WA1~1 DOC


Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

α = 20°

FZ = 6.4 [kN]

0x01 graphic

  1. Obliczenie siły obwodowej

0x01 graphic

F0 = 6.4 x cos200

F0 = 6086,76 [N]

  1. Obliczenie siły promieniowej

0x01 graphic

Fr = 6.4 x sin200

Fr = 1977,7 [N]

  1. Ustalenie punktów przyłożenia, kierunków i wartości sił obciążających wał w płaszczyźnie X -Z.

0x01 graphic

Rys. 1. Punkty przyłożenia sił w płaszczyźnie X - Z

  1. Obliczenie reakcji Raz i Rbz w płaszczyźnie X -Z korzystając z układu równowagi statyki:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

F0 =6086,76 [N]

Fr = 1977,7 [N]

Rbz = 773,88[N]

Raz = 1203,8[N]

\ Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

a = 180[mm]

F0 = 6086,76 [N]

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Ustalenie punktów przyłożenia, kierunków podparcia i wartości sił obciążających wał w płaszczyźnie X - Y.

0x01 graphic

Rys.2. Punkty przyłożenia sił w płaszczyźnie X - Y

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Obliczenie wypadkowych Reakcji Ra, Rb w podporachA i B

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Obliczenie momentów gnących w charakterysty­cznych punktach wału i przedstawienie wykresu momentów gnących Mgz w płaszczyźnie X - Z na wykresie (rys.3b)

    1. Obliczenie momentu gnącego w przedziale I dla 0<x­1<a

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Rby=2381,77[N]

Ray=3704,98[N]

Ra =3895,64[N]

Rb =2504,33[N]

0x01 graphic

0x01 graphic

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

b = 280 [mm]

Rbz = 773,88[N]

a = 180[mm]

Ray=3704,98[N]

b = 280[mm]

Rby=2381,77[N]

    1. Obliczenie momentu gnącego w przedziale II 0<x2<b

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Sporządzenie wykresu momentów gnących (rys.3b).

  1. Obliczenie momentów gnących w charakterysty­cznych punktach wału i przedstawienie wykresu momentów gnących Mgz w płaszczyźnie X - Y na wykresie (rys.3c).

    1. Obliczenie momentu gnącego w przedziale I dla 0<x1<a

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Obliczenie momentu gnącego w przedziale II 0<x2<b

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Sporządzenie wykresu momentów gnących (rys.3c).

  1. Obliczenie momentów wypadkowych w charakterystycznych punktach i przedstawienie ich na wykresie (rys.3d).

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

F0 = 6086,76 [N]

dp = 100[mm]

Rm=530 [Mpa]

0x01 graphic

xZ = 3,5

0x01 graphic

xZ = 3,5

  1. Obliczenie momentu skręcającego przenoszonego przez wał i przedstawienie go na wykresie (rys.3e).

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Obliczenie momentów gnących zastępczych w charakterystycznych punktach wału.

    1. Obliczenie naprężenia dopuszczalnego na zginanie obustronne i skręcanie jednostronne.

      1. Dobór granicy wytrzymałości na rozciąganie Rz PN-72/H-84020

Dla stali 35 Rm = 530 [Mpa]

      1. Obliczenie wytrzymałości zmęczeniowej Zgo z zależności:

0x01 graphic

0x01 graphic

      1. Obliczenie wytrzymałości zmęczeniowej Zsj z zależności:

0x01 graphic

0x01 graphic

      1. Przyjęcie współczynnika bezpieczeństwa dla wytrzymałości zmęczeniowej xZ

Przyjęto współczynnik xZ = 3,5 (xZ = 3,5÷4)

      1. Obliczenie naprężenia dopuszczalnego na zginanie kgo.

0x01 graphic

0x01 graphic

      1. Obliczenie naprężenia dopuszczalnego na skręcanie jednostronne.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Rm=530 [Mpa]

0x01 graphic

0x01 graphic

xZ = 3,5

0x01 graphic

0x01 graphic

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Wyznaczenie współczynnika α

0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Obliczenie momentów zredukowanych w charakterystycznych punktach i przedstawienie ich na wykresie (rys. 3f):

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Obliczenie średnic teoretycznych wału w charaktery­sty­­­­­cznych punktach i przedstawienie ich na wykresie (rys. 3g).

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

0x01 graphic

Rys. 3. Wykresy momentów i średnic teoretycznych

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Obliczenie połączenia wpustowego pod kołem zębatym

    1. Wyznaczenie średnicy wału pod wpust pod kołem zębatym

Średnice wału pod wpust wyznacza się uwzględniając osłabienie wału wpustem z zależności:

0x01 graphic

przyjęto średnicę wału pod wpustem d1= 55 [mm]

    1. Dobór wymiarów wpustu z PN-70/M-85005

Z PN-70/M-85005 dobrano wymiary wpustu

bxh = 16x10 [mm]

    1. Wyznaczenie nacisków dopuszczalnych dla elementu „słabszego”.

W projekcie koło zębate i wał zostały wykonane z tego samego materiału (stal 35). Naprężenie dopuszczalne na naciski powierzchniowe przyjmuje się w granicach (70 ÷ 90) MPa dla pary wpust wykonany z Stali 40 lub Stali 45 lub staliwo w zależności od jakości materiału elementu słabszego (czopa lub piasty).

Przyjęto pdop = 75 MPa dla stali Stali 35.

    1. Obliczenie siły stycznej przenoszonej przez wpust:

0x01 graphic

    1. Obliczenie czynnej długości wpustu l0

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

pdop = 75 Mpa

F =11066,54[N]

0x01 graphic

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

0x01 graphic

    1. Dobór znormalizowanej długości wpustu

Rzeczywista długość wpustu powiększona o szerokość b wynikającą z promieni zaokrągleń wyniesie 44,7 [mm]

Z PN-70/M-85005 l1 = 45 [mm]

    1. 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 od b/2.

Przyjęto odległość od odsadzenia a1 = 10 [mm], odległość od kolejnego skoku średnic wału a2 również 10 [mm]. Stąd całkowita długość czopa

t1 = l1 +a1 +a2 =65 [mm].

    1. 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 d2 = 1,15 * d1 = 1,15 * 55 [mm] = 63,25 [mm]. Przyjęto d2 = 65 [mm].

    1. Dobór szerokości odsadzenia t2

Szerokość odsadzenia t3 przyjmuje się w zależności od układu pozostałych części wału wynikających z rozmieszczenia łożysk nie mniejszą jednak niż 0,1 * d2

Przyjęto t2 = 10 [mm].

    1. 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 tp = 70 [mm]

0x01 graphic
]

0x01 graphic

0x01 graphic

tp = 70 [mm]

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

0x01 graphic

  1. Obliczenie połączenia wpustowego pod sprzęgło

    1. Wyznaczenie średnicy wału pod wpust pod sprzęgłem

Średnice wału pod wpust wyznacza się uwzględniając osłabienie wału wpustem z zależności:

0x01 graphic

przyjęto średnicę wału pod wpustem d3= 35 [mm]

zgodnie z szeregu czopów walcowych zgodnie z PN-89/M-85000

    1. Dobór wymiarów wpustu z PN-70/M-85005

Z PN-70/M-85005 dobrano wymiary wpustu

bxh = 10x8 [mm]

    1. Wyznaczenie nacisków dopuszczalnych dla elementu „słabszego” (tarcza sprzęgła stal 35).

W projekcie tarcza sprzęgła i wał zostały wykonane z tego samego materiału (stal 35). Naprężenie dopuszczalne na naciski powierzchniowe przyjmuje się w granicach

(70 ÷ 90) MPa dla pary wpust wykonany z Stali 40 lub Stali 45 - stal lub staliwo w zależności od jakości materiału elementu słabszego (czopa lub piasty).

Przyjęto pdop = 75 MPa dla stali 35.

    1. Obliczenie siły stycznej przenoszonej przez wpust:

0x01 graphic

    1. Obliczenie czynnej długości wpustu l0

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

d3= 35[mm]

pdop = 75 Mpa

F =17390,28[N]

l0=57,9[mm]

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

0x01 graphic

F =17390,28[N]

    1. Dobór znormalizowanej długości wpustu

Rzeczywista długość wpustu powiększona o szerokość b wynikającą z promieni zaokrągleń wyniesie 66,4 [mm]

Z PN-70/M-85005 l2 = 70 [mm

    1. Dobór długości czopa wału pod koło sprzęgło

W przypadku czopów końcowych na które zostaje założona tarcza sprzęgła długość czopa dobiera się z PN-89/M-85000.

