DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
N = 37 [kW] n=3000[obr/min] l = 650 [mm] l1=250 [mm] l2=100 [mm] l3=100 [mm] l4=100 [mm] l5=100 [mm]	TEMAT: Zaprojektować wał maszynowy według schematu podanego na rysunku. W punktach 1 i 3 osadzono koła pasowe z pasem klinowym, a w punkcie 2 koło zębate o zębach skośnych. W punktach A i B znajdują się łożyska toczne. Do obliczeń przyjąć następujące dane: N = 37 [kW] n = 3000 [obr/min] l = 0,4 ÷ 1 [m] l1 l2 l3 l4 l5 A B N 1 2 3 0,6N 0,3N 0,1N Dobieram materiał na wał. Wał zostanie wykonany ze stali konstrukcyjnej St5 o następujących parametrach wytrzymałościowych: kgo=60 [MPa], ksj=69 [MPa]
x y z	Określenie kierunku sił działających na wał. Qz Pa Rbx Qz Rby Po Qy Pr Rbz Qy Ray Raz Qy Qy Qz Qz
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
N = 37 [kW] n=3000[obr/min] m = 2 [mm] z = 25 β = 10 ^o m = 2 [mm] do1=50,76[mm] hf = 2,4 [mm] ha = 2 [mm] z1 = 25 do1=50,76[mm]	Wyznaczenie niezbędnych wielkości geometrycznych dla koła zębatego oraz wyznaczenie sił obciążających wał. Podstawowe wymiary charakteryzujące ząb. W kołach zębatych występują trzy siły: Po, Pr, Pa. Wyznaczam wartość momentu skręcającego dla koła: Obliczam średnicę podziałową koła przyjmując moduł m=2[mm] oraz liczbę zębów z=25. Obliczam wymiary charakteryzujące ząb: Wysokość głowy zęba: Wysokość stopy zęba: Wysokość całkowitą zęba: Następnie obliczam: Średnicę podstaw zębów: Średnicę wierzchołków zębów: Obliczam wartość podziałki:	Ms=117,78[Nm] do1=50,76[mm] hf = 2,4 [mm] ha = 2 [mm] h = 4,4 [mm] df1=45,96[mm] da1=54,76[mm] p1 = 6,37 [mm]
z1 = 25 z2 = 40	Wykonujemy obliczenia dla drugiego koła zębatego (dla koła zębatego współpracującego). Przyjmujemy ilość zębów z2=40. Możemy wyznaczyć wartość przekładni ze wzoru: u > 1, więc przekładnia jest reduktorem.	u = 1,6
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
z2 = 40 m = 2 [mm] ha = 2 [mm] hf = 2,4 [mm] do2=81,22[mm] s = 3,12 [mm] e = 3,25 [mm] do1=50,76[mm] do2=81,22[mm]	Wyznaczenie średnicy podziałowej. Średnica wierzchołków zębów: Średnica podstaw zębów: Podziałka: Szerokość zębów: Szerokość wrębu: Luz obwodowy zazębienia wynosi: Odległość kół osi zębatych wynosi:	do2=81,22[mm] da2=85,22[mm] df2=76,42[mm] p2 = 6,37 [mm] s = 3,12 [mm] e = 3,25 [mm] jt = 0,13 [mm] a = 65,99[mm]
Ms=117,78[Nm] do1=50,76[mm]	Obliczenie siły obwodowej Po	Po = 4640[N]
αwn=20° Po = 4640[N] β = 10°	Obliczenie siły promieniowej Pr αwn- to kąt przyporu na średnicy tocznej w przekroju normalnym. Przyjmuję αwn=20°	Pr = 1714,68[N]
P0 = 4640[N] β = 10°	Obliczenie siły osiowej Pa	Pa = 816,64[N]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
u = 2 D1 = 200 [mm] D1 = 200 [mm] D2 = 400 [mm]	Określenie sił i zależności geometrycznych w przekładni pasowej. γ - kąt rozwarcia cięgien α - kąt opasania S1 - naciąg czynny S2 - naciąg bierny S2 S2 D1 α D2 S1 S1 Obliczenia dla pierwszego koła pasowego. Z tablic dobieram znormalizowaną średnicę koła pasowego D1=200 [mm]. Jeżeli przełożenie przekładni wynosi 2 to możemy wyliczyć średnicę drugiego koła: Na podstawie podanych poniżej zależności możemy wyznaczyć minimalną oraz maksymalną odległość osi kół pasowych. Ponieważ więc do dalszych obliczeń przyjmujemy a = 600 [mm].	D2 = 400 [mm] a = 600 [mm]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
D1 = 200 [mm] D2 = 400 [mm] a = 600 [mm]	Wyznaczenie kąta opasania na kole czynnym. ponieważ zatem	α = 160,81°
n=3000[obr/min] N1 = 11,1 [kW] Ms = 35,33 [Nm] μ = 0,5 β = 38° μ' = 1,618 α = 2,80 [rad] m = 79,33 Po = 353,3 [N]	Wyznaczenie siły obwodowej przekładni pasowej. Wyznaczenie napięć cięgien S1 i S2 ze wzoru Eulera. Obliczamy współczynnik m oraz pozorny kąt tarcia μ^'. Przyjmujemy kąt zarysu rowka β = 38^0 oraz współczynnik tarcia dla pasa tkaninowo - gumowego równy 0,5. m = e^1,562^⋅^2,80 = 79,33 Wyznaczamy napięcia cięgien.	Ms=35,33 [Nm] Po = 353,3 [N] μ' = 1,562 m = 79,33 S1 = 357,81 [N] S2 = 4,51 [N]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
S1 = 357,81 [N] S2 = 4,51 [N] α = 160,81° α = 160,81° m = 79,33 γ = 19,19° ϕ = 0,97 Q = 359,26 [N] υ = 9,31°	Wyznaczenie wypadkowej napięć w cięgnach oraz wyznaczenie jej składowych. Określamy kąt pochylenia linii wypadkowej. gdzie: γ = 180^o - α = 180 - 160,81 = 19,19^o ϕ - stopień wykorzystania pasa obliczany według wzoru: i tak mamy: Wyznaczamy składowe siły wypadkowej Q.	Q = 359,26 [N] γ = 20,74° ϕ = 0,97 υ = 9,31° Qy1=354,23[N] Qz1=57,84[N]
u = 2 D1 = 225 [mm]	Obliczenia dla drugiego koła pasowego. Z tablic dobieram znormalizowaną średnicę koła pasowego D1=225 [mm]. Jeżeli przełożenie przekładni wynosi 2 to możemy wyliczyć średnicę drugiego koła:	D2 = 450 [mm]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
D1 = 225 [mm] D2 = 450 [mm] D1 = 225 [mm] D2 = 450 [mm] a = 600 [mm]	Na podstawie podanych poniżej zależności możemy wyznaczyć minimalną oraz maksymalną odległość osi kół pasowych. Ponieważ więc do dalszych obliczeń przyjmujemy a = 600 [mm]. Wyznaczenie kąta opasania na kole czynnym. ponieważ zatem	a = 600 [mm] α = 158,38°
n=3000[obr/min] N1 = 3,7 [kW] Ms = 11,78 [Nm]	Wyznaczenie siły obwodowej przekładni pasowej. Wyznaczenie napięć cięgien S1 i S2 ze wzoru Eulera. Obliczamy współczynnik m oraz pozorny kąt tarcia μ^'. Przyjmujemy kąt zarysu rowka β = 38^0 oraz współczynnik tarcia dla pasa tkaninowo - gumowego równy 0,5.	Ms=11,78 [Nm] Po = 104,71 [N]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
μ = 0,5 β = 38° α = 2,76 [rad] μ' = 1,562 m = 74,5 Po = 104,71 [N]	m = e^1,562^⋅^2,76 = 74,5 Wyznaczamy napięcia cięgien.	μ' = 1,562 m=74,5 S1 = 106,13 [N] S2 = 1,42 [N]
S1 = 106,13 [N] S2 = 1,42 [N] α = 158,38° α = 158,38° m = 74,5 γ = 21,62° ϕ = 0,97 Q = 107,45 [N] υ = 10,48°	Wyznaczenie wypadkowej napięć w cięgnach oraz wyznaczenie jej składowych. Określamy kąt pochylenia linii wypadkowej. gdzie: γ = 180^o - α = 180 - 158,38 = 21,62^o ϕ - stopień wykorzystania pasa obliczany według wzoru: i tak mamy: Wyznaczamy składowe siły wypadkowej Q.	Q = 107,45 [N] γ = 21,62° ϕ = 0,97 υ = 10,48° Qy2=105,65[N] Qz2=19,34[N]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
Pa = 816,64 [N] Qy1 = 354,23 [N] Qy2 = 105,65 [N] Pr = 1714,68[N] l2=l3=l4=l5= =100[mm] RAy=-273,17[N]	Schemat kinematyczny wału wraz z podaniem rozkładu sił oraz występujących reakcji w dwóch płaszczyznach x - y i x - z. Rozpatrujemy płaszczyznę x - y. Pa x Qy1 RAy Pr RBy y RBx Qy1 Określenie reakcji występujących w układzie Σ Fix = 0 Pa + RBx = 0 Σ Fiy = 0 Qy1 - RAy - Pr + RBy - Qy2 = 0 Σ MiB = 0 - Qy1 ⋅ (l2 + l3 + l4) + RAy ⋅ (l3 + l4) + Pr ⋅ l4 - Qy2 ⋅ l5 = 0 RBx = - 816,64 [N] RBy = - 354,23 - 273,17 + 1714,68 + 105,65 = 1192,93[N]	RBx=-816,64[N] RAy=-273,17[N] RBy =1192,93[N]
	Rozpatrujemy płaszczyznę x - z. x Qz1 RAz RBz z Po Qz2
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
Qz1 = 57,84 [N] Qz2 = 19,34 [N] Po = 4640[N] l2=l3=l4=l5= =100[mm] RAz=-2397[N]	Określenie reakcji występujących w układzie Σ Fix = 0 Σ Fiy = 0 Qz1 + RAz + Po + RBz + Qy2 = 0 Σ MiB = 0 - Qz1 ⋅ (l2 + l3 + l4) - RAz ⋅ (l3 + l4) - Po ⋅ l4 + Qy2 ⋅ l5 = 0 RBz = - 57,84 + 2397 - 4640 - 19,34 = -2320[N]	RAz=-2397[N] RBz=-2320[N]
Qy1=354,23[N] l1=250[mm] RAy=-273,17[N] l2=100 [mm]	Określenie momentów zginających występujących na wale w płaszczyźnie x - y Pa x Qy1 RAy Pr RBy y x1 RBx Qy2 x2 x3 x4 x1∈(0 ; l1+l2) [x1∈(0 ; 0,35)] Mg1 (x1) = Qy1 ⋅ x1 - l1 Mg1(0) = 354,23 ⋅ (- 0,25) = - 88,56 [Nm] Mg1(0,35) = 354,23 ⋅ 0,10 = 35,42 [Nm] x2∈(l1+l2 ; l1+l2+l3) [x2∈(0,35 ; 0,45)] Mg2 (x2) = Qy1 ⋅ (x2 - l1) - RAy ⋅ (x2 - l1 + l2) Mg2(0,35) = 354,23 ⋅ 0,10 + 273,17 ⋅ 0 = 35,42 [Nm] Mg2(0,45) = 354,23 ⋅ 0,20 + 273,17 ⋅ 0,10 = 98,16 [Nm]	Mg1(0) = = -88,56[Nm] Mg1(0,35) = =35,42 [Nm] Mg2(0,35) = =35,42 [Nm] Mg2(0,45) = =98,16 [Nm]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
