Dane	Obliczenia	Wyniki
N = 2,0 [kW] n = 1000 [obr/min] q = 5 [kN/m] a=0,08 b=0,05 [m] c = 0,05 [m] i = 5 ηp= 0,95 ηł = 0,995 N=2 [kW] ηc= 0,945 nN=960[obr/min] i = 5 V= 7 [m/s] nN=960[obr/min] dp1=140 [mm] nN=960[obr/min] dp1=140 [mm] i = 5 dp1=140 [mm] dp2 = 710 [mm] dp1=140 [mm] dp2 = 710 [mm] amin = 475[mm] amax= 1700 [mm] dp1=140 [mm] dp2 = 710 [mm] aobl=1087,5[mm] amin = 475[mm] Lmin=3599,3[mm] Lp = 3750 [mm] a= 550,5 [mm] dp1=140 [mm] dp2 = 710 [mm] N1= 2,208 [kW] kϕ= 0,82 kT= 1,2 kL= 1,11 N=2 [kW] V= 7,033 [m/s] P= 284,3 [N] μ′= 2,5 ϕ1=2,06[rad] S1= 285,97 [N] μ′= 2,5 ϕ1=2,06[rad] aobl=1087,5[mm] dp1=140 [mm] dp2 = 710 [mm] γ= 14°5′ S1= 285,97 [N] S2= 55,4 [N] Q = 335,5 [N] q = 5000 [N] a = 0,08 [m] b = 0,05 [m] c = 0,05 [m] R5 = 558,06 2[N] N=2 [kW] n=192[obr/min] Mz = 42,77[N*m] Mz = 45,9 [N*m] Mz = 55 [N*m] Mz = 40,56[N*m] Mz = 49,43[N*m] Mz = 44,57[N*m] Mz = 60 [N*m] Mz = 0 [N*m] dwał = φ 23 [mm] MS =99,47[N*m] F = 8,649[kN] ko =96 [MPa] h = 0,7 [cm] b= 0,8 [cm] A =0,000256[m^2] F = 8649,5[N] dwał = φ 28 [mm] MS= 99,67[N*m] F =7105[N] ko =96 [MPa] h = 0,7[cm] F =7105[N] A =0,0002[m^2] n = 192[obr/min] R2 = 977,44 [N] Lo = 2304,1 P= 547,36[N] n = 192[obr/min] R5 = 558,06 [N] Lo = 2304,1 P= 312,5[N] nW=192[obr/min] d = 25[mm] D = 0,032[m] d = 0,028[m] Mgśr = 0 [N*m] Wx=1,53*10^-6[m^3] d = 0,028[m] MS= 99,47[N*m] W0=3,06*10^-6[m^3] D = 34 [mm] d = 25 [mm] αkg =1,41 αks =1,3 η=0,7 βkg =1,28 βks=1,21 βpg= 1,1 βps= 1,05 Zgo= 170 [MPa] Zgo= 170 [MPa] Zgj= 300 [MPa] Zso= 100 [MPa] Zsj= 200 [MPa] βg=1,38 γg = 1,1 σa =1,09*10^7 [Pa] βs =1,26 γs = 1,125 τ =32,5 *10^6 [Pa] Xzg=9,82 Xzs=1,98	Dane do projektu - moc wytwarzana przez podzespół napędowy, - obroty wału silnika, - obciążenie ciągłe, - wymiary wału; rozstaw podpór, - odległość od osi łożyska do osi koła pasowego, - przełożenie przekładni pasowej I. Obliczenie mocy silnika i jego obrotów. * Zakładamy wartości sprawności poszczególnych elementów układu napędowego. ηp- sprawność przekładni pasowej ηp= 0,95 ηł- sprawność łożysk ηł= 0,995 Sprawność całkowita układu. ηc=ηp*ηł ηc= 0,9452 Obliczenie mocy nominalnej silnika. [kW] Dobieram silnik. Sg 112 M-2 o prędkości obrotowej 1000 [obr/min] Dane nominalne silnika Moc silnika Ns Ns = 2,2 [kW] Prędkość nominalna nN=960 [obr/min] Przeciążalność = 2,8 Masa - 33 [kg] II. Dobór przekładni pasowej. Zakładam prędkość liniową pasa V= 7 [m/s] Obliczenie prędkości obrotowej wałka. 192 [obr/min] Obliczenie minimalnej średnicy skutecznej dp1 . dp1= 139 [mm] Przyjmuje średnice skuteczną dla paska typu B dp1=140 [mm] wg PN-66/M-85202 Wymiary l0 x h0 = 17 x 11 [mm] Prędkość pasa po dobraniu średnicy dp1 . = 7,033 [m/s] Średnica skuteczna koła dużego. dp2 = i * dp1 dp2 = 700 [mm] Dobieram dp2 = 710 [mm] wg PN-66/M-85202 Najmniejszy rozstaw osi kół. 475 [mm] Maksymalny rozstaw osi kół. amax= 2(dp1+dp2) amax= 1700 [mm] Obliczenie rozstawu osi. aobl = 1087,5 [mm] h) Obliczenie długości pasa. Lmin =3599,3 [ mm] Normalizuje długość pasa wg PN-86/M-85200 Lp = 3750 [mm] i) Rzeczywista odleglość osi. a= 550,5 [mm] j) Współczynnik długości pasa. kL= f(Lp, typ paska) kL= 1,11 k) Współczynnik trwałości pasa. Dla średnich warunków pracy urządzenia pracującego w systemie I zmianowym poniżej 16 godz. na dobę. kT= 1,2 l) Kąt opasania koła małego. ϕ1=120^° m) Współczynnik opasania. kϕ= f(ϕ1) kϕ= 0,82 n) Współczynnik przełożenia. ki= f(i) ki= 1,10 o) Średnica równoważna. De= ki* dp1 De= 154 p) Moc przenoszona przez jeden pas. N1= f(V, De) N1= 3,0 [kM] , N1= 2,208 [kW] q) Teoretyczna ilość pasków. zT= 1,32 z = 2 Dobieram dwa paski typu B III. Obliczanie siły nacisku pasa na koło. a)Obliczenie siły obwodowej. P= 284,3 [N] b)Siła w cięgnie czynnym. S1= 285,97 [N] c)Siła na kole biernym. S2= 55,4 [N] d)Obliczenie pół kąta rozwarcia cięgien γ. =0,262 γ= 14°5′ e)Obliczenie nacisku Q. Q = 335,5 [N] IV. Obliczenie wału. a)Wyznaczenie reakcji. Z warunku równowagi układu: ΣR(i)= -Q + R2 -(q*3 a) + R5 = 0 (1) ΣMi(R)= -Q * c + (q* 3a) * 2,5a - R5*5a = 0 (2) z (2) równania wyliczam R5, a następnie z (1) wyliczam R2 -Q*c + (q* 3a) * 2,5a - R5*5a = 0 -Q*c + (q* 3a) * 2,5a = R5*5a -335,5*0,05 + (5000*0,24)*0,2 = R5*0,4 -16,775 + 240 = R5*0,4 R5 = 558,06 [N] -Q + R2 -(q*3 a) + R5 = 0 R2 = Q + (q*3 a) - R5 R2 = 335,5 + 1200 - 558,06 R2 = 977,44 [N] b) Moment gnący. 0 ≤ x1 ≤ 0,05 Mg = Q*x1 Mg (x1=0) = 0 [N*m] Mg (x1= 0,05) =16,775[N*m] 0,05 ≤ x2 ≤ 0,13 Mg = -Q*x2 - R2 (x2-c) Mg (x2= 0,13) = -335,5*0,13 - 977,44*(0,08) = -34,58[N*m] 0,13 ≤ x3 ≤ 0,37 Mg = Q*x3 - R2 (x3-c) + q (x3- (c + a))*0,5(x3-(c + a)) Mg (x3=0,37) = 335,5*0,13 - 977,44*0,32 + 5000*0,24*0,12 Mg (x3=0,37) = 124,13 - 312,7 + 144 = -44,57[N*m] 0,45 ≤ x4 ≤ 0,5 Mg = Q*x4 - R2 (x4- c) + (q * 3a)*[x3- (c+2,5) - R5(x4 - (5a + c))] Mg (x4=0,45) = 335,5*0,45 - 977,4*(0,4 + 1200*0,25) Mg (x4=0,45) = 150,97 - 390,97 + 300 = 60[N*m] Mg (x4=0,5) = 0[N*m] c) Obliczenie momentu skręcającego. MS = 99,47 [N*m] Przyjmuje rozkład momentu skręcającego jak na rysunku. d) Obliczenie momentu zredukowanego. dla stali St 3 Zgo = 170 [MPa] Zsj = 300 [MPa] x= 3,5 α= 0,43 dla punktu I. Mg = 0 [N*m] MS = 99,47[N*m] Mz = 42,77[N*m] dla