Dla średnicy d3 = 35 [mm] długość czopów od­mia­­­­­ny długiej t3 = 70 [mm] co jest niewy­star­cza­ją­ce z uwagi na konieczność zachowania odle­gło­ści między wpustem a następnym skokiem średni­cy i końcem wału.

W takim przypadku należy przyjąć najbliższą większą długość czopa zwiększając przy tym średnicę czopa do 40 [mm] zgodnie z PN-89/M-85000. Dla tej średnicy dobrano nowy wpust o wymiarach bxh = 10x8 [mm] i wykonano na nowo obliczenie wpustu.

    1. Obliczenie siły stycznej przenoszonej przez wpust:

0x01 graphic

14.9 Obliczenie czynnej długości wpustu l0

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

    1. Dobór znormalizowanej długości wpustu

Rzeczywista długość wpustu powiększona o szerokość b wynikającą z promieni zaokrągleń wyniesie 59,4 [mm]

Z PN-70/M-85005 l2 = 65 [mm]

Uwzględniając odległości rowka wpustowego od końca wału i od następnego skoku średnicy co najmniej b/2

a3 = a4 = 5 [mm] dobrano długość czopa t3 = 80 [mm] zgodnie z PN-89/M-85000 - czopy długie.

l2 = 70 [mm]

F = 15216,5[N]

l0=57,9[mm]

l2 = 65 [mm]

t3 = 80[mm]

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

Ra = 3900[N]

  1. Dobór łożysk tocznych

W praktyce dobiera się dwa takie same łożyska dlatego łożysko obliczamy w tej podporze gdzie jest większa reakcja.

Średnice wału pod łożyskiem dobrano d4 = 45 [mm]

Dane dodatkowe:

Żądana trwałość łożyska Lh = 24000 [h]

Prędkość obrotowa n = 1200 [obr/min]

Maksymalna temperatura pracy łożyska t = 120 [°C]

    1. Obliczenie nośności ruchowej łożyska

0x01 graphic

      1. Obliczenie współczynnika prędkości obrotowej

0x01 graphic

      1. Obliczenie współczynnika trwałości

0x01 graphic

      1. Dobór współczynnika temperatury

Dla t< 150 [°C] ft = 1

0x01 graphic

Z PN-85/M-86100 dobierano łożyska kulkowe zwykłe 6309 o nośności ruchowej 53000 [N] dla którego:

0x01 graphic

D = 100 [mm]

B = 25 [mm]

r = 1,5 [mm]

da = 52 [mm]

Da = 81 [mm]

Lh = 24000 [h]

0x01 graphic
t = 120[°C]

Dane

Obliczenia i rysunki

Wyniki

0x01 graphic

  1. Długość i średnica stopnia wału pod łożysko i tuleję

t4 = a + B/2 +2 - t1/2 = 142 [mm]

Przyjęto długość stopnia wału t4 = 145 [mm]

  1. Wyznaczenie średnicy i długości stopnia wału pod pierścień uszczelniający

Dobrano średnicę wału d5 = 40 [mm]

Długość stopnia wału

0x01 graphic

Przyjęto t5 = 75 [mm]

  1. Wyznaczenie średnicy wału i długości stopnia z prawej strony koła

Średnicę wału przyjęto taką samą jak pod kołem zębatym d6 = 52 [mm]

Długość stopnia wału

0x01 graphic

Przyjęto t6 = 135 [mm]

  1. Wyznaczenie średnicy i długości końcowego stopnia wału (pod łożyskiem w podporze B)

Średnica pod łożyskiem w podporze B jest taka sama jak w podporze A d7 = 45 [mm].

Długość stopnia końcowego wału t7

0x01 graphic

  1. Dobór pierścienia gumowego uszczelniającego z lewej strony wału

Dla d5 = 42 [mm]

t4=145[mm]

t5=75[mm]

t6=135[mm]

t7=28[mm]



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
LAB(6)~1 DOC
202 SP~1 DOC
PL CI$~1 DOC
SKRZY$~1 DOC
CAŁO$Ć~1 DOC
27 POL~1 DOC
ZWI$ZK~1 DOC
CW 42 ~1 (2) DOC
ĆW11~1 DOC
CAN PR~1 DOC
~$O102~1 (2) DOC
RLC WN~1 DOC
1 PULS~1 DOC
~$WDOK~1 DOC
1 WAH~1 DOC
WZM BI~1 DOC
~$ICZE~1 DOC
ĆW81~1 (2) DOC

więcej podobnych podstron