WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

im. JAROSŁAWA DĄBROWSKIEGO

PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN

PROJEKT PRZEKŁADNI ZĘBATEJ

Warszawa dn. 14.05.2008

Wykonał: Dariusz Grabowski

Prowadzący: dr inż. Roman Stelmasiak

Grupa: L6S1S1 Ocena końcowa:

1. Treść projektu

Zaprojektować przekładnię zębatą walcową o zębach skośnych i przełożeniu i = 3.2, która przenosi moment obrotowy T₁ = 32 Nm przy prędkości ω₁ = 150 rad/s na człon roboczy maszyny. Obciążenie tego członu charakteryzuje się silnymi uderzeniami. Przekładnia powinna pracować przez 6 lat po 4 godzin na dobę (300 dni w roku).

2. Rozwiązanie

1. Dane uzupełniające (wg założeń konstruktora)

• Przyjęcie współczynnika zastosowania.

• Przyjęcie uzębienia skośnego o kącie pochylenia linii zęba β = 10°.

• Kąt przyporu w płaszczyźnie normalnej α = 20°.

• Materiał obu kół - stal ulepszana cieplnie o dopuszczalnych naprężeniach stykowych
  i dopuszczalnych naprężeniach u podstawy zęba
  .

• Współczynnik rozkładu obciążenia

• Względna szerokość przekładni w odniesieniu do średnicy podziałowej zębnika

• Przyjęcie liczby zębów
  dla
  .

• Wykonanie w szóstej klasie dokładności.

3. Obliczenia pomocnicze i dobór współczynników.

• Wewnętrzny współczynnik dynamiczny

• Określenie zakresu wytrzymałości zmęczeniowej.

• Godzinowa trwałość przekładni wynosi:

• Liczba cykli N wynosi:

Stąd wynika że przekładnia ma pracować w zakresie nieograniczonej (trwałej) wytrzymałości zmęczeniowej.

• Współczynniki rozkładu obciążenia na pary zębów dla naszego przykładu wynoszą:

• Współczynnik sprężystości wynosi:

• Współczynnik strefy nacisku

• Współczynnik kąta pochylenia linii zęba

• Współczynnik przyporu przyjmuje się wstępnie jako Z_ε =1 (wstępnie).

• Obliczenie współczynnika przeciążenia

• Obliczeniowe momenty obrotowe

• na zębniku

• na kole dużym

• Wstępne obliczenie średnicy podziałowej zębnika

• Obliczenie zerowej odległości osi kół

Na tej podstawie przyjmuje się z tablic znormalizowaną wartość odległości osi kół a_r = 130 mm.

• Obliczanie podstawowych parametrów przekładni

• średnice toczne zębnika i koła dużego

• moduł czołowy

• moduł normalny

przyjmuje się wartość znormalizowaną m = 2 mm

• liczba zębów koła dużego wynosi:

• średnice podziałowe kół wynoszą:

• szerokość wieńca (przy przyjęciu średniej wartości współczynnika

szerokości wieńca dla kół walcowych λ =20) wynosi:

• Ustalenie współczynników przesunięcia zarysu zęba

• współczynnik rzeczywistego rozstawienia osi ma wartość:

• współczynnik pozornego rozstawienia wynosi:

• związki między współczynnikami B_p, B_r, a_p, a_r,

• zbliżenie się osi kół

• zmniejszenie luzu wierzchołkowego:

• sumę współczynników przesunięcia zarysu

• podział współczynników przesunięcia zarysu zębów

• Wymiary kół zębatych:

• Obliczenie tocznego kąta przyporu

• Obliczenie wskaźnika zazębienia i współczynnika przyporu.

• czołowy wskaźnik zazębienia

• wskaźnik zazębienia poskokowego

• całkowity wskaźnik zazębienia

• Wartość współczynnika przyporu

• obliczenie współczynnika strefy nacisku

• określenie obliczeniowej siły obwodowej

• warunek na naprężenia stykowe

więc warunek spełniony.

• warunek na naprężenia u podstawy zęba

• współczynnik kształtu zęba i korekcji naprężenia
  

• współczynnik przyporu
  

• współczynnik kąta pochylenia zęba
  

• obliczenia modułu normalnego m

Wartość ta jest mniejsza od wcześniej przyjętej, a zatem warunek jest spełniony.

• Zestawienie wyników obliczeń wymiarów kół zębatych według

Wielkość	m	mt	ar	b	β	z	x	d	da	df
Zębnik	2	2,08	130	40	10º	30	0,312	60,93	66,17	57,17
koło											96	0,0975	194,96	199,35	190,35

• Obciążenia walów

Wały są jednakowo obciążane składowymi siły międzyzębnej (zasada równości

akcji i reakcji np.
) oraz są obciążone różnymi momentami skręcającymi

(wał 1 przenosi moment
a wał 2 — moment
).

Wartości obciążeń są następujące: