Politechnika Radomska

Wydział Mechaniczny

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn

Podstawy Konstrukcji Maszyn

Temat projektu: .....................................................................

Dane:

1. ..............................

2. ................................

3. .....................................

4. .....................................

5. .......................................

6. .....................................

Wykonał: Sprawdził:

........................................................ ..............................................................

Grupa: A2

Semestr: VI

Rok akad.

Dane	Obliczenia	Wyniki
	1.Wstępne określenie naprężeń dopuszczalnych. Przyjmuję materiał: stal 40H w stanie ulepszonym cieplnie dla której odczytuje z tablicy 4 [1] HV=260 Podział przełożenia: Dla przekładni walcowej 2-st. Przyjmuję u1= 6,5 korzystając z rysunku 4,22b [1]. Wobec tego przełożenie drugiego stopnia wyniesie: Obliczam liczbę cykli zębnika dla stopnia pierwszego: nt1 = 60* n1 * τ = 60 * 2880* 1000 = 525600000 = 525,6 * 10^6 Dla założonego materiału przekładnia będzie pracować w zakresie trwałej wytrzymałości zmęczeniowej, tym samym wsp. wzrostu wytrzymałości dla obydwu stopni wynoszą:YZN=ZNH=1 Zakładam ze reduktor będzie napędzał silnikSKg 180L-4 11kW . Odczytuję więc współczynnik przeciążenia KA=KH=1,5 z tabeli 1.3 [1].	σH lim= =650MPa σF lim=270 MPa HV=260 σHP=520MPa nt1=525,6^.10^6cykl nt3=80,86^.10^6cykl
M1=143,9 Nm KH=1.5 u1=6,5 κ=1 σHP= =520 Mpa d1=67,1	2.Wstępne określenie średnicy podziałowej zębnika z1 dokonuję według wzoru (4.99)[1]: Obliczam moment na wale wejściowym: Przyjmuje wstępnie wsp. Szerokości wieńca k = 1 oraz kąt pochylenia linii zęba β = 15˚.
aw=250 mm u1=6,5 u2=3,53 z1=16 u1=6,5 d1=66,56 mm z3=21 z4=75 mn1=4mm aw=250 mm β1=14^o mt1=4,16mm mn2=5mm β2=14 ^o z1=16 z2=104 mt2=5,2	3.określam odległości osi kół Z tabeli 4.14 [1] przyjmuję aw=250mm 4.Określenie podstawowych parametrów przekładni Na tym etapie należy rozpatrywać obydwa stopnie przekładni jednocześnie, gdyż muszę zapewnić współosiowość przekładni oraz przełożenie całkowite u. Oczywiście dla przekładni szeregowych każdy stopień można rozpatrywać oddzielnie. Określam średnice podziałowe zębników Przyjmuję liczbę zębów zębnika z1=16 więc z tab.4.1[1]przyjmuję mn1=4mm Przyjmuję liczbę zębów zębnika z3=21 więc z tab.4.1[1]przyjmuję mn2=5mm Obliczam błąd przełożenia : Obliczam rzeczywiste kąty β, przy przyjętych wyżej parametrach przekładni ,zakładając zazębienie zerowe: cosβ1= β1=14^o cosβ2= β2=14^o Moduły czołowe wynoszą : Średnice podziałowe kół zębatych wynoszą : d1=mt1^.z1=4,16^.16=66,56mm d2=mt1^.z2=4,16^.104=432,64mm d3=mt2^.z3=5,2^.21 =109,2mm d4=mt2^.z4=5,2^.75 =390mm	d1=66,56 mm d3=109,2 mm z1=16 z2=104
