KATEDRA PODSTAW BUDOWY I EKSPLOATCJI MASZYN

PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN

PROJEKT 9

OBLICZENIA PRZEKŁADNI PASOWEJ PIŁY TARCZOWEJ TARTACZNEJ.

WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ I ROBOTYKI AGH

Obliczenia wykonał:................................................................

Specjalność/Rok:.........................Inżynieria budowy i eksploatacji maszyn / III A

Rok akademicki:..................................................................................1999/2000

Temat: Zaprojektować przekładnię pasową o pasku klinowym dla piły tarczowej o paramertach jak niżej:

Moc przenoszona przez przekładnię	...................................................................N = 5 [kW]
Silnik elektryczny - prędkość obrotowa	.......................................................n = 1450 [obr/min]
Prędkość obrotowa wału piły tarczowej	.....................................................nW = 1000 [obr/min]
Odległość osi kół przekładni	.........................................L nie wieksza niż 850 [mm]

SCHEMAT IDEOWO - KINEMATYCZNY PRZEKŁADNI.

Opis do powyższego schematu:

1. Silnik elektryczny,

2. Sprzęgło,

3. Wał małego koła pasowego,

4. Małe koło pasowe,

5. Pasy klinowe,

6. Tarcza piły tarczowej tartacznej,

7. Duże koło pasowe,

8. Cztery łożyska toczne kulkowe zwykłe.

CZĘŚĆ A: Obliczenia i dobór kół rowkowych i pasów klinowych.

Dane	Obliczenia	Wynik
N0 = 5 [kW] nSw=1450 [obr/min] nSw=1450 [obr/min] nW =1000 [obr/min] nS = 1440 [obr/min] nW =1000 [obr/min] iW = 1.45 iRZ = 1.44 Δi = 0.694 [%] ΔiDOP = 3 [%] nS = 1440 [obr/min]	1. Dobór silnika elektrycznego. Dobrano silnik elektryczny SZJe 44a zgodnie z katalogiem silników elektrycznych Fabryki Silników Elektrycznych o parametrach: NS = 5.5 [kW], nS = 1440 [obr / min] o sprawności η = 0,865. Silnik zasilany jest prądem elektrycznym o częstotliwości f = 50 [Hz], napięciu U = 380 [V] i natężeniu I = 11.3 [A]. 2. Obliczenie wartości przełożenia wymaganego i rzeczywistego przekładni pasowej oraz jego błędu. 2.1.Obliczenie przełożenia wymaganego. 2.2.Obliczenie przełożenia rzeczywistego. 2.3.Obliczenie wielkości błędu przełożenia i sprawdzenie warunku na błąd przełożenia. 2.3.1. Obliczenie błędu. 2.3.2. Sprawdzenie warunku na błąd przełożenia przekładni pasowej. Przełożenie dobrane poprawnie, warunek spełniony. 3. Obliczenie momentu obrotowego przekładni. 3.1. Obliczenie prędkości kątowej przekładni.	Silnik SZJe 44a NS = 5.5 [kW] nS = 1440 [obr/min] iW = 1.45 iRZ = 1.44 Δi = 0.694 [%] ω = 152.72 [rad/s]
Dane	Obliczenia	Wynik
N0 = 5000 [W] ηpp = 0.95 N1 = 5263.16 [W] ω = 152.72 [rad/s] aMAX = 850 [mm] D2 = iD1 dla i = 1.44 D1 = 174.18 [mm] i = 1.44 D1 = 180 [mm] nS = 1440 [obr/min] v = 13.56 [m/s] vDOP = 25 [m/s]	3.2. Obliczenie mocy przekładni. 3.3.Obliczenie momentu obrotowego przekładni. 4.Obliczenie średnic skutecznych kół pasowych 4.1.Obliczenie średnicy małego koła pasowego Dla obliczonej średnicy koła pasowego dobrano znormalizowaną srednicę skuteczną koła pasowego równą D1 = 180 [mm] według normy PN-66 / M-85202. 4.2.Obliczenie średnicy dużego koła pasowego. Dla obliczonej średnicy koła pasowego dobrano znormalizowaną srednicę skuteczną koła pasowego równą D1 = 280 [mm] według normy PN-66 / M-85202. 5.Obliczenie i sprawdzenie wartości prędkości obwodowej koła pasowego silnika. 5.1.Obliczenie prędkości obwodowej na kole pasowym. 5.2.Sprawdznie warunku prędkości obwodowej Obliczenia średnic kół poprawne, warunek spełniony.	N1 = 5263.16 [W] M1 = 34.92 [Nm] D1 = 174.18 [mm] D1 = 180 [mm] D2 = 250.81 [mm] D2 = 280 [mm] v = 13.56 [m/s]

Dane	Obliczenia	Wynik
aMAX = 850 [mm] D1 = 180 [mm] D2 = 280 [mm] D1 = 180 [mm] D2 = 280 [mm] a=aMAX=850 [mm] D1 = 180 [mm] D2 = 280 [mm] a=aMAX=850 [mm] ϕ = 173.25^0 k1 = 1.1 D1 = 180 [mm]	6. Obliczenie pozostałych parametrów geometrycznych. 6.1. Obliczenie minimalenej odległości osi kół. 6.2.Obliczenie półkąta rozwarcia cięgien pasa. 6.3.Obliczenie wartości kąta opasania małego koła pasowego i sprawdzenie warunku. 6.3.1.Obliczenie wartości kąta opasania koła. 6.3.2.Sprawdzenie warunku kąta opasania. Obliczenia poprawne, warunek spełniony. 7. Dobór i obliczenia wytrzymałościowe pasów klinowych zastosowanych w konstrukcji przekładni piły tarczowej, szerokość kół pas. 7.1.Dobór typów pasów klinowych. Na podstawie normy PN - 66 / M- 85201 i średnic skutecznych dobrano dwa rodzaje pasów klinowych, mogących współpracować z kołami obliczonymi rowkowymi przekładni: PAS klinowy typu A, PAS klinowy typu B. 7.2.Obliczenie średnicy równoważnej.	aMIN = 280 [mm] γ = 3.37^o ϕ = 173.25^0 PAS klinowy A PAS klinowy B De = 198 [mm]

Dane	Obliczenia	Wynik
D1 = 180 [mm] D2 = 280 [mm] a= aMAX = 850[mm] γ = 3.37^0 L = 2475.13 [mm] D1 = 180 [mm] D2 = 280 [mm] ϕ1 = 173.25^0 De = 198 [mm] v = 13.56 [m/s] De = 198 [mm] v = 13.56 [m/s]	7.3.Obliczenie i dobór długości pasa klinowego 7.3.1. Obliczenie przybliżonej długości pasa. 7.3.2. Dobór najbliższej, większej długości pasa Zgodnie z normą PN - 66 / M-85201, dobrano znormalizowaną długość pasa klinowego L = 2500 [mm]. 7.4.Obliczenie rzeczywistej odległości osi kół. 7.5.Obliczenie przenoszonych mocy dla pasów klinowych typu A i B. 7.5.1.Obliczenie przenoszonej mocy dla pasa A. 7.5.2.Obliczenie przenoszonej mocy dla pasa B.	L = 2475.13 [mm] L = 2500 [mm] aRZ = 849.31 [mm] N1 = 3.38 [KM] N1 = 2.49 [kW] N1 = 6.52 [KM] N1 = 4.79 [kW]

Dane	Obliczenia	Wynik
	7.5.3.Dane tabelaryczne. Wyniki pochodzące z obliczeń z punktu 7.5.1, oraz 7.5.2. dotyczące przenoszonej mocy przez pasy klinowe typu A i B, zestawiono w ponższej tabeli obliczeniowej - TABELA Nr.1	TABELA Nr 1

TABELA Nr. 1

Jednostka mocy	Pas klinowy typu A	Pas klinowy typu B
N1 [KM]	3.38	6.52
N1 [kW]	2.49	4.79

L = 2500 [mm] warunki ciężkie, 10h /doba, ϕ = 173.25^0	7.6.Dobór współczynników pracy dla założonych pasów klinowych. Dobrane wartości współczynników pracy dla wybranych typów pasów klinowych przedstawiono w tabeli obliczeniowej - TABELA Nr.2	TABELA Nr. 2

