Projekt z przedmiotu

PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN

Temat:

„Wielopłytkowe sprzęgło cierne”

Przygotował:

Łukasz Oleksy,

Grupa 13M3,

Rok akademicki: 2013/2014

Początkowe dane do projektu:

1. System włączania: elektromagnetyczne

2. Numer tematu: 13

3. Nominalna moc: N_o=8 [kW]

4. Nominalne obroty: n_o=750 [obr/min]

5. Współczynnik przeciążenia: k= 1,6

6. Liczba włączeń: w=1 [h^-1]

PLAN OBLICZEŃ

Dane	Obliczenia	Wyniki
No=8 [kW] no=750 [obr/min] k= 1,6	1.Wyznaczenie maksymalnego momentu oporowego Mu i przyjęcie obliczeniowego momentu obrotowego M. Mo= 9550·$\frac{\text{No}}{\text{no}}$ = 9550·$\frac{8\ kW}{750\ obr/min}$ = 105,05 N·m = 105050 N·mm Mu= k·Mo = 1,6·105050 N·mm = 168080 N·mm M = Mu	Mo= 105050 N·mm Mu= 168080 N·mm M =168080 N·mm
Materiał wałka: stal C45, zsj= 340MPa x= 3,5÷5 przyjmuje x= 4,25 M = 168080 N·mm π= 3,14	2.Obliczenie i przyjęcie znormalizowanej średnicy wałka, przyjęcie znormalizowanego wymiaru wpustu b x h. τ ≤ ksj, τ = $\frac{M}{\text{Wo}}$ = $\frac{16M}{\pi d\hat{}3}$ , => d ≥$\sqrt[3]{\frac{16M}{\pi \text{ksj}}}$ ksj = $\frac{\text{zsj}}{x}$ = $\frac{340\ MPa}{4,25}$ = 80MPa d ≥$\sqrt[3]{\frac{16 168080\ N mm}{3,14 80\ MPa}}$ d ≥ 22,04 mm PN/M-85000 dPN ≥ d + 2s PN/M-85005 s=4,5 10 x 8 dPN = 32mm, 32mm ≥ 22,04mm + 2·4,5mm => 32mm ≥ 31,04mm Warunek został spełniony	ksj = 80MPa dPN = 31,04mm
Materiał na wpust: stal E360 kt = 97MPa pdopw = 120MPa M = 168080 N·mm dPN = 32mm s = 4,5 h = 8	3.Obliczenie i dobranie długości wpustu L. Schematy zniszczenia: I. P1 = $\frac{2M}{\text{dPN}}$ = $\frac{2 \bullet 168080N mm}{32\text{mm}}$ = 10505 N, F1 = b·L1, τ= $\frac{P1}{F1}\ $≤ kt, $\frac{P1}{b L1}\ $≤ kt => L1 ≥ $\frac{P1}{b \bullet \text{kt}}$ L1 ≥ $\frac{10505N}{10 97\text{Mpa}}$ L1≈11mm II. P2 = $\frac{M}{\frac{\text{dPN}}{2}\ - \frac{\ s}{2}}$ = $\frac{168080\ N \text{mm}}{\frac{32\text{mm}}{2}\ \frac{\ 4,5\text{mm}}{2}}$ ≈ 12224N, F2 = S·L2, pww = = $\frac{P2}{F2}\ $≤ pdopw, $\frac{P2}{s L2}\ $≤ pdopw => L2 ≥ $\frac{P2}{s \text{pdopw}}$ L2 ≥ $\frac{12224N}{4,5\text{mm} 120\text{MPa}}$ L2≈ 22,64mm III. P3 = $\frac{M}{\frac{\text{dPN}}{2} + \frac{\ h - s}{2}}$ = $\frac{168080\ N mm}{\frac{32mm}{2} + \frac{\ 8mm - 4,5mm}{2}}$ ≈ 9469,3 N, F3=(h-s)L3, pww = = $\frac{P3}{F3}\ $≤ pdopw, $\frac{P3}{(h - s) L3}\ $≤ pdopw => L3 ≥ $\frac{P3}{(h - s) pdopw}$ L3 ≥ $\frac{9469,3\ \text{\ N}}{(8mm - 4,5mm) 120MPa}$ L3≈ 22,5mm L=max{11; 22,6; 22,5}, LPN ≥ L + b, LPN ≥ 22,6mm+ 10mm LPN ≥ 32,6mm LPN = 40mm	P1 =10505 N L1≈11mm P2 = 12224N L2≈ 22,6mm P3 =9469,3 N L3≈ 22,5mm LPN = 40mm
