Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

2

Dane

Obliczenia

Wyniki

4,55
n

1

=

3500 obr/min
n

2

=

1750 obr/min
N=

4,55 kW

0,70 1,00

2

16

37

1,41

12,4

8

భ

30,7

1,41

1.

Obliczenie momentu

Moment na kole n

1

obliczam z zależności:

9550

9550

4,55

3500 / 12,4

Moment na kole n

2

obliczam z zależności:

9550

9550

4,55

1750 / 24,83

2.

Obliczenie przełożenia

Przełożenie obliczam z wzoru:

3500

1750 2

√ 1 √2 1,41

3.

Wstępny dobór parametrów przekładni stałej

3.1.

Dobór odległości osi

" √

య

k

dla skrzynki dwuwałkowej 14÷17

Przyjmuję

16

" 16 #12,4

య

16 2.31 37,03

Do dalszych obliczeń przyjmuję

37

3.2.

Średnica toczna i szerokość zazębienia

Średnica toczna:

భ

2

% 1

2 37

1,41 % 1

74

2,41 30,7

Szerokość zazębień wyznaczam ze wzoru:

2000

భ

% 1

Zakładam

8

2000 12,4

8 30,7

1,41 % 1

1,41 5,62

Przyjmuję

6,

8

12,4

24,83

2

1,41

16

37

భ

30,7

6

6

8

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

3

Dane

Obliczenia

Wyniki

140

8

2

&

29

&

41

&

17

&

29

&

41

37

3.3.

Liczby zębów

Zakładam

140

&

% 1

140

8

2,41

1,41 17,5 1,7092 29,911

Przyjmuję

&

29

&

భ

1,41 29 40,89

Przyjmuję

&

41

Sprawdzam poprawność zazębienia z warunków:

•

na minimalną graniczną liczbę zębów

&

:

&

' &

( 29 ) 17

&

' &

( 41 ) 17

•

poszczególne liczby zębów nie powinny być podzielne
przez wspólne liczby pierwsze, co zmniejsza zużycie
powierzchni zębów

Warunki spełnione, przyjmuję

&

i

&

do dalszych obliczeń

Rzeczywisty stosunek liczby zębów oraz średnica toczna koła
zębatego obliczanej przekładni wynoszą:

&

&

29

41 0,7073

భ

2&

&

% &

2 37 29

29 % 41

2146

70 30,65

3.4.

Wskaźnik zmiany odległości osi λ

Wstępnie przyjmuję

* 1,05

3.5.

Kąt podziałowej linii zęba

Przyjmuję β

20˚

3.6.

Kąt zarysu

Przyjmuję zarys odniesienia o znormalizowanym kącie

,

20˚

a zatem kąt zarysu zęba na okręgu podziałowym w przekroju
normalnym

,

,

20˚

&

29

&

41

భ

30,65

* 1,05



β

20˚

,

20˚

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

4

Dane

Obliczenia

Wyniki

భ

30,65

* 1,05

&

29

0,95

β

20˚

1,011

&

29

&

41

37

35,385

,

21,17˚

37

35,385

,

26,898˚

,

21,17˚

3.7.

Moduł podziałowy normalny

భ

*&

-.β

30,65

1,05 29 -.20˚ 0,95

3.8.

Moduł podziałowy czołowy

-.β

0,95

-.20˚ 1,011

3.9.

Odległość osi zerowa

2 /&

% &

0

1,011

2 /29 % 410 35,385

Dla

38,22 rzeczywisty wskaźnik λ wynosi:

*

37

35,385 1,046

3.10.

Podziałowy kąt zarysu w przekroju czołowym

12 ,

12 ,

-.β

1220˚

-.20˚ 0,387329

stąd

,

21,17˚

3.11.

Kąt przyporu czołowy

cos ,

-.,

35,385

37 -.21,17˚ 0,892

zatem

,

26,898˚

3.12.

Suma współczynników przesunięcia zarysu

Dla zadanej odległości osi

sumę współczynników przesunięcia

zarysu

∑

oblicza się z wzoru:

∑

7

% 7

8 ,

9 8 ,

212,

/&

% &

0

8 , 12, 9 ,:

,:

,˚ · <

180˚

8 ,

8 26,898˚ 0,03782

8 ,

8 21,17˚ 0,01778

0,95

1,011

35,385

* 1,046

,

21,17˚

,

26,898˚

8 ,

0,03782

8 ,

0,01778

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

5

Dane

Obliczenia

Wyniki

,

20˚

&

29

&

41

∑

" 1.927

1,011

&

29

&

41

29,319

41,451

,

21,17˚

29,319

41,451

0,95

7

7

" 0,9635

=

1,00

-

0,25

8 ,

9 8 ,

0,03782 9 0,01778 0,02004

∑

7

% 7

0,02004

21220˚ 70 1.927

3.13.

Rozdział sumy współczynników przesunięcia zarysu

∑

7

% 7

7

ś

7

% 7

2

1.927

2 0,9635

7

ś

7

7

" 0,9635

3.14.

Współczynniki wysokości głowy zęba i luzu

wierzchołkowego zarysu odniesienia

=

1,00

-

0,25

4.