l1=250[mm] l2=100[mm] l3=100[mm] Pr=1714,68[N] Pa=816,64[N] Qy1=354,23[N] RAy=279,13[N] rw=51[mm] l1=250[mm] l2=100[mm] l3=100[mm] l4=100[mm] Pr=1714,68[N] Pa=816,64[N] Qy1=354,23[N] RAy=-273,17[N] RBy=1192,93[N] rw=51[mm]	x3∈(l1+l2+l3 ; l1+l2+l3+l4) [x3∈(0,45 ; 0,55)] Mg3 (x3) = Qy1 ⋅ (x3-l1) - RAy ⋅ (x3-l1+l2) - Pr ⋅ (x3-l1+l2+l3) - Pa ⋅ rw Mg3(0,45) = 354,23 ⋅ 0,2 + 273,17 ⋅ 0,10 - 1714,68 ⋅ 0 - 816,64 ⋅ 0,051 = 56,51 [Nm] Mg3(0,55) = 354,23 ⋅ 0,3 + 273,17 ⋅ 0,2 - 1714,68 ⋅ 0,10 - 816,64 ⋅ 0,051 = - 52,22 [Nm] x4∈(l1+l2+l3+l4 ; l1+l2+l3+l4+l5) [x4∈(0,55 ; 0,65)] Mg4 (x4) = Qy1 ⋅ (x4-l1) - RAy ⋅ (x4-l1+l2) - Pr ⋅ (x4-l1+l2+l3) - Pa ⋅ rw + RBy ⋅ (x4-l1+l2+l3+l4) Mg4(0,55) = 354,23 ⋅ 0,3 + 273,17 ⋅ 0,2 - 1714,68 ⋅ 0,10 - 816,64 ⋅ 0,051 + 1192,93 ⋅ 0 = - 52,22 [Nm] Mg4(0,65) = 354,23 ⋅ 0,4 + 273,17 ⋅ 0,3 - 1714,68 ⋅ 0,20 - 816,64 ⋅ 0,051 + 1192,93 ⋅ 0,1 = - 41,65 [Nm]	Mg3(0,6) = =56,51 [Nm] Mg3(0,75) = = - 52,22 [Nm] Mg4(0,55) = = - 52,22 [Nm] Mg4(0,65) = = - 41,65 [Nm]
l1=250[mm] Qz1=57,84[N]	Określenie momentów zginających występujących na wale w płaszczyźnie x - z x Qz1 RAz Po RBz z x1 Qz2 x2 x3 x4 x1∈(0 ; l1+l2) [x1∈(0 ; 0,35)] Mg1 (x1) = Qz1 ⋅ x1 - l1 Mg1(0) = 57,84 ⋅ (- 0,25) = - 14,46 [Nm] Mg1(0,35) = 57,84 ⋅ 0,10 = 5,784 [Nm]	Mg1(0)= = - 14,46 [Nm] Mg1(0,35) = =5,784 [Nm]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
l1=250[mm] l2=100[mm] Qz1=57,84[N] RAz=-2397 [N] l1=250[mm] l2=100[mm] l3=100[mm] Po=4640[N] Qz1=57,84[N] RAz=-2397 [N] l1=250[mm] l2=100[mm] l3=100[mm] l4=100[mm] Po=4640[N] Qz1=57,84[N] RAz=-2397 [N] RBz=-2320[N]	x2∈(l1+l2 ; l1+l2+l3) [x2∈(0,35 ; 0,45)] Mg2 (x2) = Qz1 ⋅ (x2-l1) + RAz ⋅ (x2-l1+l2) Mg2(0,35) = 57,84 ⋅ 0,10 - 2397 ⋅ 0 = 5,784 [Nm] Mg2(0,45) = 57,84 ⋅ 0,2 - 2397 ⋅ 0,10 = -228,1 [Nm] x3∈(l1+l2+l3 ; l1+l2+l3+l4) [x3∈(0,45 ; 0,55)] Mg3 (x3) = Qz1 ⋅ (x3-l1) + RAz ⋅ (x3-l1+l2) + Po ⋅ (x3-l1+l2+l3) Mg3(0,45) = 57,84 ⋅ 0,2 - 2397 ⋅ 0,10 + 4640 ⋅ 0 = -228,1 [Nm] Mg3(0,55) = 57,84 ⋅ 0,3 - 2397 ⋅ 0,20 + 4640 ⋅ 0,10 = 1,95 [Nm] x4∈(l1+l2+l3+l4 ; l1+l2+l3+l4+l5) [x4∈(0,55 ; 0,65)] Mg4 (x4) = Qz1 ⋅ (x4-l1) + RAz ⋅ (x4-l1+l2) + Po ⋅ (x4-l1+l2+l3) + + RBz ⋅ (x4-l1+l2+l3+l4) Mg4(0,55) = 57,84 ⋅ 0,3 - 2397 ⋅ 0,2 + 4640 ⋅ 0,1 - - 2320 ⋅ 0 = 1,95 [Nm] Mg4(0,65) = 57,84 ⋅ 0,4 - 2397 ⋅ 0,3 + 4640 ⋅ 0,2 - - 2320 ⋅ 0,10 = 0 [Nm] Wyznaczone wartości momentów zginających w płaszczyznach x - y oraz x - z pozwalają wykreślić wykresy momentów zginających dla tych płaszczyzn.	Mg2(0,35) = =5,784 [Nm] Mg2(0,45) = =-228,1 [Nm] Mg3(0,45) = =-228,1 [Nm] Mg3(0,55) = = 1,95 [Nm] Mg4(0,55) = = 1,95 [Nm] Mg4(0,65) = = 0 [Nm]
