilość zębów z1 = 16zęby

    1. Liczba zębów koła z2:

z2 = z1⋅u = 16⋅4,5 = 72

Przyjmuję całkowitą ilość zębów z2 = 72 zębów

    1. Przełożenie rzeczywiste:

0x01 graphic

      1. Błąd przełożenia:

0x01 graphic

    1. Szerokość koła biernego:

Szerokość koła z2 wynosi b2 = 135mm, natomiast szerokość zębnika ze względów montażowych przyjmuję:

b1 ≈ b2+m = 135+10= 145mm

    1. Średnica koła podziałowego zębnika:

d1 = m⋅z1 = 10⋅16= 160 mm

    1. 0x01 graphic
      Średnica koła podziałowego koła biernego:

d2 = m⋅z2 = 10⋅72= 720 mm

    1. Geometryczna odległość osi:

0x01 graphic

0x01 graphic

Ponieważ istnieje różnica pomiędzy podstawową (geometryczną) a rzeczywistą odległością osi (ao ≠ aw), wobec tego stosuję przesunięcie (korekcję) uzębienia.

    1. Przeprowadzenie korekcji uzębienia:

      1. Określenie sumy współczynników przesunięcia w płaszczyźnie czołowej:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic
- kąt przyporu na średnicy podziałowej

αon = 20°, natomiast β = 10° dla zębów skośnych, czyli:

0x01 graphic

czyli:

invαt = tgαt - αt = tg20°17' - 0,354 = 0,01568

0x01 graphic
- kąt przyporu na okręgu tocznym w płaszczyźnie czołowej

czyli:

0x01 graphic

zatem:

invαtw = tgαtw - αtw = tg23°29' - 0,409 = 0,0254

zatem suma współczynników przesunięcia w płaszczyźnie czołowej wynosi:

0x01 graphic

Wobec faktu, że wartość współczynników przesunięcia jest Σx>1 przyjmuję wykonanie podziału według przesunięcia x1=0,5

x2=Σx-x1=1,167-0,5=0,667

    1. Wielkości potrzebne do obliczeń sprawdzających, wykonawstwa :

  • Średnice kół podziałowych:

d1 = m⋅z1 = 16⋅10 = 160 mm

d2 = m⋅z2 = 72⋅10= 720 mm

  • Podziałka średnicowa:

p = π⋅m = π⋅10 = 31,415 mm

  • Średnice kół tocznych:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • Współczynnik skrócenia zęba:

0x01 graphic

  • Średnica kół głów (przy y = 1 i Δy = 0,167):

da1,2 = m⋅[z1,2 + 2⋅(y + x1,2 - Δy)]

da1=10[16+2⋅(1+0,5-0,167)]=186,66mm

da2=10[72+2⋅(1+0,667-0,167)]=750mm

  • Średnica kół stóp:

df1,2 = m⋅[z1,2 - 2⋅(y - x1,2 + 0,25)]

czyli: df1 = 145 mm oraz df2 = 708,34mm

  • Wysokości stóp zębów:

hf1,2 = m⋅(y - x1,2 + 0,25)

czyli: hf1 = 7,5 mm oraz hf2 = 5,83 mm

  • Wysokości głów zębów:

ha1,2 = m⋅(y + x1,2 - Δy)

czyli: ha1 = 13,33 mm oraz ha2 = 15 mm

  • Rzeczywisty luz promieniowy:

0x01 graphic

czyli: 0x01 graphic

  • Liczba n zębów do pomiaru grubości zęba:

0x01 graphic

czyli: n1 = 2,16 , natomiast n2 = 8,345

Zatem przyjmuję n1 = 3 oraz n2 = 9 zębów

  • Obliczenie długości W wzdłuż normalnej przy pomiarze przez n zębów:

W = m⋅cos α⋅[(n1,2 - 0,5)⋅π + z1,2⋅inv α] + 2⋅x1,2⋅m⋅sin α

zatem:

W1 = 79,43 mm, natomiast W2 = 265,44 mm

  1. Obliczenia sprawdzające:

Z warunku na rzeczywiste naprężenia stykowe mamy:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

czyli:

0x01 graphic
0x01 graphic

ZE - wsp. sprężystości materiału kół:

0x01 graphic

gdzie:

Współczynnik sprężystości materiału kół ν = 0,3

Moduł Younga E1 = E2 = 2,06⋅10-5 MPa

czyli:

0x01 graphic

ZH - wsp. geometrii zarysu:

0x01 graphic

czyli:

0x01 graphic

Zε - wsp. stopnia pokrycia:

Dla 0x01 graphic

przyjmuję : Zε =0,823

Zβ - wsp. pochylenia linii zęba:

0x01 graphic

ZB - wsp. zmiany krzywizny powierzchni styku - dla przełożenia u < 3,5 przyjmuję ZB = 1.

Ft - nominalna siła działająca na okręgu podziałowym w płaszczyźnie czołowej:

0x01 graphic

czyli mamy:

0x01 graphic
, natomiast 0x01 graphic

Zatem mamy:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

  • dla zębnika

0x01 graphic
σH1 = 540,0 N/mm2

  • dla koła z2:

0x01 graphic
σH2 = 263,82N/mm2

Dopuszczalne naprężenia na naciski stykowe:

0x01 graphic

0x01 graphic
Granica wytrzymałości zmęczeniowej na naprężenia stykowe powierzchni zęba dla obu materiałów kół wynoszą:

0x01 graphic

gdzie dla FHHRC = 50 i KHHB = 300 wg [1]:

  • wytrzymałość zmęczeniowa trwała σoHlim:

σoHlim = 17⋅FHHRC + 270 = 17⋅50 + 270 = 1120 MPa

  • grubość warstwy utwardzonej:

ht = 0,2⋅m = 1 mm

  • wymagana grubość warstwy utwardzonej:

0x01 graphic

0x01 graphic

czyli:

0x01 graphic

Rzeczywisty minimalny współczynnik bezpieczeństwa przyjmuję SHmin = 1,1.

ZN - współczynnik trwałości:

0x01 graphic

Dla materiału kół przyjmuję wg [1] bazową liczbę cykli NHlim = 100⋅106 cykli.

Wykładnik nachylenia krzywej Wöhlera przyjmuję qH = 9.

zatem:

0x01 graphic

ZL - współczynnik smarowania:

Wg [5] dla prędkości V = 6,5 m/s przyjmuję z [1] olej do przekładni przemysłowych Transol 75, dla którego lepkość kinematyczna ν50 = 75 ÷ 87 mm2/s i ν100 = 12,5 mm2/s, czyli:

0x01 graphic

ZR - wsp. uwzględniający wpływ chropowatości:

0x01 graphic

gdzie:

Rz1,2 - średnie wartości chropowatości zębów; przyjmuję wykonanie zębów z chropowatością Ra1,2 = 0,63 μm ⇒ Rz1,2 = 2,5 μm, czyli:

0x01 graphic

ZV - współczynnik prędkości:

0x01 graphic

ZW - współczynnik wzmocnienia powierzchniowego:

Dla wg [1] (twardość powierzchni zęba koła słabszego - z2) mamy:

0x01 graphic

ZX - współczynnik wielkości zębów - wg [1] dla modułu m < 10 przyjmuję ZX = 1,0

Czyli dopuszczalne naprężenia na naciski stykowe:

0x01 graphic

0x01 graphic

σHP = 1117 MPa

Czyli:

σH1 = 882,844 < σHP = 1117 MPa

σH2 = 678,468 < σHP = 1117 MPa

A zatem warunek jest spełniony.

Założenia:

  • produkcja seryjna;

  • praca bez rewersji obrotów;

  1. Obliczenia wałów:

    1. Schemat obciążenia:

    1. Wstępne określenie długości wału:

  • odległość koła od wewnętrznej ścianki reduktora:

δ = (0,025⋅aw + 1)

δ = (0,025⋅225 + 1) = 6,625 mm

Ale grubość ścianki δ ≥ 8 mm, zatem przyjmuję odległość koła od ścianki δ = 8 mm.

