Zadanie Konstrukcyjne nr 3

Temat:

Projekt i konstrukcja przekładni zębatej

1. Opis potrzeby
Należy napędzać wał maszyny roboczej z prędkością obrotową n

t

przy zastosowaniu silnika

elektrycznego. Na wale maszyny roboczej wymagana jest moc N

t

.

2. Dane ilościowe

N

t

=

15

…

[kW]

n

t

=

50

……… *(1 ± 0,03)

[obr/min]

3. Dane dotyczące koncepcji przekładni zębatej
A. Rodzaj przekładni
1)

jednodrożna

2) wielodrożna
3) obiegowa (planetarna)

B. Układ wałów
1)

równoległy

2) kątowy

C. Zalecany silnik
1)

wolnostojący

2) kołnierzowy

D. Kierunek osi wału wyjściowego
1)

poziomy

2) pionowy

E. Wał wyjściowy
1) o dwóch czopach
2)

o czopie położonym z tej samej strony korpusu co czop wału wejściowego

3) o czopie położonym z przeciwnej strony korpusu niż czop wału wejściowego

F. Położenie wału wyjściowego
1)

równe wzniosy wału wejściowego i wyjściowego

2) czop wału wyjściowego nad czopem wału wejściowego
3) czop wału wyjściowego pod czopem wału wejściowego
4) zadany wznios wału wyjściowego równy h = ……… [mm]
5) wał wejściowy współosiowy z wałem wyjściowym

G. Kierunek obrotów wału wyjściowego
1)

stały

2) zmienny

H. Posadowienie przekładni
1)

łapy pod przekładnią

2) łapy obniżone o D = ……… [mm] względem osi wału wyjściowego

I. Przewidywane jest wykonanie
1)

jednostkowe

2) w krótkich seriach
3) seryjne

4. Kryteria
K1. Wymagana trwałość łożysk tocznych nie mniejsza niż 10 000 godzin
K2. Wymagane liczby bezpieczeństwa uzębienia



F,min

=2,



H,min

=1,5

K3. Liczba wpływu obciążenia zewnętrznego K

I

=1,25

K4. Zazębienie ewolwentowe wykonane w 6 lub 7 klasie dokładności wg ISO
K5. Do napędu maszyny roboczej stosować silnik elektryczny asynchroniczny trójfazowy o
prędkości obrotowej synchronicznej n

s

= …

1500

…… [obr./min].

5. Zadania do wykonania

1) Dobrać silnik elektryczny (do obliczeń przyjąć sprawność przekładni



=0,95

2) Określić liczbę stopni przekładni zębatej. Zapoznać się z kryteriami stosowanymi dla

optymalizacji rozdziału przełożenia całkowitego przekładni na przełożenia
poszczególnych stopni. Uzasadnić przyjęte kryterium lub układ kryteriów. Wyznaczyć
optymalne przełożenia wszystkich stopni według przyjętego układu kryteriów.

3) Przyjąć tworzywo uzębień. Wybór uzasadnić.
4) Wyznaczyć geometryczne cechy konstrukcyjne zazębień.
5) Zaproponować postacie wałów i ich ułożenie.
6) Wyznaczyć wstępnie cechy konstrukcyjne wałów.
7) Przyjąć sposób połączenia kół z wałami.
8) Określić stan obciążenia wałów.
9) Dobrać układ i rodzaj łożysk oraz przeprowadzić ich weryfikację i określić sposób

mocowania łożysk.

10) Ustalić kryteria weryfikacji wałów i przeprowadzić weryfikację wałów wskazanych przez

prowadzącego.

11) Ustalić sposób smarowania zazębień, dobrać rodzaj oleju i określić wymaganą jego ilość.
12) Przyjąć postać konstrukcyjną korpusu przekładni oraz jego główne cechy konstrukcyjne.
13) Sporządzić zapis cech konstrukcyjnych przekładni w postaci:

a. rysunku złożeniowego,
b. wybranych (wskazanych przez prowadzącego) rysunków wykonawczych.

Większość zadań wykonywana jest w środowisku Autodesk Inventor 2009.

6. Harmonogram wykonywanych zadań

Zadanie

Tydzień zajęć

Obliczenia par kół zębatych

3

Dobór napędu i podstawowych parametrów

4

Modele wałów

5

Wstępna weryfikacja wałów

6

Dobór łożysk i połączeń czopowych

8

Weryfikacja zmęczeniowa wybranego wału

9

Model korpusu przekładni

12

Rysunek złożeniowy

13

Rysunek wykonawczy

14

Literatura podstawowa:

[1]

A. Dziama, M. Michniewicz, A. Niedźwiecki: Przekładnie zębate. PWN, Warszawa
1995

[2]

E. Mazanek (red.): Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Tom 1,
Połączenia. Sprężyny. Zawory. Wały maszynowe. WNT, Warszawa, 2005

[3]

E. Mazanek (red.): Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Tom 2, Łożyska.
Sprzęgła i hamulce. Przekładnie mechaniczne. WNT, Warszawa, 2005

[4]

A. Skoć, J. Spałek, S. Markusik: Podstawy konstrukcji maszyn. t. 2, WNT, Warszawa
2008

[5]

G. Garncarz, S. Markusik: Pomoce projektowe w budowie maszyn. Wydawnictwo
Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004

Literatura uzupełniająca:
[6]

J. Dietrych, W. Korewa, Z. Kornberger, K. Zygmunt: Podstawy Konstrukcji Maszyn.
WNT, Warszawa 1973

[7]

M. Dietrich (red.): Podstawy Konstrukcji Maszyn. WNT, Warszawa 1999

[8]

Z. Jaskóła (red.): Podstawy Konstrukcji Maszyn. Przekładnie zębate. Łożysko
hydrodynamiczne. Skrypt Nr 1104. Politechnika Śląska, Gliwice 1983

[9]

Z. Lawrowski: Technika smarowania. PWN, Warszawa 1987

[10] J. Loska, R. Purzyński, O. Zahradnik: Podstawy Konstrukcji Maszyn. Przewodnik do

zajęć konstrukcyjnych. Wyd. III Skrypt Nr 1487. Politechnika Śląska, Gliwice 1989

[11] L. Muller: Przekładnie zębate. Projektowanie. WNT, Warszawa 1979
[12] R. Purzyński: Podstawy Konstrukcji Maszyn. Przekładnia zębata walcowa. Skrypt Nr

1521. Politechnika Śląska, Gliwice 1991

[13] K. Ochęduszko: Koła zębate. WNT, Warszawa 1974
[14] Obliczenia przekładni zębatej. Poradnik Inżyniera. System pomocy Autodesk Inventor,

wersja 2009.

[15] Obliczenia wałów. Poradnik Inżyniera. System pomocy Autodesk Inventor, wersja

2009.

[16] K.Ciupke: Weryfikacja wałów. Instrukcja do zajęć projektowych KPKM.