	Obliczamy moment zginający według wzoru.	Mgw(0)= =89,73[Nm] Mgw(0,35)= =35,89[Nm] Mgw(0,45)^1= =248,32[Nm] Mgw(0,45)^2= =234,99[Nm] Mgw(0,55)= =52,26[Nm] Mgw(0,65)= =41,65[Nm]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
N = 37 [kW] n = 3000 [obr/min] Ms1=117,78[Nm] Ms2=82,45[Nm] Ms3=11,78[Nm]	Określenie momentu skręcającego Ms oraz momentu skręcającego zredukowanego Ms^' występującego na całej długości wału. l1 l2 l3 l4 l5 Ms'=^2/3Ms 0,1Ms Ms'=^2/3Ms Ms'=^2/3Ms 0,7Ms Ms Moment skręcający zredukowany określamy według wzoru: Ms' = a ⋅ Ms Wyznaczenie momentu skręcającego Ms x1∈(0 ; l1) [x1∈(0 ; 0,25)] x2∈(l1 ; l1+l2+l3) [x2∈(0,25 ; 0,45)] x3∈(l1+l2+l3 ; l1+l2+l3+l4+l5) [x3∈(0,45 ; 0,65)] Wyznaczenie momentu zredukowanego Ms' Ms' = a ⋅ Ms a = ^2/3 Ms1' = ^2/3 ⋅ 117,78 = 78,52 [Nm] Ms2' = ^2/3 ⋅ 82,45 = 54,97 [Nm] Ms3' = ^2/3 ⋅ 11,78 = 7,85 [Nm]	Ms1=117,78[Nm] Ms2=82,45[Nm] Ms3=11,78[Nm] Ms1'=78,52[Nm] Ms2'=54,97[Nm] Ms3'=7,85[Nm]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
	Określenie momentu zastępczego według wzoru. gdzie: α = ^2/3 α ⋅ Ms = Ms' Ms' = ^2/3 ⋅ Ms więc:	Mz1=119,23[Nm] Mz2=65,65[Nm] Mz3=248,44[Nm] Mz4=235,12[Nm] Mz5=53,35[Nm] Mz6=42,38[Nm]
Mz1=119,23 [Nm] Mz2=112,87 [Nm] Mz3=103,92 [Nm]	Wyznaczenie średnic wału w dziesięciu przekrojach oraz pod kołami i łożyskami. Ponieważ wał na całym przekroju jest poddawany zarówno skręcaniu jak i zginaniu to średnicę obliczamy według wzoru: L1 = 0 [m] Mz1 = 119,23 [Nm] L2 = 0,044 [m] Mz2 = 112,87 [Nm] L3 = 0,1 [m] Mz3 = 103,92 [Nm]	d1 ≥ 27 [mm] d2 ≥ 25,8 [mm] d3 ≥ 25,8 [mm]
Mz4=88,61 [Nm] Mz5=80,96 [Nm] Mz6= 73,3 [Nm] Mz7=65,65 [Nm] Mz8= 157,05 [Nm] Mz9= 248,44 [Nm] Mz10= 150,9 [Nm] Mz11= 53,35 [Nm] Mz12= 47,87 [Nm] Mz13= 42,38 [Nm] d1=30mm d2=35mm d3=40mm d4=45mm d5=50mm d6=55mm d7=50mm d8=45mm d9=40mm d10=35mm	L4 = 0,2 [m] Mz4 = 88,61 [Nm] L5 = 0,25 [m] - pierwsze koło pasowe Mz5 = 80,96 [Nm] L6 = 0,3 [m] Mz6 = 73,3 [Nm] L7 = 0,35 [m] - podpora A Mz7 = 65,65 [Nm] L8 = 0,4 [m] Mz8 = 157,05 [Nm] L9 = 0,45 [m] - koło zębate Mz9 = 248,44 [Nm] L10 = 0,50 [m] Mz10 = 150,9 [Nm] L11 = 0,55 [m] - podpora B Mz11 = 53,35 [Nm] L12 = 0,60 [m] Mz12 = 47,87 [Nm] L13 = 0,65 [m] - drugie koło pasowe Mz13 = 42,38 [Nm] 11.Określenie idealnego kształtu wału na podstawie obliczonych średnic . Idealny kształt wału został narysowany na papierze milimetrowym . 12. Naniesienie kształtu rzeczywistego wału na kształt teoretyczny . Przyjmuję następujące średnice wału ( patrząc od koła pasowego P) x∈( 0 ; 0,044 ) x∈( 0,044 ; 0,214 ) x∈( 0,214 ; 0,279) x∈( 0,279 ; 0,3665) x∈( 0,3665 ; 0,4135) x∈( 0,4135 ; 0,424) x∈( 0,424 ; 0,4832) x∈( 0,4832 ; 0,5955) x∈( 0,5955 ; 0,6255) x∈( 0,6255 ; 0,6796) 13.Sprawdzenie stosunków średnic : Aby nie było zjawiska karbu musi być spełniony warunek : 14. Obliczenie maksymalnej strzałki ugięcia . 