Obliczenie podstawowych wielkości geometrycznych
kół zębatych walcowych

4.1.

Średnica podziałowa

&

29,319

&

41,451

4.2.

Średnica zasadnicza

-.,

29,319 -.21,17˚ 27,34

-.,

41,451 · -.21,17˚ 38,65

4.3.

Średnica podstaw

9 2=

% 27

9 2=

% 2

/7

9 =

9 -

0

29,319 % 2 0,95 /0,9635 9 1 9 0,250

28,77

9 2=

% 27

9 2=

% 2

/7

9 =

9 -

0

41,451 % 2 0,95 /0,9635 9 1 9 0,250

40,9

8,

9 8,

0,02004

∑

" 1.927

7

ś

0,9635

7

7

" 0,9635

=

1,00

-

0,25

29,319

41,451

27,34

38,65

28,77

40,9

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

6

Dane

Obliczenia

Wyniki

37

35,385

0,95

> 1,7

∑

" 1.927

29,319

41,451

0,95

7

7

" 0,9635

=

1,00

90,227

32,67

44,76

27,34

38,65

0,95

0,95

32,67

44,76

28,77

40,9

4.4.

Współczynnik przesunięcia odległości osi

>

9

9 0,5/

%

0

37 9 35,385

0,95

1,7

4.5.

Współczynnik przesunięcia wyrównawczego

> 9 ∑

1,7 9 1.927 90,227

4.6.

Średnica wierzchołków

% 2

/7

% =

%

0

29,203 % 2 0,946 /1,06065 % 1 9 0,2270

32,67

% 2

/7

% =

%

0

41,287 % 2 0,946 /1,06065 % 1 9 0,2270

44,76

Sprawdzam prawidłowość zazębienia z warunku na średnice
wierzchołków:

'

% 2

27,34 % 2 0,95 29,24

32,67 ) 29,24

'

% 2

38,65 % 2 0,95 40,55

44,76 ) 40,55

Warunek został spełniony.

Sprawdzam prawidłowość zazębienia z warunku na luz
wierzchołkowy:

-

' 0,2

0,2

0,19

-

9

%

2

37 9

32,67 % 40,9

2

0,215

0,215 ' 0,19

-

' 0,2

0,2

0,19

-

9

%

2

37 9

44,76 % 28,77

2

0,235

0,235 ' 0,19

Warunek został spełniony.

> 1,7

90,227

32,67

44,76

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

7

Dane

Obliczenia

Wyniki

32,67

44,76

37

,

26,898˚

&

41

44,76

38,65

27,34

&

41

37

,

26,898˚

32,67

27,34

38,65

1,011

?

3,18

,

21,17˚

&

29

44,76

38,65

,

26,898˚

32,67

27,34

,

26,898˚

4.7.

Średnica czynna okręgu wierzchołków

"

32,67

"

44,76

4.8.

Średnica czynna okręgu podstaw

@A2.,

9

&

|&

| C

9

D

%

CE2 37 .26,898 9 #44,76

9 38,65

F

% 27,34

29,43

&

|&

|

@A2.,

9 C

9

D

%

CE2 37 .26,898 9 #32,67

9 27,34

F

% 38,65

41,67

4.9.

Podziałka czołowa

?

< 1,011 < 3,18

4.10.

Podziałka przyporu

?

?

-.,

3,18 -.21,17˚ 2,96

4.11.

Długość wzębiania

2

0,5 A

&

|&

| C

9

9

12,

D

1

2 E1 #44,76

9 38,65

9 38,65 1226,898˚F

1,48

4.12.

Długość wyzębiania

2

0,5 AC

9

9

12,

D

1

2 E#32,67

9 27,34

9 27,34 1226,898˚F

2,01

32,67

44,76

29,43

41,67

?

3,18

?

2,96

2

1,48

2

2,01

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

8

Dane

Obliczenia

Wyniki

2

1,48

2

2,01,

2

3,49

?

2,95

6

β

20˚

0,95

G

1,18

G

0,6875

32,67

44,76

28,77

40,9

1,011

7

" 0,9635

,

20˚

1,011

7

" 0,9635

,

20˚

32,67

44,76

27,34

38,65

4.13.

Długość odcinka przyporu

2

2

% 2

1,48 % 2,01 3,49

4.14.

Wskaźnik zazębienia czołowy

G

2

?

3,49

2,96 1,18

4.15.

Wskaźnik zazębienia poskokowy

G

.H

<

6 .20

0.95 < 0,6875

4.16.

Wskaźnik zazębienia całkowity

G

G

% G

1,18 % 0,6875 1,8675

4.17.

Wysokość zęba

=

0,5I

9

J 0,5 3,9 1,95

=

0,5I

9

J 0,5 3,86 1,93

4.18.

Grubość zęba na walcu podziałowym w przekroju

czołowym

.

E

<

2 % 27

12,

F 1,011 E

<

2 % 2 0,9635 1220˚F

2,297

.

E

<

2 % 27

12,

F 1,011 E

<

2 % 2 /0,96350 1220˚F

2,297

4.19.

