UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI
Zakład Podstaw Techniki			Laboratorium Maszynoznawstwa
Identyfikacja kół zębatych i łożysk tocznych					Ćwiczenie nr: 1
JOANNA DERA	semestr: 5 Grupa: VIII	sprawdzający: dr T. Brodziński		data: 15.11.2003 r.	ocena:

I Część teoretyczna

Koła zębate są elementami przekładni zębatych, służącymi do zamiany obrotów oraz momentu obrotowego. Koło zębate składa się z wieńca zębów oraz części łączących wieniec z piastą.

W zależności od kształtu wieńca koła zębate dzielimy na:

• koła walcowe,

• koła stożkowe.

Zarówno koła zębate walcowe jak i stożkowe mogą mieć uzębienie wewnętrzne lub zewnętrzne. Ze względu na tzw. Linię przecięcia walca lub stożka podziałowego z bokiem zęba rozróżniamy:

1. w kołach walcowych:

• zęby proste, przebiegające wzdłuż tworzących walca,

• zęby śrubowe, których linia przebiega wzdłuż linii śrubowej,

• zęby strzałkowe (daszkowe),

• zęby łukowe.

2. w kołach stożkowych:

• zęby proste,

• zęby śrubowe,

• zęby łukowe.

to	podziałka nominalna
dp	średnica podziałowa
dw	średnica wierzchołków
ds	średnica stóp
h	wysokość zęba
hg	wysokość głowy zęba
hs	wysokość stopy zęba
go	grubość zęba
so	szerokość wrębu
b	szerokość zęba

Rys. 1 Podstawowe wymiary koła zębatego.

Łożyska toczne - są to elementy maszyn znajdujące zastosowanie do połączeń ruchowych elementów maszyn przy zachowaniu dużej sprawności mechanicznej tych połączeń.

Podstawowe łożysko toczne składa się z pierścienia wewnętrznego, elementów tocznych, koszyczka oraz pierścienia zewnętrznego. W czasie pracy łożyska występuje tarcie toczne rzędu μ=0.001.

Łożyska toczne należą do części maszyn znormalizowanych. Ze względu na kierunek przenoszenia siły łożyska dzielimy na:

• poprzeczne,

• wzdłużne,

• poprzeczno-wzdłużne (skośne).

Ze względu na kształt elementów tocznych łożyska dzielimy na:

• kulkowe,

• wałeczkowe,

• baryłkowe,

• stożkowe,

• igiełkowe.

Ze względu na ilość rzędów elementów tocznych dzielimy na:

• jednorzędowe,

• dwurzędowe.

Ponadto łożyska mogą być sztywne, gdy powierzchnie toczne nie mogą się od siebie odchylać i wahliwe, gdy powierzchnie toczne pierścienia zewnętrznego umożliwiają wzajemny ruch pierścienia wewnętrznego wokół osi prostopadłej do osi wału. Dobór łożysk określamy na podstawie:

• obliczenia obciążenia zastępczego i nośności dynamicznej,

• numeru katalogowego,

• podstawowych wymiarów (D,d,B).

1	pierścień zewnętrzny
2	koszyczek
3	pierścień wewnętrzny
4	bieżnia
5	element toczny

Rys.2. Budowa łożyska tocznego poprzecznego

Podstawowe wymiary:

• średnica zewnętrzna D,

• średnica wewnętrzna d,

• szerokość łożyska B.

II Część praktyczna

Przebieg ćwiczenia: wykonać podstawowe pomiary kół zębatych oraz łożysk tocznych, obliczyć pozostałe wymiary, zidentyfikować łożysko.

m =ds/(z±2,5)	m=44,9/22,5=2 mm
t=z•π	t=2·3,14=6,28
hg=m	hg=20 mm
hs=1.25·m	hs=1,25·2=2,5mm
go=0.49·t	go=0,49·6,28=3,07 mm
so=0.51·t	so=0,51·6,28=3,2
^1 ds=m· (z±2,5)	ds=2·22,5=45 mm
^2dw=m· (z±2)	dw= 2·27=54 mm
^3dp=(t·z)/ π dp=m·z	dp=(6,28·25)/ 3,14=50 mm dp=2·25=50 mm
b=(6/30) ·m	b=0,2·2=0,4 mm
π dp= t•z	3,14·50=6,28·25

1. koło zębate

Pomiary:

d_s=44,9 mm¹

d_w=53,2 mm²

d_p=50,4 mm³

z=25

Zad. Obliczyć wartość siły obwodowej, zakładając, że koło pracuje w przekładni redukującej jako koło napędzające, przenoszące moc 100 KW przy n=1000 obr/min.

M=9555•(P/n)=95550 Nm

M=F· (d_p/2)

F=(M·2)/d_p=191100/50,4=3791,6667 N

ŁOŻYSKO KULKOWE WAHLIWE FAB
Ł. z otworem walcowym	Ł. z otworem stożkowym	Ł. z ot.stożkowym i tuleją wciąganą	d	D	B	r	d1	l	bm	C ≈
2205	2205K	2205K+H305	25	52	18	15	20	29	38	8

2. łożysko

Pomiary:

B=18,3

D=5,2 mm

NOŚNOŚĆI - WSPÓŁCZYNNIKI
Dynamiczna						Statyczna
C	e	(Fa/Fr)>e		(Fa/Fr)≤e		Co	Yo
kg		x	y	x	y	kg
80	0,44	0,65	2,2	1	1,4	430	1,5

d=25 mm

Zad. Dobrać łożysko kulkowe zwykle pracujące na wałku o średnicy 15 mm, które przenosi obciążenie poprzeczne P=500 N przy n =1000 obr/min. Czas pracy L_h=2000 h.

fh=	fh= =1,58 h	Należy dobrać łożysko zwykłe nr 6002
fn=	fn= =0,32 obr/min
ft=1°C
C=Pz[fh/(fn ·ft)]	C=500[1,58/(0,32 ·1)= 2468075 [N]

III Zastosowanie

KÓŁ ZĘBATYCH:

• w przekładniach łańcuchowych,

• w przekładniach zębatych (przenoszą ruch obrotowy i moc),

• umożliwiające zmianę prędkości obrotowej wału silnika na odpowiednią prędkość obrotową wału maszyny roboczej,

• do wprawiania w ruch zespołu urządzeń.

ŁOŻYSKA TOCZNE SĄ STOSOWANE:

• gdy zależy nam na uzyskaniu bardzo małych oporów w czasie pracy, a zwłaszcza podczas ruchu

• przy zmiennych prędkościach obrotowych wału (ponieważ współczynnik tarcia łożysk tocznych w bardzo małym stopniu zależy od prędkości obrotowej)

• przy częstym zatrzymywaniu i uruchamianiu maszyny (gdyż przy takich warunkach pracy łożyska ślizgowe zbyt szybko ulegają zużyciu)

• gdy wymagana jest duża niezawodność pracy i duża trwałość łożyska

• gdy ze względu na wymiary korpusu maszyny konieczne jest stosowanie łożysk o małych wymiarach wzdłużnych.

4

---