15.Obliczenie ilorazów momentów gnących przez momenty bezwładności przekrojów. Mg1= 119,23 [ Nm] d1p = 0,030 m Mg2= 112,87 [ Nm] d2L = 0,030 m Mg2= 112,87 [ Nm] d2p = 0,035 m Mg3= 12,93 [ Nm] d3L = 0,035 m Mg3= 12,93 [ Nm] d3p = 0,040 m Mg4= 10,41 [ Nm] d4L = 0,040 m Mg4= 10,41 [ Nm] d4p = 0,045 m Mg5= 35,71 [ Nm] d5L = 0,045 m Mg6= 56,61 [ Nm] d6L = 0,045 m Mg6= 56,61 [ Nm] d6p = 0,050 m Mg7= 161,36 [ Nm] d7L = 0,050 m Mg7= 161,36 [ Nm] d7p = 0,055 m Mg8= 186,24 [ Nm] d8L = 0,055 m Mg8= 186,24 [ Nm] d8p = 0,050 m Mg9= 248,32 [ Nm] d9L = 0,050 m Mg10= 159,2 [ Nm] d10L = 0,050 m Mg10= 159,2 [ Nm] d10p = 0,045 m Mg11= 52,26 [ Nm] d11 = 0,045 m Mg12= 47,42 [ Nm] d12L = 0,045 m Mg12= 47,42 [ Nm] d12p = 0,040 m Mg13= 44,24 [ Nm] d13L = 0,040 m Mg13= 44,24 [ Nm] d13p = 0,035 m Mg14= 41,65 [ Nm] d14L = 0,035 m 16. Obliczanie środków ciężkości figur Trójkąt Trapez a=44[mm] b=3 , c=2,84 a=170[mm] b=1,53 c=0,186 a=65[mm] b=0,103 ,c=0,083 a=71[mm] b=0,052 ,c=0,178 a=16,5[mm] b=0,178 ,c=0,281 a=47[mm] b=0,185 c=0,53 a=10,5[mm] b=0,36 c=0,415 a=26[mm] b=0,61 c=0,81 a=33,2[mm] b=0,81 c=0,52 a=66,8[mm] b=0,79 c=0,26 a=45,5[mm] b=0,26 c=0,236 a=30[mm] b=0,38 c=0,35 a=24,5[mm] b=0,60 c=0,57	d4 ≥ 24,5 [mm] d5 ≥ 23,8 [mm] d6 ≥ 23 [mm] d7 ≥ 22,2 [mm] d8 ≥ 29,6 [mm] d9 ≥ 34,5 [mm] d10 ≥ 29,2 [mm] d11 ≥ 20,7 [mm] d12 ≥ 19,9 [mm] d13 ≥ 19,2 [mm]
DANE	OBLICZENIA I SZKICE	WYNIKI
Lh =10000h N=3000 [obr/min] Ray= -273,17[N] Raz= - 2397[N] Fpa=2412[N] Fwa=0[N] Fa=2412[N] fh=2,714 fn=0,223 ft =0,9 Rby=1192,93[N] Rbz= -2320[N] Rbx=-816,64[N] Fb=276,75[N] fh=2,714 fn=0,223 ft =0,9 = 17 ⋅ 10^7 [N/m^2] = 23 ⋅ 10^7 [N/m^2] Mg=60 [Nm] Ms=82,45 [Nm] Zgo=240 Zso=130 Zsj=280 Xzg=7,09 Xzs=5,96	12.3 Obliczenie wektorów S - pola figur z wykresu piły. 8.0.Dobór łożysk 8.1.Dobór i określenie współczynników ft , fh , fn Przyjmuję współczynnik temperatury ft =0,9 dla łożysk pracujących w temperaturze powyżej 100 °C. Obliczam współczynnik trwałości, przyjmując liczbę godzin pracy łożyska Lh =10000 h Obliczam współczynnik obrotów 8.2. Obliczenie sił wzdłużnych Fw i poprzecznych Fp działających na łożysko Dla podparcia w punkcie A: brak siły osiowej w punkcie A Przyjmuję, że zastosowanym łożyskiem będzie łożysko kulkowe zwykle. Obliczam stosunek siły wzdłużnej do poprzecznej w punkcie A: ponieważ stosunek jest mniejszy od wartości e odczytanej z tabeli dlatego przyjmuje parametry Xa=1, Ya=1 oraz V=1, ponieważ to wałek się obraca, zatem obciążenie zastępcze wynosi Wyznaczam nośność ruchową łożyska Dal podparcia w