Grubość zęba na walcu wierzchołków w przekroju

czołowym

Kąt zarysu na walcu wierzchołków w przekroju czołowym:

-.,

27,34

32,67 0,8368

,

33,19°

-.,

38,65

44,76 0,8634

2

3,49

G

1,18

G

0,6875

G

1,8675

=

1,95

=

1,93

.

2,297

.

2,297

,

33,19°

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

9

Dane

Obliczenia

Wyniki

,

21,17˚

,

33,19°

32,67

.

2,297

29,319

8,

0,01778

8,

0,0748

,

30,29°

44,76

.

2,297

41,451

8,

0,01778

8,

0,0554

H 20°

32,67

29,319

.

0,697

H

22,07°

H 20°

44,76

41,451

.

0,796

H

21,46°

,

30,29°

8 , 12, 9 ,:

,:

,˚ · <

180˚

8,

12,

9

,

<

180˚ 1221,17˚ 9

21,17 <

180˚ 0,01778

8,

12,

9

,

<

180˚ 1233,19˚ 9

33,19 <

180˚ 0,0748

.

L

.

% 8,

9 8,

M

32,67 L

2,297

29,319 % 0,01778 9 0,0748M

0,697

8,

12,

9

,

<

180˚ 1230,29˚ 9

30,29 <

180˚ 0,0554

.

L

.

% 8,

9 8,

M

44,76 L

2,297

41,451 % 0,01778 9 0,0554M

0,796

4.20.

Grubość zęba na walcu wierzchołków w przekroju

normalnym

12H

12H

1220°

32,67

29,319 0,4056

H

22,07°

.

.

-.H

0,697 -.22,07° 0,6459

12H

12H

1220°

44,76

41,451 0,393

H

21,46°

.

.

-.H

0,796 -.21,46° 0,7408

,

30,29°

8,

0,01778

8,

0,0748

.

0,697

8,

0,0554

.

0,796

H

22,07°

.

0,6459

H

21,46°

.

0,7408

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

10

Dane

Obliczenia

Wyniki

.

0,6459

.

0,7408mm

1,011

7

" 0,9635

,

20˚

1,011

7

" 0,9635

,

20˚

32,67

N

0,879

29,319

8,

0,01778

8,

0,0748

44,76

N

0,879

41,451

8,

0,01778

8,

0,0554

N

2,842

H

22,07°

N

2,633

H

21,46°

Sprawdzam prawidłowość zazębienia z warunku że koło
uzębione zewnętrznie nie może być zaostrzone u wierzchołka:

.

' 0,2

0,2

0,19

.

0,6459

.

0,7408

Warunek spełniony.

4.21.

Szerokość wrębu na walcu podziałowym w przekroju

czołowym

N

E

<

2 9 27

12,

F 1,011 E

<

2 9 2 0,9635 1220˚F

0,879

N

E

<

2 9 27

12,

F 1,011 E

<

2 9 2 0,9635 1220˚F

0,879

4.22.

Szerokość wrębu na walcu wierzchołków w przekroju

czołowym

N

L

N

9 8,

% 8,

M

32,67 L

0,879

29,319 9 0,01778 % 0,0748M

2,842

N

L

N

9 8,

% 8,

M

44,76 L

0,879

41,451 9 0,01778 % 0,0554M

2,633

4.23.

Szerokość wrębu na walcu wierzchołków w przekroju

normalnym

N

N

-.H

2,842 -.22,07 2,63

N

N

-.H

2,633 -.21,46 2,45

N

0,879

N

0,879

N

2,842

N

2,633

N

2,63

N

2,45

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

11

Dane

Obliczenia

Wyniki

12,4

24,83

29,319

41,451

H 20°

,

20°

&

29

&

41

H 20°

H

18,75

,

21,17˚

H

18,75˚

,

26,898˚

32,67

44,76

27,34

38,65

G

1,18

&

29

&

41

1,0039

G

0,6875

5.

Obliczenia wytrzymałościowe przekładni zębatej

5.1.

Wyznaczam naprężenie stykowe

Na materiał zębnika i koła zębatego przyjmuję stal 20HG. Koła pełne.

a.

Wyznaczam siłę obwodową:

O

2

2 12400

29,319

845,87

O

2

2 24830

41,451

1198,041

b.

Geometria zazębienia

H

- cos #1 9 /.H -.,

0

H

- cos #1 9 /.20 -.200

18,75

&

&

-.

H

-.H 34,416

&

&

-.

