WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Mechatroniki
PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN Temat: PROJEKT KONSTRUKCYJNY PRZEKŁADNI ZĘBATEJ Wykonał: Hubert Rudzki Grupa: A9X2S1 Prowadzący: kpt. mgr inż. Grzegorz Leśnik

LP: 27

Treść zadania

Zaprojektować przekładnię zębatą jednostopniową z kołami walcowymi o zębach prostych normalnych, której schemat przedstawiono na rysunku.

Dane (L.p: 27):

- moc

- przełożenie

- prędkość obrotowa obr/min

- współczynnik przeciążenia

- liczba zębów: 17

- żądany czas pracy T=5000 h

Stal 55 ulepszana cieplnie

Obliczenia

1. Koła zębate z warunku na zginanie:

1. Prędkość obrotowa na kole biernym,:

obr/min

2. Momenty skręcające:

64,494 Nm

3. Liczba zębów na kole biernym :

Przyjmuję: =126

Przyjęte współczynniki:

- współczynnik szerokości zęba dobierany w zależności od modułu w granicach 5- 20;

- współczynnik zależny od liczby przyporu;

MPa - dopuszczalne naprężenia przy zginaniu jednostronnym dla stali 55 ulepszonej cieplnie;

- współczynnik kształtu zęba dobierany w zależności od współczynnika przesunięcia zarysu;

- współczynnik nadwyżek dynamicznych wyrażony w zależności od prędkości obrotowej

4. Moduł zęba:

Nie znamy współczynnika poniewarz nie mamy danych pozostałych wymiarów przekładni (średnicy), przez co także prędkości obwodowej. Załóżmy, że prędkość ta będzie

mm

Przyjmuję:

m=

Średnica podziałowa:

mm

m/s prędkość obwodowa

Obliczenia na nacisk maksymalny:

Szerokość wieńca:

mm - szerokość wieńca

N - siła obwodowa

- naciski dopuszczalne

- twardość materiału w skali Brinella

Wskaźnik wytrzymałości przekroju:

MPa

MPa

- współczynnik we wzorze Hertza

należy zwiększyć moduł

Dla v w przedziale od 3 do 5 m/s współczynnik Kv wynosi 1,35

mm

Przyjmuję moduł m=3 mm

mm

m/s prędkość obwodowa

Obliczenia na nacisk maksymalny:

Szerokość wieńca:

mm - szerokość wieńca

N - siła obwodowa

- naciski dopuszczalne

- twardość materiału w skali Brinella

Wskaźnik wytrzymałości przekroju:

MPa

MPa

- współczynnik we wzorze Hertza

należy zwiększyć moduł

Przyjmuję nowy współczynnik szerokości zęba: =12

Przyjmuję nową wartość modułu:

m=

mm

mm

N

MPa

Warunek nie jest spełniony

Przyjmuję nowy współczynnik szerokości zęba: =13

Przyjmuję nową wartość modułu: m=

mm

mm

N

MPa

Warunek jest spełniony

WYMIARY KÓŁ

Wysokość głowy zęba:

mm

Wysokość stopy zęba:

mm

Wysokość zęba:

mm

1. koło

Średnica podziałowa:

mm

Średnica wierzchołków:

mm

Średnica podstaw:

mm

1. koło

Średnica podziałowa:

mm

Średnica wierzchołków:

mm

Średnica podstaw:

mm

Odległość osi kół:

mm

WEWNĘTRZNE ROZPLANOWANIE

1. Grubość ścianki reduktora:

mm

mm

1. Odległość od wewnętrznej powierzchni reduktora do bocznej powierzchni obracającej się części:

mm

1. Odległość od wewnętrznej powierzchni reduktora do bocznej powierzchni łożyska tocznego:

mm

1. Promieniowa odległość od wierzchołków kół zębatych do wewnętrznej powierzchni ścianki korpusu:

mm

1. Promieniowa odległość od wierzchołków kół zębatych do wewnętrznej dolnej powierzchni ścianki korpusu:

mm

1. Odległość od bocznych części powierzchni obracających się razem z wałem do nieruchomych części reduktora:

mm

5 mm

DOBRANIE ŁOŻYSKA

Nośność ruchowa łożyska:

[N]

- współczynnik czasu pracy

- współczynnik obrotów

Wyznaczenie obciążenia zastępczego „P” :

[N]

V – liczba wpływu rodzaju ruchu (obracający się pierścień zewnętrzny lub wewnętrzny),