	5. Obliczam szerokość wieńców ze wzoru(4.90)[1] przy założonym wcześniej k1=1 dla drugiego stopnia przyjmuję k2=1.2 κ= b1=κ1^.d1=1^.66,56=66,56 mm przyjmuję b1=67mm b2=κ2^.d3=1,2^.109,2 =131,04mm przyjmuję b2=131mm Prędkości obrotowe wałów II i III Czołowe kąty przyporu: 6.Ustalenie współczynników przesunięcia zarysów. Ponieważ przyjąłem zazębienie zerowe, więc w celu poprawienia cichobieżności przekładni i zwiększenia stopnia pokrycia zastosuję korekcje P-O [1]. Obliczam zastępcze liczby zębów:	b1=67mm b2=131mm n2=112,3obr/ min n3=31,72obr/ min
	Na podstawie wykresu 4.24[1] otrzymuję: xn1=0,3 xn2=-0,17 xn3=0.25 xn4=-0,1
mn1=4mm ha1=5,2 mm d1=66,56 mm αn=20^o β1=14^o ha2=3,32 mm d2=432,64 mm	6.Obliczenie stopnia pokrycia przekładni Czołowy stopień pokrycia obliczam ze wzoru (4.15)[1]. Przekładnia z1-z2: Obliczam wartości pomocnicze : ha1=mn1(y+x1)=2^.(1+0,28)=2,56mm ha2=mn1(y+x2)=2^.(1-0,28)=1,44mm ( zazębianie zerowe ) Skokowy stopień pokrycia Całkowity stopień pokrycia Znając stopień pokrycia mogę obliczyć współczynniki Zε(4,79) i Yε(4,71)[1],obliczając najpierw kąt pochylenia linii zęba na walcu zasadniczym ze wzoru : Przekładnia z3-z4: Obliczam wartości pomocnicze : ha3=mn2(y+x3)=5^.(1+0,25)=6,25mm ha4=mn2(y+x4)=5^.(1-0,1)=4,5mm ( zazębianie zerowe ) Skokowy stopień pokrycia Całkowity stopień pokrycia	ha1=5,2mm ha2=3,32 mm C1=0,12 C2=0,067 C3=7,25 εα1=1,638 εβ1=1,28 εγ1=2,918
M1=143,9 Nm u1=6,5 u2=3,53 d1=66,56mm n1=730obr n2=112,3obr./min v=1,42 m/s A=7 d3=109,2mm b2=131mm	7.Obliczanie obciążenia zębów [1] Momenty obrotowe: M1=143,9 Nm M2=M1^.u1=143,9^.6,5=935,35 Nm M3=M1^.u1^.u2=143,9^.6,5^.3,53=3460,79 Nm Przekładnia z1-z2 Nominalna siła obwodowa P Wsp. nadwyżek dynamicznych Kv (4,58) [1] wsp. A=7 dobieram z tabeli 44 [1] Wsp. Nierównomierności rozkładu obciążenia. Przyjmując, że koła będą wykonane w klasie 7, wsp. KHβ obliczę ze wzoru (4,66) [1] W celu obliczenia wsp. KFβ wyznaczam najpierw wartości pomocnicze: q obliczam ze wzoru (4,67a) [1] Wsp. KFα i KHβ dla obydwu stopni przekładni KFα = KHβ=1 Przekładnia z2-z4 Nominalna siła obwodowa P wsp. A=7 dobieram z tabeli 44 [1]	M1=143,9Nm M2=935,35Nm M3=3460,79Nm P1=4323,9N v=2,54 m/s q=0,848 KFβ=1,324 KFα = KHβ=1,4 v=2,54 m/s Kv=1,2
ZX=1 Zw=1,2 KA=1,5 Kv=1,2 KHβ=1,49 KHα=1	8.sprawdzanie wsp. bezpieczeństwa na nacisk powierzchniowy SH Określam wartość pozostałych wsp. występujących we wzorze (4,89) [1] Przekładnia z1-z2 Z tab. 4.6 [1] odczytuję ZM=189,8. Wsp. ZH obliczam ze wzoru (4,76) [1] a wsp. Zβ ze wzoru (4,80) [1] Wsp. twardości obliczam ze wzoru (4,87) [1] dla twardości boku zęba odczytanej z tab. (4,9) HV=140 (dla tego zakresu twardości HV≈HB) Przyjmuję koła szlifowane o Rz=4μm, więc ZL^.ZR^.ZV=1 Z zależności (4,86b) [1], dla mn1=2mm wsp. wymiarów ZX=1(rys.4,21) [1] Ostatecznie otrzymuję ze wzoru (4,89) [1] Przekładnia z3-z4 ZM=189,8 ZL^.ZR^.ZV=1 ZX=1(dla mn2=5mm) ZW=1.124 Po wielokrotnym przeliczeniu wartości współczynników SH dla obyd wu stopni przekładni są najbardziej zbliżone do współczynników zawartych w tabeli 4,8 [1].	SH1=1,25 ZH=5,52 Zβ=0,979 SH2=1,03