TABELA Nr. 2

Współczynnik	Pas klinowy typu A	Pas klinowy typu B
KT	1.2	1.2
Kϕ	0.99	0.99
KL	1.09	1.03

NSIL = 5.5 [kW] TABELA Nr 1 TABELA Nr 2 NSIL = 5.5 [kW] TABELA Nr 1 TABELA Nr 2	7.7.Obliczenie liczby pasów klinowych. 7.7.1.Obliczenie liczby pasów klinowych typu A 7.7.2.Obliczenie liczby pasów klinowych typu B 7.7.3.Zestawienie tabelaryczne liczby pasów klinowych. Wyniki z obliczeń ilości pasów klinowych zebrano i zestawiono tabelarycznie w tabeli obliczeniowej - TABELA Nr. 3.	z = 2.45 = 3 (A) z = 1.35 = 2 (B)

TABELA Nr. 3

Liczba pasków klinowych	Pas klinowy typu A	Pas klinowy typu B
	Obliczeniowa	Rzeczywista
Z	2.45	3

Dane	Obliczenia	Wynik
xRZ=3 e = 15 [mm] f = 10 [mm] xRZ=2 e = 19 [mm] f = 12.5 [mm] NSIL=5.5 [kW] v = 13.56 [m/s] FO= 405.6 [N] ϕ = 173.25^o= =3.02 [rad] µ = 0.5 SA = 1099.2 [N] ϕ = 173.25^o= =3.02 [rad] µ = 0.5 SA = 1099.2 [N] SB = 243.7 [N] γ = 3.37^o SA = 1099.2 [N] SB = 243.7 [N] γ = 3.37^o	7.8.Obliczenie szerokości kół pasowych. 7.8.1.Obliczenie szerokości dla pasa typu A. 7.8.2.Obliczenie szerokości dla pasa typu B. 8.Obliczenia sił działających na pas klinowy. 8.1. Obliczenie siły obwodowej na kole rowkowym. 8.2.Obliczenie naciągu pasa w cięgnie czynnym. 8.3.Obliczeine naciągu pasa w cięgnie biernym. 8.4.Obliczenie siły wypadkowej naciągu pasa. 8.5. Obliczenie kąta pomiędzy działaniem sił.	B = 50 [mm] B = 44 [mm] FO = 405.6 [N] SA = 1099.2 [N] SB = 243.7 [N] S = 1228.02 [N] Θ = 2.15

CZĘŚĆ C: Obliczenia wytrzymałościowe wału napędzanego, dobór łożysk tocznych,

obliczenia koniecznej ilości i długości wpustów.

Dane	Obliczenia	Wynik
Stal 45T Re = 360 [MPa] Zgo= 250 [MPa] Zsj = 300 [MPa] Xe = 4 η=0.95 N = 5.5 [kW] N = 5.225 [kW] n =1000 [obr/min] SA = 1099.2 [N] SB = 243.7 [N] γ = 3.37^o SA = 1099.2 [N] SB = 243.7 [N] γ = 3.37^o	1.Wstępne obliczenia wytrzymałościowe wału napędzanego, dobór materiału konstrukcyjnego. 1.1.Dobór materiału konstrukcyjnego. 1.2. Obliczenie momentu skręcającego i sił obwodowych i promieniowych występujących na wale. 1.2.1.Obliczenie momentu skręcającego i mocy przenoszonej przez wał. 1.2.1.1. Obliczenie mocy. 1.2.1.2.Oblicznie momentu skręcającego. 1.2.2.Obliczenie siły obwodowej i promieniowej na dużym kole pasowym. 1.2.2.1.Obliczenie siły obwodowej na kole pasowym 1.2.2.2.Obliczenie siły promieniowej na kole pas.	Stal 45T kr = 90 [MPa] kgo= 62.5 [MPa] kgj = 75 [MPa] N = 5.225[kW] Ms = 49.89 [Nm] Pobw=1340.57 [N] PR = 50.28 [N]
Dane	Obliczenia	Wynik
µ=0.5 N = 500 [N] E = 350 [MPa] R = 0.1 a = bxh=1 [mm^2] (bxh = 0.5x2) Ls= 70 [mm] Lz = 150 [mm] Lt = 60 [mm] PR = 50.28 [N] PPR = 750 [N] Ls= 70 [mm] Lz = 150 [mm] Lt = 60 [mm]	1.2.3.Obliczenie sił promieniowej i obwodowej od tarczy piły tarczowej. 1.2.3.1.Obliczenie siły promieniowej. 1.2.3.2.Obliczenie siły obwodowej. 1.3.Obliczenie i dobór znormalizow. długości wału. 2.Obliczenie reakcji na wale maszynowym, momentów gnących i zredukowanego. SCHEMAT OBLICZENIOWY WAŁU 2.1.1.Obliczenie reakcji na wale maszynowym w położeniu X-Z SCHEMAT OBLICZENIOWY WAŁU W X-Z	PR = 750 [N] Pobw = 2567.8[N] LCW = 280 [mm] RBZ = -1073.5 [N] RAZ = 373.74 [N]
Dane	Obliczenia	Wynik
Pobw=1340.57[N] PPOP = 2567.8 [N] Ls= 70 [mm] Lz = 150 [mm] Lt = 60 [mm] RAZ = 373.74 [N] RBZ = -1073.5 [N] RAX =2993.3 [N] RBX =-4220.5[N]	2.1.2. Obliczenie reakcji na wale maszynowym w położeniu X-Y. SCHEMAT OBLICZENIOWY WAŁU W X-Y 2.1.3.Obliczenie wypadkowych reakcji na wale napędzanym.	RBX = -4220.5[N] RAX =2993.3 [N] RA=3016.54 [N] RB=4354.9 [N]
Dane	Obliczenia	Wynik
RAZ = 373.74[N] RBZ = -1073.5 [N] PR = 50.28[N] Ls= 70 [mm] Lz = 150 [mm] Lt = 60 [mm]	2.2.Obliczenie momentów gnących na wale. 2.2.1.Obliczenie momentów gnących na wale X-Z. Przyjęto jednostkę elementarną j = 10 [mm], (0.01[m]), obliczono momenty gnące na wale, wyniki obliczeń przedstawia TABELA Nr 1.	M1Z = 0 [Nm] M2Z =3.52[Nm] M3Z =-44.9 [Nm] M4Z = 0 [Nm]

TABELA Nr 1.

Lp	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
MnZ	0	0.5	1.005	1.508	2.011	2.514	3.017	3.52	0.285	-2.952
Lp	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
MnZ	-6.18	-9.41	-12.65	-15.89	-19.12	-22.35	-25.59	-28.82	-32.06	-35.3
Lp	200	210	220	230	240	250	260	270	280	-
MnZ	-38.53	-41.76	-44.99	-37.49	-30	-22.49	-14.99	-7.5	0	-

	Przebieg wartości momentu gnącego na belce X-Z przedstawia poniższy WYKRES Nr 1.

WYKRES Nr 1.

Dane	Obliczenia	Wynik
RAX = 2993.3[N] RBX = -4220.5 [N] PObw= 1340.57[N] Ls= 70 [mm] Lz = 150 [mm] Lt = 60 [mm]	2.2.2.Obliczenie momentów gnących na wale X-Y Przyjęto jednostkę elementarną j = 10 [mm], (0.01[m]), obliczono momenty gnące na wale, wyniki obliczeń przedstawia TABELA Nr 2.	M1X = 0 [Nm] M2X =93.83[Nm] M3X=-154 [Nm] M4X = 0 [Nm]

TABELA Nr 2.

Lp	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
MnY	0	13.40	26.81	40.21	53.62	67.03	80.43	93.83	77.31	60.78
Lp	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
MnY	44.258	27.73	11.20	-5.32	-21.85	-38.38	-54.91	-71.43	-87.96	-104.4
Lp	200	210	220	230	240	250	260	270	280	-
MnY	-121	-137.5	-154.1	-128.4	-102.7	-77.04	-51.36	-24.89	0	-

	Przebieg wartości momentu gnącego na belce X -Y przedstawia poniższy WYKRES Nr 2.

WYKRES Nr 2.