  • długość wału przy wstępnym założeniu szerokości łożysk B = 20 mm:

l = b1 + 2⋅δ + B

l = 72,5 + 2⋅8 + 20 = 108,5 mm

    1. Wyznaczenie obciążeń i wymiarów wału I:

  • moment skręcający na wale I:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • siła obwodowa na kole z1:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  • reakcje w łożyskach:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • Przyjmuję materiał wałka - stal 40H, dla której:

Rm = 1000 MPa

Re = 800 MPa

Przyjmuję wykonanie obróbki cieplnej:

  • hartowanie: 850oC - olej;

  • odpuszczanie: 500oC - olej lub woda;

Przyjmuję współczynnik bezpieczeństwa X = 4, czyli będziemy mieli:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • współczynnik redukcyjny naprężeń:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • moment zastępczy (dla dominujących naprężeń stycznych):

0x01 graphic

0x01 graphic

MredIV = 292,275 Nm

Na końcu wału, gdzie wykresy momentów wskazują 0, przyjmuję moment zginający w łożyskach równy:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • wartości pozostałych momentów zostaną odczytane z wykresu poprzez interpolację liniową:

MredI = 229,2 Nm

MredII = 250,225 Nm

MredII = 271,25 Nm

MredV = 208,63 Nm

MredVI = 124,99 Nm

  • obliczenie średnic wału w przekrojach I ÷ VII:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Ze względu na wykonanie wpustów oraz uwzględniając nieprzewidziane obciążenia, zwiększam otrzymane wyniki o 30%, uzyskując:

dI = 28,145 mm

dII = 28,977 mm

dIII = 29,77 mm

dIV =30,524 mm

dV = 27,274 mm

dVI = 23,01 mm

dVII = 15,9 mm

  • obliczenie długości zredukowanej - średnice i długości odczytujemy z wykresu:

0x01 graphic

0x01 graphic

lredI = 53,57 mm

  • obliczenie kąta obrotu dla zadanego sposobu podparcia, obliczonej długości zredukowanej oraz minimalnej średnicy:

0x01 graphic

E = 2,05105 MPa - moduł Younga

0x01 graphic

0x01 graphic

  • dopuszczalny kąt obrotu dla wałów maszynowych wynosi:

ϕdop = (0,25 ÷ 2)°/mb = (0,00436 ÷ 0,0349)rad

zatem:

ϕA < ϕdop

  • obliczenie strzałki ugięcia w podporach:

0x01 graphic

0x01 graphic

f = 1,198⋅10-3 mm

  • obliczenie wartości dopuszczalnej strzałki ugięcia:

fdop = (0,005 ÷ 0,01) ⋅mn

fdop = (0,005 ÷ 0,01) ⋅5

fdop = (0,025 ÷ 0,05) mm

zatem:

f < fdop

  • obliczenie obrotów krytycznych wału I:

1,3nkryt ≤ nI0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
- moduł Kirchoffa

0x01 graphic

biegunowy moment bezwładności:

0x01 graphic

0x01 graphic

ciężar zębnika: GI = 9,35 kg = 93,5 N

zatem mamy:

0x01 graphic

QI = 30,499⋅10-6

czyli:

0x01 graphic

nkryt = 20115,3 obr/min

Czyli wał I przy obrotach 750 obr/min nie jest narażony na pracę przy częstotliwościach rezonansowych.

    1. Wyznaczenie obciążeń i wymiarów wału II:

Siły działające na ten wał są identyczne jak na wał I, inny jest tylko moment skręcający:

  • moment skręcający na wale II:

MsII = MsI⋅u

MsII = 229,2⋅1,8 = 412,56 Nm

  • siła obwodowa na kole z2 jest równa sile na kole z1,czyli P2 = 3048,9 N

  • reakcje w łożyskach:

0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjmuję materiał wału II taki sam jak na wał I, czyli będzie się on charakteryzował takimi samymi własnościami:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • moment zastępczy (dla dominujących naprężeń stycznych):

0x01 graphic

0x01 graphic

MredIV = 450,45 Nm

Na końcu wału, gdzie wykresy momentów wskazują 0, przyjmuję moment zginający w łożyskach równy:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • wartości pozostałych momentów zostaną odczytane z wykresu poprzez interpolację liniową:

MredI = 41,35 Nm

MredII = 177,72 Nm

MredIII = 314,1 Nm

MredIV = 450,45 Nm

MredV = 437,8 Nm

MredVI = 425,2 Nm

MredVII = 412,56 Nm

  • obliczenie średnic wału w przekrojach I ÷ VII, średnice są zwiększane dodatkowo o 30% ze względu na nieprzewidziane obciążenia oraz wykonanie rowków wpustowych:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  • obliczenie długości zredukowanej:

Z wykresu mamy średnice:

dI = 65 mm

dII = 76 mm

dIII = d­IV = dV 70 mm

dVI = 60 mm

dVII = 55 mm

odpowiednio na długościach:

l1 = 29 mm

l2 = 7 mm

l3 = 65 mm

l4 = 10 mm

l5 = 23 mm

0x01 graphic

0x01 graphic

lredII = 71,6 mm

  • obliczenie kąta obrotu dla zadanego sposobu podparcia, obliczonej długości zredukowanej oraz minimalnej średnicy:

0x01 graphic

E = 2,05⋅105 MPa - moduł Younga

0x01 graphic

0x01 graphic

  • dopuszczalny kąt obrotu dla wałów maszynowych wynosi:

ϕdop = (0,25 ÷ 2)°/mb = (0,00436 ÷ 0,0349)rad

zatem:

ϕA < ϕdop

  • obliczenie strzałki ugięcia w podporach:

0x01 graphic

0x01 graphic

f = 0,253⋅10-3 mm

  • obliczenie wartości dopuszczalnej strzałki ugięcia:

fdop = (0,005 ÷ 0,01) ⋅mn

fdop = (0,005 ÷ 0,01) ⋅5

fdop = (0,025 ÷ 0,05) mm

zatem:

f < fdop

  • obliczenie obrotów krytycznych wału II:

1,3nkryt ≤ nII0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
- moduł Kirchoffa

0x01 graphic

biegunowy moment bezwładności:

0x01 graphic

0x01 graphic

ciężar koła zębatego: GII = 16,27 kg = 162,7 N

zatem mamy:

0x01 graphic

QII = 107,162⋅10-3

czyli:

0x01 graphic

nkryt = 554962,45 obr/min

Czyli wał II przy obrotach 416,67 obr/min nie jest narażony na pracę przy częstotliwościach rezonansowych.

  1. Obliczenie łożysk:

    1. Obliczenie łożysk na wale I:

      1. Zliczona ilość godzin pracy:

Lh = ilość lat × ilość zmian × 2500×w

gdzie:

w - stopień wykorzystania

czyli:

Lh = 3⋅3⋅2500⋅0,6 = 13500 h

      1. Wymagany czas pracy łożyska:

0x01 graphic

q = 3 - zakładam zastosowanie łożysk kulkowych

      1. Obciążenie zastępcze wypadkowe:

Pmax = V⋅X⋅Ppmax + Y⋅Pwmax

V = 1 - dla nieruchomego wału;

Ppmax = 3048,9 N;

Pwmax = 0;

X =1;

Y = 0;

czyli:

Pmax = 1⋅1⋅3048,9 = 3048,9 N

      1. Obliczenie nośności dynamicznej:

0x01 graphic

  • widmo obciążenia:

Nk = 604,8⋅106 cykli

T1 = 1094,3Nm

T2= 4924,2 Nm

Zβ ⋅ZB ⋅Zε = 1

ZH = 2,365

ZE = 189,5 0x01 graphic

ψa = 0,3

KHα = 1,3

V = 7,5m/s

KVM = 1,496

ψd = 0,825

KHβ = 1,08

KH = 2,625

aw = 450 mm

b= 135 mm

d1 =163,36mm

m = 10 mm

uw =4,5

u = 0%

b1 = 145mm

d1 = 160 mm

d2 =720 mm

ao = 440 mm

α­t = 20°17' = 0,354 rad

invαt = 0,01568

invαtw = 0,0254

x1+x2 = 1,167

x1 = 0,5

x2 = 0,667

d1 = 160 mm

d2 = 720 mm

dw1 =163,64mm

dw2 = 736,36 mm

Δy =0,167

da1=186,66mm

da2 =750 mm

df1=145mm

df2 =708,34 mm

hf1 = 7,5 mm

hf2 = 5,83 mm

ha1 = 13,33 mm

ha2 =15 mm

cw = 2,5

n1 = 3

n2 = 9

W1=79,43 mm

W2=265,44 mm

ZE = 189,86 0x01 graphic

ZH = 2,266

Zε = 0,992

Zβ = 1

ZB = 1

Ft1 =13678,75N Ft2 =13678,33N

σH1 = 882,844 N/mm2

σH2 = 678,468 N/mm2

σoHlim =1120 MPa

ht = 1 mm

htmin = 0,688 mm

σHlim =1323,16 MPa

ZN = 0,818

ZL = 1,086 mm2/s

ZR = 1,001

ZV = 0,976

ZW = 1,07

ZX = 1,0

σHP = 1117 MPa

δ = 8 mm

l = 108,5 mm

0x01 graphic

0x01 graphic

P1 = 3048,9 N

Mgmax = 82,5 Nm

kgo = 105 MPa

ksj = 115 MPa

α = 0,456

MredI = 229,2 Nm

MredII = 250,225 Nm

MredII = 271,25 Nm

MredV = 208,63 Nm

MredVI = 124,99 Nm

dI = 21,65 mm

dII = 22,29 mm

dIII = 22,9 mm

dIV = 23,48 mm

dV = 20,98 mm

dVI = 17,7 mm

dVII = 12,23 mm

dI = 28,145 mm

dII = 28,977 mm

dIII = 29,77 mm

dIV =30,524 mm

dV = 27,274 mm

dVI = 23,01 mm

dVII = 15,9 mm

lredI = 53,57 mm

E = 2,05⋅105 MPa

I = 39,76⋅103 mm4

ϕA = 67,09⋅10-6 rad

ϕdop= (0,00436 ÷ 0,0349)rad

f = 1,198⋅10-3 mm

fdop = (0,025 ÷ 0,05) mm

G = 28846,15 MPa

Io = 251,33⋅103 mm4

QI =30,5

nkryt = 20115,3 obr/min

MsII = 412,56 Nm

P2 = 3048,9 N

α = 0,456

MredIV = 450,45 Nm

MredI = 41,35 Nm

MredI = 41,35 Nm

MredII = 177,72 Nm

MredIII = 314,1 Nm

MredIV = 450,45 Nm

MredV = 437,8 Nm

MredVI = 425,2 Nm

MredVII = 412,56 Nm

dI = 15,9 mm

dII = 25,86 mm

dIII = 31,26 mm

dIV = 35,26 mm

dV = 34,9 mm

dVI = 35,3 mm

dVII = 34,24 mm

lredII = 71,6 mm

I = 449,18⋅103 mm4

ϕA = 20,7⋅10-6 rad

ϕdop = (0,00436 ÷ 0,0349)rad

f = 0,253⋅10-3 mm

G = 28846,15 MPa

Io = 898,36⋅103 mm4

GII = 162,7 N

QII = 107,162⋅10-3

nkryt = 554962,45 obr/min

Lh = 13500 h

q = 3

V = 1

Pmax = 3048,9 N

13

Akademia Górniczo - Hutnicza w Krakowie



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Projekt z wymiennikow obliczenia doc 5
PROJEKT NR 4wykresy doc
Ćwiczenie projektowe z Budownictwa Podziemnego1 doc
PROJEKT Z ELBETU, STROP DOC
PROJEKT PRASY RAMOWEJ DOC
Projekt II obliczenia (I) (2) doc
Grunty projekt nr 1 Wit doc
ZJ Projekt Badziak Sak doc
Obliczenia do projektu 2 WOJTEK GUT DOC
PROJEKT WST PNY 1 DOC
Projekt II obliczenia (5) doc
RYSUNEK DO PROJEKTU KG PAJĄCZKI doc
projekt spawy Mistrzuniu doc
Projekt II obliczenia (3) doc
PROJEKT WST PNY DOC
Specyfikacja projektu Warsinski Rafał doc
Projekt II obliczenia (4) doc

więcej podobnych podstron