H

-.H 48,657

P

1

-.,

@

2-.H

12,

1

-.21,17 @

2 -.18,75

1226,898 2,07

12,

QR@

9 1 9 2<

&

S T@

9 1 9 /G

9 10 2<

&

U

1226,898

@AC32,67

27,34

9 1 9 2<

29 D VC

44,76

38,65

9 1 9 /1,18 9 10 2<

41W

0,507

CI√1,428 9 1 9 0,217J I√1,341 9 1 9 0,0276J

0,507

#0,459 0,5563

0,507

0,505 1,0039

P

9 G

/

9 10 1,0039 9 0,6875 /1,0039 9 10

1,0012

O

845,87

O

1198,041

H

18,75

&

34,416

&

48,657

P

2,07

1,0039

P

1,0012

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

12

Dane

Obliczenia

Wyniki

32,67

44,76

27,34

38,65

G

1,18

&

29

&

41

0,982

G

0,6875

G

1,18

G

0,6875

β

20˚

&

34,416

&

48,657

7

7

0,9635

12,

QR@

9 1 9 2<

&

S T@

9 1 9 /G

9 10 2<

&

U

1226,898

@AC44,76

38,65

9 1 9 2<

41 D VC

32,67

27,34

9 1 9 /1,18 9 10 2<

29W

0,507

CE#1,341 9 1 9 0,153F I√1,428 9 1 9 0,0389J

0,507

#0,433 0,6153

0,507

0,516 0,982

P

9 G

/

9 10 0,982 9 0,6875 /0,982 9 10 0,994

Ponieważ

P

X 1 przyjmuję P

1

P

@

4 9 G

3 I1 9 G

J %

G

G

@

4 9 1,18

3

/1 9 0,68750 %

0,6875

1,18

#0,94 0,3125 % 0,5826 0,936

P

#-.H √-.20 0,9397

c.

Sprężystość materiałów

P

189,8√

d.

Współczynniki obciążenia

Y

1

0,4723 %

0,15551

&

%

0,25791

&

9 0,006357

%

90,116547

&

9 0,001937

9

0,241887

&

% 0,005297

% 0,001827

0,982

P

1

P

0,936

P

0,9397

P

189,8√

Y

1

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

13

Dane

Obliczenia

Wyniki

0,473211

-Z

2,11

[

1

[

!

1

H 20˚

O

845,87

O

1198,041

6

Y

1

-

1,586

\

5,6]

>

0,42]

^

"

140,978

\

6]

>

0,45

-

1,586

^

"

140,978

0,4723 %

0,15551

34,416 %

0,25791

48,657 9 0,00635 0,9635

%

90,11654 0,9635

34,416

9 0,00193 0,9635

9

0,24188 0,9635

48,657

% 0,00529 0,9635

% 0,00182 0,9635

0,4723 % 0,0045 % 0,0053 9 0,0061 9 0,00326

9 0,001339 9 0,00479 % 0.00491 % 0,00169

0,473211

-Z

1

Z

1

0,473211 2,11

[

1

[

!

1

-

0,8-Z

[

[

!

-.H 0,8 2,11 1 1 -.20 1,586

\

5,6]

>

0,075 \

0,075 5,6 0,42]

^

"

O

Y

845,87

6 1 140,978

_

-

I\

9 >

J

^

"

1,586 /5,6 9 0,420

140,978

0,0582

\

\

6]

>

0,075 \

0,075 6 0,45

_

-

I\

9 >

J

^

"

1,586 /6 9 0,450

140,978

0,0624

_

#

`1 9

-

^

"

` a1 9

1,586

140,978a 0,9887

0,473211

-Z

2,11

[

1

[

!

1

-

1,586

\

5,6]

>

0,42]

^

"

140,978

_

0,0582

\

6]

>

0,45

_

0,0624

_

#

0,9887

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

14

Dane

Obliczenia

Wyniki

32,67

44,76

28,77

40,9

"

30,72

27,34

"

42,83

38,65

b

$

7,83
10

%&

2

'

I1 9

$

(

J

1 c ół ?Nł

9 1-&^>-=

0,003657

2

'

0,006914

2

'

-

1,586

G

1,18

n

1

=

3500 obr/min

&

29

-

1,80011

0,00239

0,387

[

)

0,32

[

)

0,34

[

)'

0,23

_

0,0582

_

0,0624

_

#

0,9887

\

7]

"

%

2

32,67 % 28,77

2

30,72

"

%

2

44,76 % 40,9

2

42,83

<

8

"

(

I1 9

$

(

J b

$

<

8

30,72

(

27,34

1 7,83 10

%&

0,392 1 191,48 1 7,83 10

%&

0,003657

2

'

<

8

"

(

I1 9

$

(

J b

$

<

8

42,83

(

38,65

1 7,83 10

%&

0,392 2 252,647 1 7,83 10

%&

0,006914

2

'

%

0,003657 0,006914

0,003657 % 0,006914 0,00239

-

-

/0,75G

% 0,250 1,586 /0,75 1,18 % 0,250 1,80011

A30 10

'

< &

C -

D

3500

A30 10

'

< 29 C

1,80011

0,00239D

3500

329,286 27,444 0,387

Y

)

I[

)

_

% [

)

_

% [

)'

_

#

J % 1

0,387/0,32 0,0582 % 0,34 0,0624 % 0,23

0,98870 % 1 1,103

\

O

7]

O

0,5 \

0,5 7 3,5]

"

30,72

"

42,83

0,003657

2

'

0,006914

2

'

0,00239

-

1,80011

0,387

Y

)

1,103

\

7]

O

3,5]

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

15

Dane

Obliczenia

Wyniki

O

3,5]

-

1,80011

O

3,5]

>

0,525

^

"

140,978

G

1,8675

-

1,80011

\

5,6]

>

>

0,42]

^

"

140,978

O

845,87

29,319

6

1,41

P

2,07

P

1,0012

P

0,936

P

0,9397

P

189,8√

Y

1

Y

)