Dane	Obliczenia	Wynik
TABELA Nr 1. TABELA Nr 2.	2.2.3. Obliczenie wypadkowego momentu gnącego na wale maszynowym. Obliczenie zastępczych momentów gnących nastąpiło według powyższego wzoru. Wyniki obliczeń przedstawia TABELA Nr.3.	TABELA Nr 3.

TABELA Nr 3.

Lp	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Mgn	0	13.41	26.82	40.24	53.65	67.07	80.48	93.89	75.51	60.85
Lp	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
Mgn	44.68	29.28	16.89	16.75	29.03	44.41	60.21	77.02	93.62	110.2
Lp	200	210	220	230	240	250	260	270	280	-
Mgn	126.98	143.7	160.53	133.76	106.99	80.25	53.50	25.99	0	-

	Przebieg wartości momentu zastępczego momentu gnącego przedstawia poniższy WYKRES Nr 3.

WYKRES Nr 3.

MS = 49.89 [Nm] TABELA Nr 3.	2.2.4. Obliczenie zastępczych momentów gnących na wale z zastosowaniem hipotezy wytrzymałościowej Hubera. Wyniki przeprowadzonych obliczeń zestawiono w TABELI Nr 4.	TABELA Nr 4.

Dane	Obliczenia	Wynik

TABELA Nr 4.

Lw	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
MZR	43.20	45.23	50.85	59.04	68.88	79.78	91.34	103.35	86.99	74.62
Lw	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
MZR	62.15	52.19	46.38	46.33	52.05	61.95	74.11	88.31	103.11	118.36
Lw	200	210	220	230	240	250	260	270	280	-
MZR	134.12	150.05	166.24	140.56	115.38	91.14	68.76	50.42	43.20	-

	Przebieg wartości momentu zastępczego momentu zredukowanego przedstawia WYKRES Nr 4.

WYKRES Nr 4.

TABELA Nr 4. kgo = 62.5 [Mpa]	3.Obliczenie średnicy teoretycznej wału maszynowego. Wyniki przeprowadzonych obliczeń zestawiono w TABELI Nr 5.	TABELA Nr 5.
Dane	Obliczenia	Wynik

TABELA Nr 5.

Lw	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
dteor	19.16	19.46	20.23	21.27	22.39	23.51	24.58	25.63	24.20	23
Lw	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
dteor	21.64	20.41	19.62	19.62	20.39	21.61	22.94	24.32	25.61	26.82
Lw	200	210	220	230	240	250	260	270	280
dteor	27.96	29.03	30.04	28.40	26.59	24.58	22.38	20.18	19.16

	Przebieg wartości średnicy teoretycznej wału maszynowego przedstawia WYKRES Nr 5.

WYKRES Nr 5.

Ms= 375 [Nm] d = 0.28 [m] pdop= 60 [MPa] z = 1 s = 5	4. Obliczenia wytrzymałościowe dla połącznia wpustowego między wałem a piastą koła pasowe. 4.1.Obliczenie długości wpustu dla koła pasowego. Na połączenie wpustowe dobrano stal St 5. Dobrano wpust pryzmatyczny o znormalizowanej długości l = 30 [mm] .	Wpust A 16x10x30

Dane	Obliczenia	Wynik
P = 770.34 [Nm] d = 0.3 pdop= 60 [MPa] z = 1 s = 5 Srednica czopa: D = 40 [mm] Długość czopa: L = 25 [mm] z = 1, P = 4354.9 [N] Mgm=160.53[Nm] d = 40 [mm] Msm= 49.89 [Nm] d = 40 [mm] η = 0.7 β = 1.32	4.2.Obliczenie długości wpustu dla piasty koła zębatego. Na połączenie dobrano stal St 5. Dobrano znormalizowaną długość wpustu l = 60 [mm] 5. Dobór znormalizowanych średnic wału maszynowego z uwzględnieniem zagłębień połączeń wpustowych. Zestawienie średnic wału obrazuje załączony rysunek. Przy doborze został uwzglęniony warunek D=1.2d 5.1.Dobór łożysk tocznych. Na podstawie Katalogu Fabryki Łożysk Toczych dobrano dwa łożyska kulkowe zwykłe o nośności dynamicznej C = 2 [daN] i średnicy wewnętrznej pod czop wału d = 40 [mm]. 6.Sprawdzające obliczenia zmęczeniowe wału. 6.1.Obliczenie naprężeń gnących. 6.2.Obliczenie naprężeń skręcających. 6.3.Obliczenie współczynnika spiętrzenia naprężeń. 6.3.1.Spiętrzenie naprężeń dla zginania.	Wpust A 16x10x60 LU = 23360[h] C = 2917.8 [daN] 2 Łożyska 6308 δgM=25,56[MPa] τ = 1.978[MPa] βg = 0.504

Dane	Obliczenia	Wynik
β = 1.04 η = 0.7 α = 1.5 Zgo = 250 [MPa] βg = 0.504 γg = 1.53 δgM=25.56[MPa] βS = 1.404 Zso= 192,5[MPa] Zsj = 320 [MPa] τa,m = 1.978[MPa] γs = 1.45 RES = 220[MPa] Xzg = 14.37 XS = 36.63 X1 =1.4 X2 =1.2 X3 =1.2 X4 =1.1 XZ = 13.37 Xzw = 2.21	6.3.2.Spiętrzenie naprężeń dla skręcania. 6.4.Obliczenie zmęczeniowego współczynnika bezpieczeństwa. 6.4.1.Obliczenie zmęczeniowego współczynnika bezpieczeństwa dla zginania. 6.4.2.Obliczenie zmęczeniowego współczynnika bezpieczeństwa dla skręcania. = 36.63 6.4.3.Obliczenie zmęczeniowego współczynnika bezpieczeństwa. 6.4.4.Obliczenie wymaganego współczynnika bezpieczeństwa. 6.4.5.Sprawdzenie warunku wytrzymłości zmęczeniowej. XZ>XZw, 13.37>2.21 Warunek wytrzymałościowy spełniony, obliczenia poprawne.	βS = 1.404 Xzg = 14.37 XS = 43,52 XS = 36.63 XZ = 13.37 Xzw = 2.21

CZĘŚĆ B: Obliczenia wytrzymałościowe wału napędowego małego koła pasowego , dobór łożysk tocznych,obliczenia koniecznej ilości i długości wpustów.

Dane	Obliczenia	Wynik
Stal 45T Re = 360 [MPa] Zgo= 250 [MPa] Zsj = 300 [MPa] Xe = 4 N = 5.5 [kW] n =1440 [obr/min] SA = 1099.2 [N] SB = 243.7 [N] γ = 3.37^0 SA = 1099.2 [N] SB = 243.7 [N] γ = 3.37^0 LKP= 55 [mm] LN = 50 [mm] LSP = 75 [mm]	1.Wstępne obliczenia wytrzymałościowe wału napędowego, dobór materiału konstrukcyjnego. 1.1.Dobór materiału konstrukcyjnego. 1.2. Obliczenie momentu skręcającego na wale oraz sił dzialających w promieniu i obwodzie koła pasowego. 1.2.1.Oblicznie momentu skręcającego. 1.2.2.Obliczenie siły w promieniu koła pasowego. 1.2.3.Obliczenie siły w obwodzie koła pasowego. 1.3.Obliczenie i dobór znormalizowanych długości wału.	Stal 45T kr = 90 [MPa] kgo= 62.5 [MPa] kgj = 75 [MPa] Ms = 36.47 [Nm] PR = 50.28 [N] Pobw= 1340.57[N] LCW = 180 [mm]
Dane	Obliczenia	Wynik
Pr = 50.27 [N] LKP= 55 [mm] LN = 50 [mm] LSP = 75 [mm] Pobw=1340.57 [N] LKP= 55 [mm] LN = 50 [mm] LSP = 75 [mm]	2.Obliczenie reakcji na wale maszynowym, momentów gnących i zredukowanego. SCHEMAT OBLICZENIOWY WAŁU 2.1.1.Obliczenie reakcji na wale w położeniu X-Z SCHEMAT OBLICZENIOWY WAŁU W X-Z 2.1.2. Obliczenie reakcji na wale w położeniu X-Y. SCHEMAT OBLICZENIOWY WAŁU W X-Y	RAZ = 105.56 [N] RBZ = -55.3 [N] RAY =2815.1 [N] RBY =-1474.6[N]
Dane	Obliczenia	Wynik
RAZ = 105.56 [N] RBZ = -55.3 [N] RAY =2815.1 [N] RBY = -1474.6[N] RAZ = 105.56 [N] Pr = 50.27 [N] LKP= 55 [mm] LN = 50 [mm]	2.1.3.Obliczenie wypadkowych reakcji na wale napędowym. 2.2.Obliczenie momentów gnących na wale. 2.2.1.Obliczenie momentów gnących na wale X-Z. Przyjęto jednostkę elementarną j = 10 [mm], (0.01[m]), obliczono momenty gnące na wale, wyniki obliczeń przedstawia TABELA Nr 1.	RA=2817.1 [N] RB=1475.6 [N] M1Z = 0 [Nm] M2Z =-2.76[Nm] M3Z = 0 [Nm]