punktu II. Mg = 16,775 [N*m] MS = 99,47[N*m] Mz = 45,9 [N*m] dla punktu III. Mg = -34,58[N*m] MS = 99,47[N*m] Mz = 55 [N*m] dla punktu III'. Mg = -34,58[N*m] MS = 49,735[N*m] Mz = 40,56 [N*m] dla punktu IV. Mg = -44,57 [N*m] MS = 49,735[N*m] Mz = 49,43 [N*m] dla punktu IV'. Mg = -44,57[N*m] MS = 0 [N*m] Mz = 44,57 [N*m] dla punktu V. Mg = 60[N*m] MS = 0[N*m] Mz = 60 [N*m] dla punktu VI. Mg = 0[N*m] MS = 0[N*m] Mz = 0 [N*m] e) Obliczenie średnicy. dla punktu I d = 20,26 [mm] dla punktu II d = 20,75 [mm] dla punktu III d = 22,03 [mm] dla punktu III' d = 19,92[mm] dla punktu IV d = 21,26[mm] dla punktu IV' d = 20,54 [mm] dla punktu V d = 22,68 [mm] dla punktu VI d = 0 [mm] Wykresy Mg, MS, Mz i d zamieściłem na papierze milimetrowym. V. Dobór wpustu dla koła pasowego. Materiał wałka St 3 kc = 120 [MPa] Materiał na wpust St 5 kc = 145 [MPa] Przyjmujemy słabszy materiał czyli St 3. ko = 0,8* kc = 96 [MPa] dla lekkich warunków pracy a) Obliczenie wpustu dla koła pasowego. Przyjmuje wpust ze względu na średnice wałka. (dwał = φ 23 [mm]) b x h = 8 x 7 Obliczenie siły. [N] Obliczenie długości wpustu. l = lo + b = 2,1 + 0,8 = 2,9 [cm] przyjmujemy l= 32 [mm] Sprawdzenie wpustu z warunku na ścinanie. A = l x b = 0,032 x 0,008 = 0,000256[m^2] τ = 33,78 [MPa] kT - dla St 3 wynosi : 75 [MPa] Warunek spełniony Dobieram wpust pryzmatyczny A 8 x 7 x 32 wg normy PN-70/M-85005 b) Obliczenie wpustu dla połączenia organu roboczego z wałkiem. Przyjmujemy wpust ze względu na średnice wałka(dwał = φ 28 [mm]). b x h = 8 x 7 Obliczenie siły. [N] Obliczenie długości wpustu. [cm] l = lo + b = 1,75 + 0,8 = 2,5 [cm] przyjmuje l= 25 [mm] Sprawdzamy na ścinanie. A = l x b = 0,025 x 0,008 = 0,0002[m^2] τ = 35,5 [MPa] kT - dla stali St 3 : 75 [MPa] Warunek spełniony Dobieram wpust pryzmatyczny A 8 x 7 x 25 wg normy PN-70/M-85005 VI. Dobór łożysk. Dla punktu II. (dwał = φ 25 [mm]) Zakładam że : Ln = 200000 [h] Lo = 2304,1 P= 0,56*R2 P= 0,56*977,44 P= 547,36[N] c = 1799,6 Dobieram łożysko kulkowe zwykłe 6305 wg PN-85/M-86100 Dane katalogowe: d = 25[mm] D = 62[mm] B = 17 [mm] r = 1,1[mm] Dla punktu V. (dwał = φ 25 [mm]) Zakładam że : Ln = 200000 [h] Lo = 2304,1 P= 0,56 * R5 P= 0,56*558,06 P= 312,5[N] c = 1711,11 Dobieram łożysko kulkowe zwykłe 6305 wg PN-85/M-86100 d = 25[mm] D = 62[mm] B = 17 [mm] r = 1,1[mm] VII. Obliczenie prędkości obrotowej wału Vwał Vwał = Vwał = = 0,25 [m/s] Dobieram pierścień filcowy wg PN90/M-86488 VIII. Sprawdzenie współczynnika bezpieczeństwa. a) Dane : Mg max =64,69 [N*m] Mg min = - 64,69 [N*m] Mgśr = = 0 [N*m] Wx = = 