punkcie B Wyznaczam stosunek siły wzdłużnej do poprzecznej w punkcie B Z tabeli przyjmuję parametry Xb=0,56, Yb=2,30, oraz V=1. Wyznaczam nośność ruchową łożyska [N] Z katalogu łożysk biorąc pod uwagę otrzymane wartości nośności dobieram następujące łożyska: Dla punktu A dobieram łożysko kulkowe zwykłe typu 6310 o wymiarach d=50 [mm], D=110 [mm], B=27 [mm], dla niego nośność katalogowa wynosi 21700 [N] Dla punktu B dobieram łożysko kulkowe zwykłe typu 16008 o wymiarach d=40 [mm], D=68 [mm], B=9 [mm], dla niego nośność katalogowa wynosi 40600 [N]. 9.0. Wyznaczam maksymalną strzałkę ugięcia wału Z wieloboku sznurowego sporządzonego na papierze milimetrowym odczytuję wartości i = 1,70 ⋅ 10^8 [N/m^2] = 2,3 ⋅ 10^8 [N/m^2] κs - to podziałka w której były liczone pola trójkątów i trapezów κl - to podziałka w której został zrobiony wykres wieloboku sznurowego H - długość osi biegunowej Z wykresu otrzymujemy najdłuższą odległość yf=8 [mm] i podstawiamy do wzoru: Otrzymaną wartość porównuję z wartością dopuszczalną fdop=0,27mm 0,0072mm < 0,09mm zatem warunek jest spełniony. 9.1. Wyznaczam kąt ugięcia na łożyskach 9.2. Sprawdzenie wybranego przekroju metodą wytrzymałości zmęczeniowej ze względu na współczynnik XZ Własności wytrzymałościowe stali St5: Rr=550 [MPa] Qg=370 [MPa] Zgo=240 [MPa] Zgi=420 [MPa] Qs=180 [MPa] Zso=130 [MPa] Zsj=280 [MPa] Qs=180 [MPa] Promień minimalny ρm=0,54 [mm] Promień w miejscu karbu ρK=2 [mm] ρ=ρm + ρK = 0,54+2=2,54 [mm] Dla obliczonych stosunków odczytuję wartości współczynników : współczynnik kształtu na zginanie współczynnik kształtu na skręcanie współczynnik wrażliwości współczynnik stanu powierzchni na zginanie współczynnik stanu powierzchni na skręcanie współczynnik wielkości przedmiotu dla współczynnik wielkości przedmiotu dla Współczynniki spiętrzenia naprężeń wynoszą: Zmęczeniowy współczynnik bezpieczeństwa Xzg : Zmęczeniowy współczynnik bezpieczeństwa Xzs : Zmęczeniowy współczynnik obliczonego przekroju: Xz > Xw Xw=X1 ⋅ X2 ⋅ X3 ⋅ X4 X1=1,2 - znany gatunek materiału St5 X2=1,1 -współczynnik ważności przedmiotu X3=1 -współczynnik jednorodności materiału X4=1 -współczynnik zachowania wymiarów Xw=1,2⋅1,1⋅1⋅1=1,32 1,32<5,15 a więc warunek został spełniony. 10.0. Dobór wpustów i pierścieni osadczych 10.1. Dobór wpustów pod koła pasowe, koło zębate i sprzęgło Z norm dobieram wpusty dla określonych średnic: Dla pierwszego koła pasowego ∅ 40 [mm] b x h = 12 x 8[mm] na podstawie wartości b dobrałem z norm długość wpustu l = 28 [mm] Dla koła zębatego ∅ 50 [mm] b x h = 14 x 9 [mm] na podstawie wartości b dobrałem z norm długość wpustu l = 36 [mm] Dla