1,103

Y

1,01899

Y

1

O

1198,041

6

Y

1

-

1,586

\

5,6]

>

0,42]

^

"

199,6735

\

6]

>

0,45

-

1,586

^

"

199,6735

>

0,15 O

0,15 3,5 0,525

Y

1 %

-

IO

9 >

J

2^

"

1 %

1,80011 /3,5 9 0,5250

2 140,978

1,01899

Y

G

2 A0,9 % 0,4

-

I\

9 >

J

^

"

D

1,8675

2 A0,9 % 0,4

1,80011 /5,6 9 0,420

140,978

D

0,93375 /0,9 % 0,4 0,0660 0,865026

Ponieważ

Y

X 1 przyjmuję Y

1

f

@

O

% 1

P

P

P

P

P

CY

Y

)

Y

Y

@

845,87

29,319 6

1,41 % 1

1,41 2,07 1,0012 0,936

0,9397 189,8 #1 1,103 1,01899 1
#4,8 1,71 345,98 1,06 2,86 345,98 1,06

1048,87

^

"

O

Y

1198,041

6

1 199,6735

_

-

I\

9 >

J

^

"

1,586 /5,6 9 0,420

199,6735

0,0411

_

-

I\

9 >

J

^

"

1,586 /6 9 0,450

199,6735

0,0440

>

0,525

Y

1,01899

Y

1

f

1048,87

^

"

199,6735

_

0,0411

_

0,0440

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

16

Dane

Obliczenia

Wyniki

-

1,586

^

"

199,6735

0,387

[

)

0,32

[

)

0,34

[

)'

0,23

_

0,0411

_

0,0440

_

#

0,992

-

1,80011

O

3,5]

>

0,525

^

"

199,6735

G

1,8675

-

1,80011

\

5,6]

>

>

0,42]

^

"

199,6735

O

1198,041

41,451

6

1,41

P

2,07

P

1

P

0,936

P

0,9397

P

189,8√

Y

1

Y

)

1,0991

Y

1,0134

Y

1

_

#

`1 9

-

^

"

` a1 9

1,586

199,6735a 0,992

Y

)

I[

)

_

% [

)

_

% [

)'

_

#

J % 1

0,387/0,32 0,0411 % 0,34 0,0440 % 0,23

0,9920 % 1 1,0991

Y

1 %

-

IO

9 >

J

2^

"

1 %

1,80011 /3,5 9 0,5250

2 199,6735

1,0134

Y

G

2 A0,9 % 0,4

-

I\

9 >

J

^

"

D

1,8675

2 A0,9 % 0,4

1,80011 /5,6 9 0,420

199,6735

D

0,93375 /0,9 % 0,4 0,04670 0,85781745

Ponieważ

Y

X 1 przyjmuję Y

1

f

@

O

% 1

P

P

P

P

P

CY

Y

)

Y

Y

@

1198,041

29,319 6

1,41 % 1

1,41 2,07 1 0,936 0,9397

189,8 #1 1,0991 1,0134 1
#6,81 1,71 345,56 1,055

3,41 345,56 1,06 1249,06

Naprężenie stykowe dla zębnika:

f

1048,87

Naprężenie stykowe dla koła zębatego:

f

1249,06

_

#

0,992

Y

)

1,0991

Y

1,0134

Y

1

f

1249,06

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

17

Dane

Obliczenia

Wyniki

g

"*

1

f

+*",!-

1500?

P

.

1

P

/

1

P

1

P

0

1

P

1

1

Y

1,01899

=

1,95

6

5.2.

Wyznaczam dopuszczalne naprężenia stykowe:

f

1

g

"*

f

+*",!-

P

.

P

/

P

P

0

P

1

f

1

1 1500 1 1 1 1 1 1500

f

1500

5.3.

Porównuję wartości naprężeń obliczeniowych z

wartościami naprężeń dopuszczalnych

Naprężenie stykowe dla zębnika:

f

1048,87

Naprężenie stykowe dla koła zębatego:

f

1249,06

Dopuszczalne naprężenie stykowe:

f

1500

f

X f

f

X f

Warunek spełniony

5.4.

Wyznaczam naprężenie u podstawy zęba

h

1,96

h

1,98

h

!

2,12

h

!

2,14

h

1 9 G

H

120 1 9 0,6875

20

120 0,8854

Y

1

Y

)

1,103

Y

)

1,0991

Y

Y

223

4

మ

1

1 % =

% E

=

F

1

1 % 1,95

6 % E

1,95

6 F

1

1 % 0,325 % 0,105625

0,699

Y

Y

5,&77

1,01899

5,&77

1,0132

f

1500

h

1,96

h

1,98

h

!

2,12

h

!

2,14

h

0,8854

Y

1

Y

)

1,103

Y

)

1,0991

Y

1,0132

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

18

Dane

Obliczenia

Wyniki

Y

1,0134

=

1,93

6

O

845,87

6

0,95

h

1,96

h

!

2,12

h

0,8854

Y

1

Y

)

1,103

Y

1,0132

Y

1

O

1198,041

7,5

0,95

h

1,98

h

!

2,14

h

0,8854

Y

1

Y

)

1,0991

Y

1,009

Y

1

h

!