1,53*10^-6[m^3] b)Nominalne naprężenia zginające σm = =0 [Pa] σa = 1,09 *10^7 [Pa] c) Nominalne naprężenia skręcające W0 = = 3,06*10^-6 [m^3] τ = = 32,5 *10^6 [Pa] d)Wyznaczenie współczynnika spiętrzenia naprężeń. Współczynnika kształtu αK : αk =f( ) 1,36 ρk=3 ρm= f(Rm) =0,75 ρ=ρk+ρm ρ=3,75 =0,15 αkg =1,41 wg rys 5.20 αks =1,3 wg rys 5.28 e)Współczynnik wrażliwości materiału na działanie karbu. η=0,7 wg rys 5.36 f)Współczynnik działania karbu βk βkg=1+η(αkg - 1) , βkg =1,28 βks=1+η(αks - 1) , βks=1,21 g)Współczynnik stanu powierzchni βp. βp= f(Rm ,stan pow.) βpg= 1,1 βps= 1,05 h)Współczynnik spiętrzenia naprężeń β. βg=βkg+βpg -1=1,38 βs =βks +βps - 1=1,26 i)Współczynnik wielkości przedmiotu γ γ=(Zgo, αk,d) γg = 1,15 γs = 1,125 j)Współczynnik wrażliwości materiału na asymetrie cyklu. Ψg = = 0,133 Ψs = = 0 k)Wyznaczenie rzeczywistego współczynnika bezpieczeństwa. Xzg= 9,82 Xzs= 1,98 l)Wyznaczenie zastępczego rzeczywistego współczynnika bezpieczeństwa. Xz = = Rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa jest właściwy IX. Rama Składa się z dwóch ceowników C50 oraz dwóch ceowników C65. Rama skręcana ośmioma śrubami M8. X. Literatura. J.Reguła, W.Ciania : "Podstawy konstrukcji maszyn" Wydawnictwo ART Olsztyn 1987r. L.Kurmaz : "Podstawy konstrukcji maszyn" Politechnika Śląska Kielce 1997r. M.Dietrych : "Podstawy konstrukcji maszyn" WNT Warszawa 1995r. K.Szewczyk : "Połączenia gwintowe" PWN Warszawa 1991r. Polskie Normy Maszynowe	ηp=0,95 ηł= 0,995 ηc= 0,9452 Ns= 2,116[kW] nW=192[obr/min] dp1=140 [mm] V= 7,033 [m/s] dp2 = 710 [mm] amin = 475[mm] amax= 1700 [mm] aobl=1087,5[mm] Lmin=3599,3[mm] Lp = 3750 [mm] a= 550,5 [mm] kL= 1,11 kT= 1,2 ϕ1=120^° kϕ= 0,82 ki= 1,10 De= 154 N1= 2,208 [kW] z = 2 paski P= 284,3 [N] S1= 285,97 [N] S2= 55,4 [N] γ= 14°5′ Q = 335,5 [N] R5 = 558,06 [N] R2 = 977,44 [N] MS =99,47 [N*m] kgo = 51,42[MPa] ksj = 85,714[MPa] α= 0,43 Mz = 42,77[N*m] Mz = 45,9 [N*m] Mz = 55 [N*m] Mz = 40,56 [N*m] Mz = 49,43 [N*m] Mz = 44,57 [N*m] Mz = 60 [N*m] Mz = 0 [N*m] d = 20,26 [mm] d = 20,75 [mm] d = 22,03 [mm] d = 19,92[mm] d = 21,26[mm] d = 20,54 [mm] d = 22,68 [mm] d = 0 [mm] F = 8649,5[N] lo = 2,1[cm] l= 32 [mm] τ = 33,78 [MPa] F = 7105[N] lo = 1,75[cm] l= 25 [mm] Lo = 2304,1 P= 547,36[N] c = 1799,6 Lo = 2304,1 P= 312,5[N] c = 1711,11 Vwał =0,25 [m/s] Mgśr = 0 [N*m] Wx=1,53*10^-6[m^3] σm =0 [Pa] σa =1,09*10^7 [Pa] W0=3,06*10^-6[m^3] τ =32,5 *10^6 [Pa] ρ=3,75 αkg =1,41 αks=1,3 η=0,7 βkg =1,28 βks=1,21 βpg= 1,1 βps= 1,05 βg=1,38 βs =1,26 γg = 1,15 γs = 1,125 Ψg = 0,133 Ψs = 0 Xzg=9,82 Xzs=1,98 Xz = 1,94

---