PODSTAWY KONSTUKCJI MASZYN

Projekt

Temat: Zaprojektować przekładnie zębatą jednego stopnia o zębach prostych według schematu.

Prowadzący:

Kpt. Mag inż. Grzegorz Leśnik

Sławomir Łuniewski

Grupa: A8U1S1

1. Schemat przekładni.

1. Dane

• Liczba porządkowa L.p.=10

• Moc P=13.8kW

• Przełożenie i=5,05

• Prędkość obrotowa n₁=1410 obr/min

• Współczynnik przeciążenia K_p=1,125

• Liczba zębów (l.p. od 1 do 10) z₁=17

• Koła zębate wykonane ze stali 55 ulepszonej cieplnie

• Żądany czas pracy T=5000h

1. Obliczenia

3.1 obliczenia ogólne

1. Prędkość obrotowa na kole nr. 2

$$n_{2} = \frac{n_{2}}{i} = \frac{1410}{5,05} = 279,2$$

1. Momenty skręcające (obrotowe)

$$M_{s1} = 9550\frac{P}{n_{1}} = 9550 \bullet \frac{13,8}{1410} = 93,47$$

$$M_{s2} = \frac{9550P}{n_{2}} = 9550 \bullet \frac{13,8}{279,2} = 472$$

1. Liczba zębów koła nr 2

z₂ = i • z₂ = 5, 05 * 17 = 86

1. Moduł

Dla podanych wyżej wartości przyjmujemy wartości współczynników odczytane z tabel:

-q (dla liczby zebów z₁=17) q=3,48

-K_v=1,35

-K_gj=320

-K_ε=1

-λ- szerokość wieńca, przyjmujemy 10mm

$$m \geq \sqrt[3]{\frac{2 \bullet M_{s1} \bullet K_{p} \bullet K_{v} \bullet q}{K_{\varepsilon} \bullet \lambda \bullet z_{1} \bullet K_{\text{gj}}}} = \sqrt[3]{\frac{2 \bullet 97,47 \bullet 1,125 \bullet 1,35 \bullet 3,48}{1 \bullet 10 \bullet 17 \bullet 320}} \cong 2,66mm$$

Przyjmujemy znormalizowany moduł m=3mm

1. Średnica podziałowa

d₁=m·z₁=3·17=51mm

1. Prędkość obrotowa

$$V = \frac{\Pi \bullet d_{1} \bullet n_{1}}{60 \bullet 1000} = \frac{3,14 \bullet 51 \bullet 1410}{60 \bullet 1000} = 3,76\frac{m}{s}$$

PO DALSZYCH OBLICZEŃ PRZYJMUJE WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKÓW TAKIE SAME JAK W POPREDNICH PODPUNKTACH, m=3mm K_v=1,35 K_ε=1

1. Naciski maksymalne

$$P_{\max} = c \bullet \sqrt{\frac{K_{p} \bullet K_{v} \bullet F}{K_{\varepsilon} \bullet b \bullet d_{1}}\left( 1 + \frac{1}{i} \right)} \leq k_{0}$$

b = λ • m = 10 • 3 = 30mm

$$F = \frac{{2M}_{s1}}{d_{1}} = \frac{2 \bullet 93,47}{0,051} = 3665,5N$$

F- siła obwodowa

$$k_{0} = \frac{5 \bullet HB}{W}$$

Gdzie współczynniki W i HB są odczytane z tablic, które dla naszych danych przyjmują wartości: W=2,684 zaś HB zawiera się w przedziale 240÷290

$$k_{0min} = \frac{5 \bullet 240}{2,684} = 447,1MPa$$

$$k_{0max} = \frac{5 \bullet 290}{2,684} = 540,2MPa$$

Współczynnik c został odczytany z tablic i ma wartość 478,2

$$P_{\max} = 478,2 \bullet \sqrt{\frac{1,125 \bullet 1,35 \bullet 3665,5}{1 \bullet 30 \bullet 51}\left( 1 + \frac{1}{5,05} \right)} = 998,4MPa$$

Wartość P_max jest zbyt duża, przyjmuje zatem większy moduł m=6mm

b = λ • m = 10 • 6 = 60mm

d₁=m·z₁=6·17=102mm

$$F = \frac{{2M}_{s1}}{d_{1}} = \frac{2 \bullet 93,47}{0,102} = 1832,7N$$

$$P_{\max} = 478,2 \bullet \sqrt{\frac{1,125 \bullet 1,35 \bullet 1832,7}{1 \bullet 30 \bullet 102}\left( 1 + \frac{1}{5,05} \right)} = 499,2MPa$$

2. Wymiary kół

• d₁=102 mm

• h_a1=m=6 mm

• h_f1=1,25·m=1,25·6=7,5mm

• h=2,25·m=2,25·6=13,5mm

• d_a1=m(z₁+2)= 6·17=102mm

• d_f1=m(z₁-2,5)= 6·14,5=87mm

• d₂=m·z₂=6·86=516mm

• d_a1=m(z₁+2)= 6·88=528mm

• d_f1=m(z₁-2,5)= 6·85,5=513mm

• a-Odległość osi kół

$$a = \frac{d_{1} + d_{2}}{2} = \frac{102 + 516}{2} = 309$$

2. Wymiary reduktora

1. Grubość ścian reduktora

δ = (0,025•a+1) = 0, 025 • 309 + 1 = 8, 8mm

δ≥8 więc przyjmujemy δ=10mm

1. Odległość od wewnętrznej powierzchni reduktora do bocznej powierzchni obracającej się tarczy.

e=(1,0÷1,2) δ=10÷12mm

przyjmuje e=12mm

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

e₁=(3÷5)mm

przyjmuje e₁=5mm

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

e₅=1,2 δ=1,2·10=12mm

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

e₆=(5÷10) m= (60÷100) mm

przyjmuje e₆=80mm

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

e₇=(5÷8) mm

przyjmuje e₇=5 mm

3.4 Obliczenia wału

1. Wymiary pierwszego wału