TABELA Nr 1.

Lp	0	10	20	30	40	50	55	60	70	80
MnZ	0	-0.5	-1.005	-1.508	-2.01	-2.513	-2.76	-2.48	-1.939	-1.389
Lp	90	100	105	110	120	130	140	150	160	180
MnZ	-0.829	-0.276	0	0	0	0	0	0	0	0

	Przebieg wartości momentu gnącego na belce X-Z przedstawia poniższy WYKRES Nr 1.

WYKRES Nr 1.

Dane	Obliczenia	Wynik
RAY =2815.1 [N] Pobw=1340.57 [N] LKP= 55 [mm] LN = 50 [mm]	2.2.2.Obliczenie momentów gnących na wale X-Y Przyjęto jednostkę elementarną j = 10 [mm], (0.01[m]), obliczono momenty gnące na wale, wyniki obliczeń przedstawia TABELA Nr 2.	M1Y = 0 [Nm] M2Y =-73.73[Nm] M3Y = 0 [Nm]

TABELA Nr 2.

Lp	0	10	20	30	40	50	55	60	70	80
MnY	0	-13.40	-26.81	-40.21	-53.62	-67.02	-73.73	-66.35	-51.60	-36.86
Lp	90	100	105	110	120	130	140	150	160	180
MnY	-22.12	-19.44	0	0	0	0	0	0	0	0

	Przebieg wartości momentu gnącego na belce X -Y przedstawia poniższy WYKRES Nr 2.

WYKRES Nr 2.

TABELA Nr 1. TABELA Nr 2.	2.2.3. Obliczenie wypadkowego momentu gnącego na wale maszynowym. Obliczenie zastępczych momentów gnących nastąpiło według powyższego wzoru. Wyniki obliczeń przedstawia TABELA Nr.3.	TABELA Nr 3.
Dane	Obliczenia	Wynik

TABELA Nr 3.

Lp	0	10	20	30	40	50	55	60	70	80
Mgn	0	13.409	26.828	40.238	53.657	67.067	73.781	66.396	51.636	36.886
Lp	90	100	105	110	120	130	140	150	160	180
Mgn	22.135	19.441	0	0	0	0	0	0	0	0

	Przebieg wartości momentu całkowitego momentu gnącego przedstawia poniższy WYKRES Nr 3.

WYKRES Nr 3.

MS = 36.47 [Nm] TABELA Nr 3.	2.2.4. Obliczenie zastępczych momentów gnących na wale z zastosowaniem hipotezy wytrzymałościowej Hubera. Wyniki przeprowadzonych obliczeń zestawiono w TABELI Nr 4.	TABELA Nr 4.

TABELA Nr 4.

Lw	0	10	20	30	40	50	55	60	70	80
MZR	31.58	34.31	41.44	51.153	62.26	74.131	80.256	73.525	60.529	48.561
Lw	90	100	105	110	120	130	140	150	160	180
MZR	38.568	37.087	31.58	31.58	31.58	31.58	31.58	31.58	31.58	31.58

Dane	Obliczenia	Wynik
	Przebieg wartości momentu zastępczego momentu zredukowanego przedstawia WYKRES Nr 4.

WYKRES Nr 4.

TABELA Nr 4. kgo = 62.5 [Mpa]	3.Obliczenie średnicy teoretycznej wału maszynowego. Wyniki przeprowadzonych obliczeń zestawiono w TABELI Nr 5.	TABELA Nr 5.