dPN = 32mm d^wz = 28mm Dz^wz = 72mm Dw^wz = 45mm	4.Dobór średnic czynnych powierzchni ciernych w oparciu o wzór i w oparciu o proporcje. $\frac{\text{dPN}}{\text{dwz}}$ = $\frac{\text{Dz}}{\text{Dzwz}}$ => Dz = $\frac{dPN Dzwz}{\text{dwz}}$ = $\frac{32mm 72mm}{28mm}$ = 82,3mm ≈ 83mm $\frac{\text{dPN}}{\text{dwz}}$ = $\frac{\text{Dw}}{\text{Dwwz}}$ => Dw = $\frac{dPN Dwwz}{\text{dwz}}$ = $\frac{32mm 45mm}{28mm}$ = 51,4mm ≈ 51mm	Dz = 83mm Dw = 51mm
Dz = 83mm Dw = 51mm π = 3,14	5.Obliczenie czynnej powierzchni tarcia. F = $\frac{\pi}{4}$ (Dz^2 – Dw^2) = $\frac{3,14}{4}$ (83^2mm^2 – 51^2mm^2) = 3367,8mm^2	F = 3367,8mm^2
Dz = 83mm Dw = 51mm	6.Obliczenie średniego promienia tarcia. Rśr = $\frac{1}{3}$ $\frac{Dz^{3} - \ Dw^{3}}{Dz^{2} - \ Dw^{2}}$ = $\frac{1}{3}$ $\frac{83^{3}mm^{3} - 51^{3}mm^{3}}{83^{2}mm^{2} - \ 51^{2}mm^{2}}$ ≈34,1mm	Rśr = 34,1mm
Sprzęgło ,,mokre”, tak więc µ = 0,2 π = 3,14 Rśr = 34,1mm no=750 [obr/min]	7.Przyjęcie współczynnika tarcia spoczynkowego µ i dopuszczalnych nacisków na powierzchni płytek. Vśr = $\frac{\pi \bullet Rsr \bullet no}{30000}$ = $\frac{3,14 \bullet 34,1mm \bullet 750obr/min}{30000}$ ≈ 2,7m/s Vśr ≤ 10m/s ,tak więc N = 1,3 W/mm^2	Vśr = 2,7m/s N = 1,3W/mm^2
Rśr = 34,1mm µ = 0,2 F = 3367,8mm^2 Vśr = 2,7 m/s N = 1,3 W/mm^2 Mu= 168080 N·mm	8.Obliczenie liczby par powierzchni ciernych. S·µ·po·F·Rśr ≥ Mu => S ≥ $\frac{\text{Mu}}{\mu \bullet po \bullet F \bullet Rsr}$ po·Vśr ≤ N => po ≤ $\frac{N}{Vsr}$ po ≤ $\frac{1,3\ W/mm^{2}}{2,7\ m/s}$ ≈ 0,48 MPa po = 0,36MPa S ≥ $\frac{168080\ N mm}{0,2 0,48MPa 3367,8mm^{2} 34,1mm}$ ≈ 15,2 S = 16 => 17 płytek, 9 wewnętrznych i 8 zewnętrznych	po = 0,48MPa S = 16
po = 0,48MPa F = 3367,8mm^2	9.Wyznaczenie maksymalnej siły włączającej. Qwł = (1,15÷1,30)Q Q = po·F = 0,48MPa · 3367,8mm^2 = 1616,5N Qwł = 1,30 · 1616,5 N = 2101,4 N Qowł ≈ Qwł	Q = 1616,5 N Qowł = 2101,4 N
x = 1,30 Qowł =1939,8 N F = 3367,8mm^2	10.Obliczenie rzeczywistej siły włączającej. Qrz = $\frac{Qowl}{x}$ = $\frac{2101,4N}{1,30}$ = 1492,2 N prz = $\frac{\text{Qrz}}{F}$ = $\frac{1616,5\ N}{3367,8mm^{2}}$ = 0,48MPa	Qrz = 161605 N prz = 0,48MPa
prz = 0,48MPa Vśr = 2,7m/s N = 1,3 W/mm^2	11.Warunek nieprzegrzewania się sprzęgła. prz · Vśr ≤ N => 0,48MPa · 2,7m/s ≤ 1,3 W/mm^2 => 1,29 W/mm^2 ≤ 1,3 W/mm^2	Warunek został spełniony