Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ I ROBOTYKI

• 
  ZAKŁAD KONSTRUKCJI I EKSPLOATACJI MASZYN

PROJEKT 5

Temat:

Wał maszynowy

Wykonał:

Łukasz Kula

Rok 3, Grupa 7

Zaprojektować wał z osadzeniem dwóch kół zębatych i dwóch łożysk tocznych jeśli wiadomo, że:

Dane	Obliczenia i szkice	Wynik
	1. Dobór materiału. Dobieram materiał na wał C45 Obróbka cieplna: - hartowanie do temperatury ok. - z karty materiałowej dla temperatury odpuszczania odczytałem: Rm=775 [MPa] Re=525 [MPa] Obliczenie dopuszczalnego naprężenia na obustronne zginanie.	Rm=775MPa Re=525MPa Zgo=325,5MPa Zso=193,7MPa Zsj=387,5MPa
=6875[N] =2165[N] =4946,4[N =3203,4[N	2.Obliczenie sił reakcji w podporach. 2.1 Schemat obciążenia w płaszczyźnie XZ Obliczenie sił reakcji w podporach w płaszczyźnie XOZ. 2.2 Schemat obciążenia w płaszczyźnie YZ Obliczenie sił reakcji w podporach w płaszczyźnie YOZ. 2.3 Obliczenie wypadkowych sił reakcji w podporach.	=6875[N] =2165[N] =4946,4[N =3203,4[N RA=7584,8N RB=5399,5N
=6875[N] =3203,4[N Zgo=356MPa Zsj=370MPa m=0,42	3. Obliczenie momentów. 3.1 Obliczenie momentów gnących w płaszczyźnie XZ 3.2 Obliczenie momentów gnących w płaszczyźnie YZ 3.3 Obliczenie wypadkowego momentu gnącego. 3.4.Obliczenie momentu skręcającego. 3.5.Obliczenie momentu zredukowanego 3.5.1 Obliczenie współczynnika m 3.5.2 Obliczenie momentu zredukowanego	m=0,42
	4.Obliczenie średnicy teoretycznej 4.1 Obliczanie średnicy rzeczywistej wału. Średnicę wału w miejscu w którym zostanie wykonany wpust zwiększono o 30% D1 =44,6*0,3+44,6=57,98mm D3=45,4*0,3+45,6=59,03 Przyjmuję D1=60mm, D3=60mm, stąd D2=50mm D4=50mm D5=70mm	D1=60mm D3=60mm D2=50mm D4=50mm D5=70mm
D(220)=60mm	5. Obliczenie wpustów 5.1.Obliczenie siły obwodowej 5.2.Dobrano wymiary b i h wg PN-70/M-85005 b=18mm h=11mm 5.3.Przyjęto dopuszczalne naprężenia na docisk dla połączenia spoczynkowego kn=100MPa 5.4.Obliczenie czynnej długość wpustu l=l0+b=42,4+18=60,4 Przyjmuję długość wpustu 63mm Dobrano wpust pryzmatyczny A 18x11x63 wg PN-70/M-85005	F0=23333,3N
RA=7584,8N RB=5399,5N D1=50mm Lh=12000h N=800obr/min	6. Dobór łożysk 6.1 Obliczenie sił działających w łożysku w podporach Wału Wypadkowa siła wzdłużna działająca na łożyska: Łożysko obliczam w podporze gdzie występuje największa reakcja. Średnice wału pod łożyskiem dobrano D1= 50 [mm] Dane dodatkowe: Trwałość łożyska Lh = 12000 [h] Prędkość obrotowa n =800 [obr/min] q - wykładnik uzależniony od elementu tocznego dla łożyska wałeczkowych q=10/3 C - nośność dynamiczna P - obciążenie łożyska 6.2 Obliczenia obciążeń zastępczych. Określam stosunek Ponieważ <e zatem obciążenie wzdłużne nie ma wpływu na obciążenie zastępcze (X=1, Y=0) V=1 ponieważ pierścień wewnętrzny łożyska obraca się względem kierunku działania obciążenia Z katalogu łożysk tocznych, dobieram łożysko stożkowe zwykłego o oznaczeniu 30210: D1=50mm D=90mm T=21,75mm B=20mm b=17mm a=19mm C=73kN C0=97kN	Fa=2100[N] C=68105,53N
	7. Obliczenia zmęczeniowe 7.1 Określenie momentów gnących i skręcających w przekroju niebezpiecznym A-A Moment gnący Moment skręcający 7.2 Określenie naprężeń maksymalnych gnących i skręcających w przekroju niebezpiecznym 7.3 Określenia promienia zaokrąglenia Z tablic odczytano r=2.5mm 7.4 Wartości współczynników współczynnik kształtu dla zginania współczynnik kształtu dla skręcania współczynnik wrażliwości na karb współczynnik stanu powierzchni dla zginania współczynnik stanu powierzchni dla skręcania współczynnik wielkości współczynnik wielkości 7.5 Obliczenie rzeczywistych współczynników bezpieczeństwa Łączny współczynnik bezpieczeństwa 7.6 Określenie bezpieczeństwa wału. Ponieważ xz>ၤ Warunek został spełniony Wał może pracować bezpiecznie

Literatura:

Zbigniew Dąbrowski, Mikołaj Maksymiuk: „Wały i osie” (str, 1-45)

3

---