2,12

h

!

2,14

g

"*

1,3

f

,!-

920

h

8+9

1,0528

h

+9

1

h

0

1

Y

Y

223

4

మ

1

1 % =

% E

=

F

1

1 % 1,93

6 % E

1,93

6 F

1

1 % 0,3216 % 0,103

0,702

Y

Y

5,:5

1,0134

5,:5

1,009

Y

Y

1

f

O

h

h

!

h

Y

Y

)

Y

Y

845,87

6 0,95 1,96 2,12 0,8854 1 1,103 1,0132

1

148,39 1,96 2,12 0,8854 1 1,103 1,0132

1 610,108

f

O

h

h

!

h

Y

Y

)

Y

Y

1198,041

8 0,95 1,98 2,14 0,8854 1 1,0991

1,009 1 157,63 4,16 655,74

5.5.

Wyznaczam dopuszczalne naprężenia u podstawy zęba:

f

1

g

"*

f

,!-

h

8+9

h

+9

h

0

h

8+9

0,44 h

!

% 0,12 0,44 2,12 % 0,12 1,0528

h

8+9

0,44 h

!

% 0,12 0,44 2,14 % 0,12 1,0616

f

1

g

"*

f

,!-

h

8+9

h

+9

h

0

1

1,3 920 1,0528 1 1 745,06

Y

1,009

Y

1

f

610,108

f

655,74

h

8+9

1,0528

h

8+9

1,0616

f

745,06

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

19

Dane

Obliczenia

Wyniki

g

"*

1,3

f

,!-

920

h

8+9

1,0616

h

+9

1

h

0

1

;

12,4

;

130

O

845,87

,

21,17˚

,

26,89˚

f

1

g

"*

f

,!-

h

8+9

h

+9

h

0

1

1,3 920 1,0616 1 1 751,29

5.6.

Porównuję wartości naprężeń obliczeniowych z

wartościami naprężeń dopuszczalnych

Naprężenie u podstawy zęba dla zębnika:

f

610,108

Naprężenie u podstawy zęba dla koła zębatego:

f

655,74

Dopuszczalne naprężenia u podstawy zęba dla zębnika:

f

745,06

Dopuszczalne naprężenia u podstawy zęba dla koła zębatego:

f

751,29

f

X f

f

X f

Warunek spełniony

6.

Obliczenie wałków oraz łożysk przekładni

6.1.

Dobór łożysk wałka zębnika

Na materiał wałka przyjmuję stal St7

a.

Obliczam średnicę wału z warunku na skręcanie:

i

;

;

=

;

<

'

16

;

stąd:

' @

12,4 16

<

;

య

@

198400

< 130

య

7,86

Przyjmuję średnicę wału zębnika pod łożyska

10

b.

Obliczam siłę osiową

O

i promieniową

O

obciążające

łożyska wałka zębnika

O

O

.,

-.,

845,87

.26,89

-.21,17 845,87 0,485

410,331

f

751,29

10

O

410,331

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

20

Dane

Obliczenia

Wyniki

O

845,87

j

16000

n

1

=

3500 obr/min

O

410,331

O

307,871

O

410,331

N 0,60

k

0,44

h

1,19

O

307,871

O

410,331

O

546,91

j

16000

n

1

=

3500 obr/min

O

O

12H 845,87 1220 307,871

Dla przekładni zębatych żądana trwałość łożyska w godzinach
wynosi 12500-20000h. Przyjmuję

j

16000

j

16660

L

[

O

M

'

16660

[

'

O

'

[

@

j

O

'

16660

య

@

16000 3500 410,331

'

16660

య

6146,65

Z katalogu dobieram wstępnie łożysko kulkowe 7000C w układzie
Tandem dla którego

[ 8650 oraz [

=

5000

O

O

307,871

410,331 0,75

O

O

) N

c.

Obliczam obciążenie zastępcze łożysk dla wałka zębnika

O

k

O

% h

O

0,44 410,331 % 1,19 307,871

546,91

Wymagana nośność łożyska:

[

@

j

O

'

16660

య

@

16000 3500 546,91

'

16660

య

8192,57

Przyjmuję łożysko kulkowe 7000C w układzie Tandem.
Wymiary łożyska:
Średnica wew.: 10mm
Średnica zew.: 26mm
Szerokość : 2x8mm=16mm

"*

0,3

Do łożysk dobieram simmering o wymiarach:
Średnica wew.: 10mm
Średnica zew.: 22mm
Szerokość: 7mm

O

307,871

[

6146,65

O

546,91

[

8192,57

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

21

Dane

Obliczenia

Wyniki

c

=+

2

34

17

17

O

845,87

O

845,87

l

422,935

6.2.

Obliczanie średnic czopów wałka zębnika

a.

Obliczam wymaganą długość wałka zębnika:

szerokość luzu montażowego: 2x4mm
szerokość łożyska: 16mm x2
szerokość simmeringu: 7mm
szerokość segera: 2mm x2 (wstępnie)
szerokość zębnika: 6mm

2 /16 % 2 % 40 % 7 % 6 57

Powiększam długość wałka o 2x1mm sfazowania na końcach
wałka oraz odstęp między uszcz. a łożyskiem oraz grubość
ścianki(2x2mm). Wstępnie przyjmuję całkowitą obliczeniową
długość wałka zębnika

c

63

Długość wałka do obliczenia reakcji na podporach (odejmuję
szerokość uszcz., sfazowania i oset. między łożyskiem a uszcz. i
grubość ścianki oraz 0,5 szerokości łożysk, ponieważ przyjmuję, że
reakcje będą występowały w połowie szerokości łożysk):

63 9 2 9 7 9 4 9 16 34mm

b.

Obliczam momenty zginające wałek zębnika.

Zapisuję warunki równowagi:

∑

*>

0 9l

% O

9 l

0

∑

?*

0 9O

% l

2 0

9845,87 17 % l

2 17 0

914379,79 9l

34

l

14379,79

34

621,96

9l

% O

9 l

0

9l

% 845,87 9 422,935 0

l

845,87 9 422,935 422,935

c

63

c

=+

2

34

l

422,935

l

422,935

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

22

Dane

Obliczenia

Wyniki

;

12,4

0

10,57

0

$

65

10,67

$

65

15,02

l

0 0

l

0,017 422,935 0,017 7,19

9l

0,05 % O

0,025 % l

0 0

c.

Obliczam momenty zastępcze:

C

%

,

2

;

gdzie

, dla stali St0S ,

#

೒ೕ

#

ೞೕ

&@
((

" 1,53

C

%

,

2

;

@0 %

1,53

2 12,4

10,84

C

%

,

2

;

@7,19

%

1,53

2 12,4

13,01

C

%

,

2

;

@0 %

1,53

2 12,4

10,84

d.

Obliczam minimalne średnice czopów pod łożyska i zębnik:

I.

Średnice czopów pod łożyska:

' @

10

$

య

@

10 10,84

130000000

య

0,00941 9,41

We wcześniejszych obliczeniach do doboru łożysk przyjąłem
10mm a więc jest to poprawna średnica.

II.

Średnica czopa pod zębnik:

A

' @

10

$

య

@

10 13,01

130000000

య

0,01000 10,00

Ponieważ z doboru łożysk do wałka zębnika wynika, że łożysko
powinno opierać się na karbie wałka o średnicy min12,6mm i
średnica ta jest większa od minimalnej wymaganej pod czop
zębnika, przyjmuję średnicę wałka pod czop zębnika

A

13

0

7,19

0

10,84

13,01

10,84

10

A

13

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

23

Dane

Obliczenia

Wyniki

c

87

c

=

18

;

12,4

13

B1

175

= 5

;

24,83

;

130

6.3.

Obliczam całkowitą długość wałka zębnika:

c

Ał#

c

% c

=

Przyjmuję dodatkową długość wałka zębnika (długość wałka
wychodzącego poza obudowę)

c

=

17

c

Ał#

63 % 17 80

6.4.

Dobór pierścieni osadczych SEGERA do wałka zębnika .

Dobieram pierścienie z „Katalogu segerów zewnętrznych DIN
471”
Seger 12
Średnica karbu pod pierścień: 11mm
Wysokość pierścienia: 1,8mm
Minimalna szerokość karbu pod pierścień: 1,1mm
Szerokość pierścienia: 1mm

6.5.

Obliczanie długości wpustu na wałku zębnika

Na materiał wpustu przyjmuję stal St7

O

2

;

2 0,0124

0,013

1,908 1908

E1

0,8

B

0,8 175 140

1

1

" 0,5= 0,5 5 2,5

c

0G

' O

1

1

E

1908

2,5 140 5,45

Przyjmuję długość wpustu

c

0G

6

6.6.

Dobór łożysk wałka koła zębatego

Na materiał wałka przyjmuję stal St7

a.

Obliczam średnicę wału z warunku na skręcanie:

i

;

;

=

;

<

'

16

;

stąd:

' @

24,83 16

<

;

య

@

397280

< 130

య

9,90

Przyjmuję średnicę wału koła zębatego pod łożyska

12

c

=

17

c

Ał#

80

c

0G

6

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

24

Dane

Obliczenia

Wyniki

O

1198,041

,

21,17˚

,

26,89˚

O

1198,041

j

16000

n

1

=

1750 obr/min

O

581,05

O

436,051

O

581,05

N 0,50

k

0,44

h

1,12

O

436,051

O

581,05

O

744,039

j

16000

n

1

=

1750 obr/min

b.

Obliczam siłę osiową

O

i promieniową

O

obciążające

łożyska wałka zębnika

O

O

.,

-.,

1198,041

.26,89

-.21,17 1198,041 0,485

581,05

O

O

12H 1198,041 1220 436,05

Dla przekładni zębatych żądana trwałość łożyska w godzinach
wynosi 12500-20000h. Przyjmuję

j

16000

j

16660

L

[

O

M

'

16660

[

'

O

'

[

@

j

O

'

16660

య

@

16000 1750 581,05

'

16660

య

6908,35

Z katalogu dobieram wstępnie łożysko kulkowe 7001A w układzie
Tandem dla którego

[ 9400 oraz [

=

5950

O

O

436,051

581,05 0,75

O

O

) N

a.

