AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA

w Krakowie

Wydział Elektrotechniki Automatyki Informatyki i Inżynierii Biomedycznej

Zadanie projektowe

Podzespół układu napędowego

N = 1 [kW] - moc wytwarzana przez podzespół napędowy

n = 500 [obr/min] - obroty wału

P₁= 0,4 [kN] - obciążenie zewnętrzne skupione pierwsze

P₂=1 [kN] - obciążenie zewnętrzne skupione drugie

a = 0,2 [m] - rozstaw podpór

i= 3 - przełożenie przekładni

Q [kN] -obciążenie skupione wału pochodzące od przekładni

pasowej

N=1 [kW] n= 500 obr/min i=3 K1 =1,15 D1 =95,5 [mm] i=3 D2 =300 γ=23,1 L=1230 [mm] N1= 0.84 kW N= 1,5 kW µ=0,4 α=34° V=2,5 [m/s] N= 1 kW e=15 P=381,67 [N] γ=18,6 D1 =100 [mm] D2 =400 x=773,42 [mm] Sa=401,21 [N] Q=419,34[N] P1=600 [N] P2=1500[N] a=0,06 [m] RA =1459,12 n=750 obr/min N=1,5 kW Mgz(A)=26,35 [Nm] Mgz(C)=38.04 [Nm] Mgz(D)=64,09 [Nm] Mgz(B)=7,831 [Nm] Zc0= 55 [MPa] xz=2,5 K=1,099 Ms =19,1[Nm] d=25 [mm] b = 8 [mm] h = 7 [mm] F=1,68 10^3 [N] k0=17,6 [MPa] Lk=25000 n=750 obr/min ft=1 fk=3,218 fn=0,385	1. Obliczam prędkość obwodową paska: V= 2,5 [m/s] 2. Przyjmuje średnicę koła D1: Dobieram D1 wg PN-66/M-85202 : D1= 95,5 [mm] 3. Obliczam średnicę skuteczną koła D2 D2=i*D1= 3*95,5 = 286,5 [mm] Dobieram D2 wg PN-66/M-85202 : D2=300 [mm] Poprawka prędkości paska : Poprawa przełożenia 4. Obliczam średnicę równoważną przekładni : De= D1*C1=95,5 *1,15=109,8 [mm] K1 = 1.15 bo i>1.8 (norma PN-66/M-85203) 5. Obliczam rozstaw osi: x= 300 [mm] 6.Dobieram pasek klinowy wg PN-66/M-85201 Pasek klinowy : A Przyjęty pas może przenieś moc : N1=f(v,De) N1 (4 [m/s],115 [mm]) N1=1,2 [KM] = 0.84 kW 7.Obliczam kąt opasania : γ = 180 -= 18,6 8.Obliczam długość pasa: Z normy PN-66/M-85201 przyjmuję L=1320 [mm] 9. Poprawa odległości między osiami : 10. Poprawka kąta opasania : 11.Obliczam ilość pasów: Zakładam ciężkie warunki pracy (8h/dobę) kT=f(ciężkie 8h/dobę) kT=1,2 wg PN-86/M-85200/06 kL=f(2330, pasek A) kL=0,94 wg PN-86/M-85200/06 kϕ= f(142,9 stopni) kϕ=0,9 wg PN-86/M-85200/06 N1=0,8 kW wg PN-86/M-85200/06 Wobec tego zakładam 2 paski: 12.Obliczam siłę Q: Dla D1 =95,5 [mm] α= 34° ⇒ P – siła obwodowa Q = 419,34 [N] Obliczam poszczególne średnice wału 1. Wyznaczam momenty gnące Σ MgA = 0 -Q*a + P1*a + P2 *2a – RB*3a = 0 RB=( Q*a + P1*a + P2 *2a)/ 3a RB=522,5 [N] Σ MgB = 0 Q*4a + P1*2a + P2 *a – RA*3a = 0 RA=( Q*4a + P1*2a + P2 *a)/ 3a RA=1709,9[N] Mg [0, a] Mg= -Qx Mg [a, 2a] Mg= -Qx + RA ( x-a) Mg [2a, 3a] Mg= -Qx + RA ( x-a) – P1 (x – 2a) Mg [3a, 4a] Mg= -Qx + RA ( x-a) – P1 (x – 2a) – P2 (x-3a) Obliczenia momentów skręcających: Wał powstanie ze stali St5. Stałe potrzebne do obliczeń biorę z normy PN-88/H-84020 Rm=460÷670 [MPa] Re=255÷295 [MPa] kr=80 [MPa] = kcj Zgo=230 [MPa] Zgj=335 [MPa] Zso=130 [MPa] Zsj=280 [MPa] xz=2,5 Obliczam moment zastępczy zakładam stały kierunek obrotów wału Mgz(A)=26,35 [Nm] Mgz(C)=38.04 [Nm] Mgz(D)=64,09 [Nm] Mgz(B)=7,831 [Nm] Obliczam średnicę: dteorczopu = 19,1 [mm] dteor(A) = 14,2 [mm] dteor(C) = 16.05 [mm] dteor(D) = 19,1 [mm] dteor(B) = 9,4 [mm] Zważając na podcięcie czopu zwiększam jego średnice o 20% dczop=22,92 [mm] i dobieram wg PN-89/M-85000 Przyjmuje ze względów konstrukcyjnych d=25 [mm] Dobieram wpust pryzmatyczny wg PN-70/M-85005 wykonany z St5 dla której Zc0= 55 [MPa] Zc0= 55 [MPa] =22 [MPa] k0 = 0,8 kc0=17,6 [MPa] Obliczenie maksymalnego momentu skręcającego Msmax : Msmax = K Ms Siła obwodowa działająca na wpust: Korzystając z normy PN-70/M-85005 dla średnicy wałka d = 25 [mm] dobieram wpust pryzmatyczny o wymiarach: b = 8 [mm] h = 7 [mm] Obliczenie czynnej długości wpustu: =27,3[mm] =35,3[mm] Dobieram wg PN-70/M85005 l=38[mm] Wpust: A5x5x18. Dobór łożysk tocznych: Lk- 25000 h Temperatura pracy łożysk <150^0 ft=1 =3,218 Łożysko w punkcie A Wg.PN-85-/M-86100 dla grupy wymiarowania 10 serii 60 i d=25 [mm] dobieram złożysko kulkowe zwykłe 6005 Łożysko w punkcie B Wg.PN-85-/M-86100 dla grupy wymiarowania 10 serii 60 i d=16 [mm] dobieram łożysko kulkowe zwykłe 6004 Obudowy dla łożysk tocznych a) łożysko w punkcie A: Wybrane przeze mnie łożysko ma następujące wymiary: d=25 mm D=47mm B=12mm r= 0,6 Według normy PN-70/M-86416 zalecana tolerancja czopu dla naszego łożyska jest j6 (od -4 μm do +9 μm). Według normy PN-70/M-86416 zalecana tolerancja gniazda dla naszego łożyska jest H9 b) łożysko w punkcie B: Wybrane przeze mnie łożysko ma następujące wymiary: d=20 mm D=42mm B=12mm r= 0,6 Według normy PN-70/M-86416 zalecana tolerancja czopu dla naszego łożyska jest j6(od -3 μm do +8 μm). Według normy PN-70/M-86416 zalecana tolerancja gniazda dla naszego łożyska jest H9	D1= 95,5 [mm] D2=300 [mm] V=2,5 [m/s] i=3 De= 109,8 [mm] x= 300 [mm] Pas A N1=0,84 [kW] L=1230 [mm] x=773,42 [mm] z =2 paski P=381,67 [N] Sc=634 [N] Q=832,4 [N] RB=1339,8[N] RA=1459,1[N] Mgz(A)=26,35 [Nm] Mgz(C)=38.04 [Nm] Mgz(D)=64,09 [Nm] Mgz(B)=7,831 [Nm] dteor(A) = 14,2 [mm] dteor(C) =16.05 [mm] dteor(D) = 19,1 [mm] dteor(B) = 9,4 [mm] d=25 [mm] =22 [MPa] k0=17,6 [MPa] Msmax = 21 [Nm] F=1,68 10^3 [N] l0 = 27,3 [mm] l=38[mm] Wpust: A8x7x38. ft=1 fk=3,218 fn=0,385 Łożyska: A-6005 B-6004