TABELA Nr 5.

Lw	0	10	20	30	40	50	55	60	70	80
dteor	17.26	17.75	18.90	20.28	21.65	22.94	23.56	22.88	21.45	19.93
Lw	90	100	105	110	120	130	140	150	160	180
dteor	18.45	18.21	17.26	17.26	17.26	17.26	17.26	17.26	17.26	17.26

	Przebieg wartości średnicy teoretycznej wału maszynowego przedstawia WYKRES Nr 5. (zamieszczony na stronie następnej).
Dane	Obliczenia	Wynik

WYKRES Nr 5.

Ms= 36.47 [Nm] d = 0.035 [m] pdop= 25 [MPa] z = 1 s = 4 P = 1340.57 [N] pdop= 30 [MPa] d = 180 [mm] z = 1 s = 4	4. Obliczenia wytrzymałościowe dla połącznia wpustowego między wałem a sprzęgłem i wałem a piastą małego koła pasowego. 4.1.Obliczenie długości wpustu dla sprzęgła. Na połączenie wpustowe dobrano stal St 5. Dobrano znormalizowaną długość wpustu l = 40 [mm] 4.2.Obliczenie długości wpustu dla piasty koła zębatego. Na połączenie dobrano stal St 5. Dobrano znormalizowaną długość wpustu l = 40 [mm] 5. Dobór znormalizowanych średnic wału maszynowego z uwzględnieniem zagłębień połączeń wpustowych. Zestawienie średnic wału obrazuje załączony rysunek. Przy doborze został uwzglęniony warunek D=1.2d	WpustA 10x8x40 WpustA 10x8x40
Dane	Obliczenia	Wynik
Srednica czopa: D = 40 [mm] Długość czopa: L = 20 [mm] z = 1, P = 2817,1 [N] Mgm=73,781[Nm] d = 40 [mm] Msm= 36.47[Nm] d = 40 [mm] η = 0.7 β = 1.32 β = 1.04 η = 0.7 α = 1.5 Zgo = 250 [MPa] βg = 1.45 γg = 1.53 δgM=11,74[MPa] βS = 1.404 Zso= 192,5[MPa] Zsj = 320 [MPa] τa,m = 1,45[MPa] γs = 1.45	5.1.Dobór łożysk tocznych. Na podstawie Katalogu Fabryki Łożysk Toczych dobrano dwa łożyska kulkowe zwykłe o nośności dynamicznej C = 4150 [daN] i średnicy wewnętrznej pod czop wału d = 40 [mm]. 6.Sprawdzające obliczenia zmęczeniowe wału. 6.1.Obliczenie naprężeń gnących. 6.2.Obliczenie naprężeń skręcających. 6.3.Obliczenie współczynnika spiętrzenia naprężeń. 6.3.1.Spiętrzenie naprężeń dla zginania. 6.3.2.Spiętrzenie naprężeń dla skręcania. 6.4.Obliczenie zmęczeniowego współczynnika bezpieczeństwa. 6.4.1.Obliczenie zmęczeniowego współczynnika bezpieczeństwa dla zginania. 6.4.2.Obliczenie zmęczeniowego współczynnika bezpieczeństwa dla skręcania.	LU = 23360[h] C = 3239.6[daN] 2 Łożyska 6308 δgM=11,74[MPa] τ = 1,45[MPa] βg = 1.45 βS = 1.404 Xzg = 9,59 XS = 59,37

Dane	Obliczenia	Wynik
RES = 220[MPa] Xzg = 9.59 XS = 49.97 X1 =1.4 X2 =1.2 X3 =1.2 X4 =1.1 XZ = 9.41 Xzw = 2.21	= 49.97 6.4.3.Obliczenie zmęczeniowego współczynnika bezpieczeństwa. 6.4.4.Obliczenie wymaganego współczynnika bezpieczeństwa. 6.4.5.Sprawdzenie warunku wytrzymłości zmęczeniowej. XZ>XZw, 9.41>2.21 Warunek wytrzymałościowy spełniony, obliczenia poprawne.	XS = 49.97 XZ = 9.41 Xzw = 2.21