Obliczam obciążenie zastępcze łożysk dla wałka zębnika

O

k

O

% h

O

0,44 581,05 % 1,12 436,051

744,039

Wymagana nośność łożyska:

[

@

j

O

'

16660

య

@

16000 1750 744,039

'

16660

య

8846,2

Przyjmuję łożysko kulkowe 7001A w układzie Tandem.
Wymiary łożyska:
Średnica wew.: 12mm
Średnica zew.: 28mm
Szerokość: 2x8mm

"*

0,3

O

581,05

O

436,051

[

6908,35

O

744,039

[

8846,2

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

25

Dane

Obliczenia

Wyniki

Do łożysk dobieram simmering o wymiarach:
Średnica wew.: 12mm
Średnica zew.: 24mm
Szerokość: 7mm

6.7.

Obliczanie średnic czopów wałka koła zębatego

b.

Obliczam wymaganą długość wałka zębnika:

szerokość luzu montażowego: 2x3mm
szerokość łożyska: 16mm x2
szerokość simmeringu: 7mm
szerokość segera: 2mm x2 (wstępnie)
szerokość zębnika: 8mm

2 /16 % 2 % 30 % 7 % 8 57

Powiększam długość wałka o 2x1mm sfazowania na końcach
wałka oraz odstęp między uszcz. a łożyskiem oraz grubość
ścianki(2x2mm). Wstępnie przyjmuję całkowitą obliczeniową
długość wałka zębnika

c

63

Długość wałka do obliczenia reakcji na podporach (odejmuję
szerokość uszcz., sfazowania i oset. między łożyskiem a uszcz. i
grubość ścianki oraz 0,5 szerokości łożysk, ponieważ przyjmuję, że
reakcje będą występowały w połowie szerokości łożysk):

63 9 2 9 7 9 4 9 16 34mm

b.

Obliczam momenty zginające wałek zębnika.

Zapisuję warunki równowagi:

∑

*>

0 9l

% O

9 l

0

∑

?*

0 9O

% l

2 0

c

63

c

=+

2

34

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

26

Dane

Obliczenia

Wyniki

c

=+

2

34

17

O

1198,041

O

1198,041

l

599,0205

;

24,83

0

15,57

0

$

65

21,36

91198,041 17 % l

2 17 0

920366,697 9l

34

l

20366,697

34

599,0205

9l

% O

9 l

0

9l

% 1198,041 9 599,0205 0

l

1198,041 9 599,0205 599,0205

l

0 0

l

0,017 599,0205 0,017 10,18

9l

0,052 % O

0,026 % l

0 0

e.

Obliczam momenty zastępcze:

C

%

,

2

;

gdzie

, dla stali St7 ,

#

೒ೕ

#

ೞೕ

'5

H@

" 1,53

C

%

,

2

;

@0 %

1,53

2 24,83

21,72

C

%

,

2

;

@15,57

%

1,53

2 24,83

26,72

C

%

,

2

;

@0 %

1,53

2 24,83

21,72

f.

Obliczam minimalne średnice czopów pod łożyska i zębnik:

I.

Średnice czopów pod łożyska:

' @

10

$

య

@

10 21,72

130000000

య

0,01187 11,87

We wcześniejszych obliczeniach do doboru łożysk przyjąłem
12mm a więc jest to poprawna średnica.

l

599,0205

l

599,0205

0

10,18

0

21,72

26,72

21,72

12

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

27

Dane

Obliczenia

Wyniki

$

65

26,43

c

85

c

=

18

;

24,83

A

14

B1

175

= 5

II.

Średnica czopa pod koło zębate:

A

' @

10

$

య

@

10 26,72

130000000

య

0,01271 12,71

Z doboru łożysk do wałka koła zębatego wynika, że łożysko
powinno opierać się na karbie wałka o średnicy 14,5mm i średnica
ta jest większa od minimalnej wymaganej pod czop koła zębatego,
przyjmuję więc średnicę wałka pod czop koła zębatego

A

15

6.8.

Obliczam całkowitą długość wałka koła zębatego:

c

Ał#

c

% c

=

Przyjmuję dodatkową długość wałka koła zębatego (długość wałka
wychodzącego poza obudowę)

c

=

17

c

Ał#

63 % 17 80

6.9.

Dobór pierścieni osadczych SEGERA do wałka koła zębatego

.

Dobieram pierścienie z „Katalogu segerów zewnętrznych DIN
471”
Seger 15
Średnica karbu pod pierścień: 13,8mm
Wysokość pierścienia: 2,2mm
Minimalna szerokość karbu pod pierścień: 1,1mm
Szerokość pierścienia: 1mm

6.10.

Obliczanie długości wpustu na wałku koła zębatego

Na materiał wpustu przyjmuję stal 55

O

2

;

2 0,02483

0,015

3,310 3310

E1

0,8

B

0,8 225 180

1

1

" 0,5= 0,5 5 2,5

c

0G

' O

1

1

E

3310

2,5 180 7,35

Przyjmuję długość wpustu

c

0I

8

A

15

c

=

17

c

Ał#

80

c

0I

8

Projekt przekładni walcowej

Dobosz Paweł WIP IKŚ

28