X – liczba wpływu obciążenia poprzecznego

Y – liczba wpływu obciążenia wzdłużnego

Ostatecznie:

Siła działająca w płaszczyźnie pionowej: N

Siła działająca w płaszczyźnie poziomej: N

Siły reakcji w punkcie A i B:

N

N

Siła zastępcza:

N

N

Nośność ruchowa:

N

Dobrane łożyska:

Wał czynny:

Oznaczenie łożyska: 6403

d=

D=

B=

rsmin= 1,1mm

Wał bierny:

Podpora A:

Oznaczenie łożyska: 6302

d= 15 mm

D=42 mm

B= 13 mm

rsmin=

Podpora B:

Oznaczenie łożyska: 6806

d= 30 mm

D=42 mm

B= 7 mm

rsmin= 1 mm

WYZNACZENIE WAŁÓW I WPUSTÓW

1. zginanie

2. zginanie i skręcanie

3. skręcanie

1. Długość

m

1. Moment zginający w płaszczyźnie pionowej ( w połowie długości wału)

Nm

3. Moment zginający w płaszczyźnie poziomej

Nm

4. Moment wypadkowy

Nm

WAŁ CZYNNY

Moment zastępczy

Dla stali 55:

- naprężenia dopuszczalne przy zginaniu obustronnym
- naprężenia dopuszczalne przy skręcaniu jednostronnym

Wyznaczenie średnic w wybranych przekrojach:

a) Przekrój I ( )

Tabela momentów i teoretycznych przekrojów:

l[m]	Mgzx[Nm]	Mgxy[Nm]	Mw[Nm]	d[mm]
0,0000	0,00	0,00	0,00	0,00
0,0124	3,96	10,89	11,58	10,88
0,0248	7,92	21,77	23,17	13,71
0,0371	11,89	32,66	34,75	15,69
0,0433	13,87	38,10	40,54	16,52

b) Przekrój II ()

Tabela momentów i teoretycznych przekrojów:

l[m]	Mgzx[Nm]	Mgxy[Nm]	Mw[Nm]	d[mm]
0,0495	13,51	37,53	39,89	17,57
0,0557	11,82	32,84	34,90	17,08
0,0619	10,13	28,15	29,92	16,58
0,0733	6,76	18,77	19,94	15,65
0,0866	3,38	9,38	9,97	14,91

c) Przekrój III ()

Wykresy:

WPUST:

- długość wpustu

z - liczba wpustów

z=1

- głębokość rowka

- średnica wału pod kołem

b=6 mm

h=6 mm

WAŁ BIERNY

Moment zastępczy:

Wyznaczenie średnic w wybranych przekrojach:

a) Przekrój I ( )

Tabela momentów i teoretycznych przekrojów:

l[m]	Mgzx[Nm]	Mgxy[Nm]	Mw[Nm]	d[mm]
0,0000	0,00	0,00	0,00	0,00
0,0124	3,96	10,89	11,58	10,88
0,0248	7,92	21,77	23,17	13,71
0,0371	11,89	32,66	34,75	15,69
0,0433	13,87	38,10	40,54	16,52

b) Przekrój II ( 0,5l<l1<l )

Tabela momentów i teoretycznych przekrojów:

l[m]	Mgzx[Nm]	Mgxy[Nm]	Mw[Nm]	d[mm]
0,0495	15,85	43,54	46,34	31,53
0,0557	13,87	38,10	40,54	31,38
0,0619	11,89	32,66	34,75	31,25
0,0733	7,92	21,77	23,17	31,04
0,0866	3,96	10,89	11,58	30,91

c) Przekrój III

Wykresy:

DOBÓR PIERŚCIENI OSADCZYCH

Dobieram pierścienie sprężynujące typu Z:

d[mm] (średnica wału)	D0[mm]	b[mm]	g[mm]
17	15,7	2,3	1
25	23,9	3	1,2

DOBÓR CZOPÓW WYJŚCIOWYCH

Wał czynny:

d=

l= 25mm

Obliczenie wpustu:

Wał bierny:

d= 28mm

l= 60mm

Obliczenie wpustu:

DOBÓR PIERŚCIENI USZCZELNIAJĄCYCH

Dobrano gumowe pierścienie uszczelniające typu A ( z metalową wkładką usztywniającą)

Wał czynny: Pierścień uszczelniający A 16x30x7

Wał bierny: Pierścień uszczelniający A 30x52x7