b1=67 mm mn1=4mm ZNH=1 YST^.=2 YNT=1 Zδ relT=1 Zx=1 YFα^. YSα=4,33 Yε=988	9.sprawdzanie wsp. bezpieczeństwa na zginanie SF. Określam wartości pozostałych wsp. występujących we wzorze (4,88) [1] Przekładnia z1-z2 Z wykresu na rysunku 4,15 [1] dla zz1=19,2 i x1=0,27 odczytuję YFS=YFα^.YSα=4,25. Na wykresie tym znajduję się w polu qs>1,5 więc przyjmuję Yδ redT=1. Dla przyjętej chropowatości zębów Rz=10μm z rys.(4,18) [1] odczytuję ZR relT=1. Wsp. wymiarów dla m1=4mm wynosi Yx=1 (4,19), a wsp. YST przyjmuję. YST=2. Wsp. Yβ obliczam ze wzoru (4,72) [1] wiedząc, że εβ>1 Wartość wsp. SF wynosi Przekładnia z3-z4 Z wykresu na rysunku 4,15 [1] dla zz3=23,73 i x3=0,25 odczytuję YFS=YFα^.YSα=4,2. Na wykresie tym znajduję się w polu qs>1,5 więc przyjmuję Yδ redT=1, ZR relT=1, Yx=1 ( dla m2=3mm) , YST=2. Wartość wsp. SF wynosi: Po wielokrotnym przeliczeniu wartości współczynników SF dla obydwu stopni przekładni są najbardziej zbliżone do współczynników zawartych w tabeli 4,8 [1].	SF1=3,035 YFS=YFα^.YSα= =4,25 Yδ redT=1 ZR relT=1 SF2=3,24
	10. sprawdzanie zębów na zagrzanie . Dla pierwszego stopni przekładni: dla drugiego stopnia przekładni:	NT1=0,11 kW xT=38,98 NT2=0,096 kW xT=143,28 yt1=0,96
yt1=0,969 z'gβ1=5,91 z1=19 c*=0,2 z1=16 xt1=-0,2 mt1=4,16 mm z2=104 yt1=0,96 xt2= -0,2 c1=0,8 zgβ2=15,14 yt2=0,95 z'gβ2=12,6 z3=21 c*=0,2 mt2=4,21 mm z3=21 yt2=0,96 xt3=0,5 mt2=5,2 mm z4=75 yt2=0,96 xt4= -0,5	11. Obliczanie pozostałych wymiarów kół zębatych Zębnik z1 czołowy wsp. wysokości zęba: yt1=yn^.cosβ1=1^.cos14^o=0,96 Graniczna liczba zębów Czołowy graniczny wsp. przesunięcia zarysu Przyjmuję xt1=1,65 xt1= xt2= -0,2 Dla zębów normalnych c*=0,2 [1] c1=c*^.mn1=0,2^.4=0,8 Średnica wierzchołkowa dα1=mt1(z1+2yt1+2xt1)=4,16(16+2^.0,96+2^.0,2)=76,2mm Średnica stóp zębów df1=mt1(z1-2yt1+2xt1)-2c1=4,16(16-2^.0,96+2^.0,2)-2^.0,8=58,6mm Koło z2 dα2=mt1(z2+2yt1+2xt2)-2c1=4,16(104+2^.0,96+2^.(-0,2))+ -2^.0,8=437,4 m df2=mt1(z2-2yt1+2xt2)-2c1=4,16(104-2^.0,96+ +2^.(-0,2))2^.0,8=421,39 mm 12 Zębnik z3 yt2=yn^.cosβ2=1^.cos14^o=0,96 Przyjmuję xt3=1,24 xt4= -xt3= -1,24 c2=c*^.mn2=2*0,5^.=1 dα3=mt2(z3+2yt2+2xt3)=5,2(21+2^.0,96+2^.0,5)=124,38mm df3=mt2(z3-2yt2+2xt3)-2c2=5,2(21-2^.0,96+2^.0.5)-2^.1= =122,38mm Koło z4 dα4=mt2(z4+2yt2+2xt4)=5,2(75+2^.0,96+2^.(-0,5))= =394,78mm df4=mt2(z4-2yt2+2xt4)-2c2=5,2(75-2^.0,96+2^.(-0,5))-2^.= =178mm Zestawienie wymiarów kół zębatych Wielkość Zębnik z1 Koło z2 Zębnik z3 Koło z4 m[mm] 4 5 mt[mm] 4,16 5,2 aw[mm] 250 250 b[mm] 67 131 β 14^o 14^o z 16 104 21 75 xn 0,3 -0,17 0,25 -0,1 d[mm] 66,56 432,64 109,2 390 dα[mm] 76,2 437,4 124,38 394,78 df[mm] 58,6 421,39 102,4 378	zgβ1=7,10 z'gβ1=5,91 c*=0,2 c1=0,8 dα1=76,2 mm df1=58,6 mm zgβ2=15,14 z'gβ2=12,6 dα2=437,4 mm df2=421,39 mm yt2=0,96 xgt3= -0,53 xt3=0,5 xt4= -0,5 c2=0,6 dα3=124,38mm dα4=394,78mm df4=178 mm
	12.obliczenia nominalnych wartości sił działających na wały i łożyska [1]. Dla zazębienia zerowego αtw=αt oraz βw=β więc: Pr1=P1^.tgαtw1=4323,9^.tg20^o48^'=1638,76 N Pr2=P2^.tgαtw2=17124,5^.tg20^o48^'=6490,2 N Pa1=P1^.tgβw1=4323,9^.0,249=1076,65 N Pa2=P2^.tgβw2=17124,5^.0,249=4264 N	Pr1=1638,76 N Pr2=6490 N Pa1=1076,65 N Pa2=4264 N
	13.obliczam reakcję w łożyskach, momenty zginające wały ,momenty skręcające oraz momenty zredukowane na poszczególnych wałkach

---