drugiego koła pasowego ∅ 35 [mm] b x h = 10 x 8 [mm] na podstawie wartości b dobrałem z norm długość wpustu l = 22 [mm] Pod sprzęgło ∅ 35 [mm] b x h = 10 x 8 [mm] na podstawie wartości b dobrałem z norm długość wpustu l = 22 [mm] h b 10.2. Dobór pierścieni osadczych Dla pierwszego koła pasowego ∅ 40 [mm] Średnica pierścienia Do = 36,5 [mm] Grubość pierścienia g=1,75 [mm] Średnica gniazda D1 = 37,5 [mm] Szerokość gniazda f=1,85 [mm] Dla koła zębatego ∅ 50 [mm] Średnica pierścienia Do = 45,8 [mm] Grubość pierścienia g=2,0[mm] Średnica gniazda D1 = 47 [mm] Szerokość gniazda f=2,15 [mm] Dla drugiego koła pasowego ∅ 35 [mm] Średnica pierścienia Do = 32,2 [mm] Grubość pierścienia g=1,5 [mm] Średnica gniazda D1 = 33 [mm] Szerokość gniazda f=1,60 [mm] 11.0. Obliczenia dodatkowe dla przekładni pasowych Dla pierwszej przekładni pasowej: Na podstawie dobranych średnic odczytuję wartość współczynnika k1 zależnego od przełożenia k1=1,15. Na jego podstawie wyznaczam wartość średnicy równoważnej De=1,15D1 De=1,15⋅200=230 [mm] Obliczenie prędkości pasa : Mając dane wartości średnicy równoważnej i prędkości pasa wyznaczam moc przenoszoną przez jeden pas, w zależności od rodzaju pasa ze wzoru ( wybieram pas oznaczony literą C ): Otrzymuję N1=9,84 kW Wyznaczoną wcześniej długość pasa L=2326 [mm] dobieram do wartości zawartych w normie i przyjmuję L=2500 [mm]. Odczytuję współczynniki kL=1,15 kT=1,2 kϕ=0,95 Liczba pasów: przyjmuję j=2 Dla drugiej przekładni pasowej: Na podstawie dobranych średnic odczytuję wartość współczynnika k1 zależnego od przełożenia k1=1,15. Na jego podstawie wyznaczam wartość średnicy równoważnej De=1,15D1 De=1,15⋅225=258,75 [mm] Obliczenie prędkości pasa : Mając dane wartości średnicy równoważnej i prędkości pasa wyznaczam moc przenoszoną przez jeden pas, w zależności od rodzaju pasa ze wzoru ( wybieram pas oznaczony literą C ): Otrzymuję N1=10,9 kW Wyznaczoną wcześniej długość pasa L=2086 [mm] dobieram do wartości zawartych w normie i przyjmuję L=2240 [mm]. Odczytuję współczynniki kL=1,15 kT=1,2 kϕ=0,95 Liczba pasów: przyjmuję j=1 11.1. Wyznaczenie szerokości wieńca gdzie: e - odległość między pasami f - odległość od środka ostatniego pasa do krawędzi koła wartości e oraz f odczytałem z norm e=25,5 [mm] natomiast f=17 [mm] dla pierwszej przekładni pasowej B=59,5 [mm] dla drugiej przekładni pasowej B=34 [mm]	fh=2,714 fn=0,223 Fpa=2412[N] Fwa=0[N] Fa=2412[N] Ca=32616[N] Fpb=2608[N] Fwb=-816,64[N] Fb=276,75 [N] Cb=3742 [N] κf=0,9⋅10^-3 f=0,0072 [mm] 0,000008 rad 0,000011 rad 4,89 [MPa] 1,68 [MPa] ρ=2,54 [mm] βg=3,33 βs=2,99 Xzg=7,09 Xzs=5,96 Xz=4,56 Xw=1,32

---