Uniwersytet Szczeciński
Zakład Podstaw Techniki		Laboratorium Maszynoznawstwa
Temat: Projekt wału sztywnego w dwóch płaszczyznach .
Nazwisko: Podgórny Imię: Robert	semestr: V grupa: 4		sprawdzający: dr T. Brodziński	data:	ocena:

1. Treść zadania:

Zaprojektować wał według schematu przedstawionego na rysunku. Na wale są osadzone koła zębate I i II o średnicach d₁ = 100[mm] i d₂ = 200[mm] . Siła obwodowa na kole I jest pionowa, siła obwodowa na kole II działa w kierunku poziomym.

Znaleźć średnicę wału jeżeli naprężenia dopuszczalne k_go = 105 [MPa] k_so = 55[MPa], które dobrano z PN-75/H-84019.Wał obraca się z prędkością
o mocy 70 [kW].

2. Szkic:

3. Obliczenia:

Wał
Dane	Obliczenia	Wynik
	Dobór materiału. Wałek został wykonany ze stali 20H nawęglanej i hartowanej
	Obliczenie momentu obrotowego .
	Obliczenie sił i . Przekształcając poniższy wzór: i uzyskamy:
	Obliczenie reakcji i w płaszczyźnie G. Z momentu względem punku 1 uzyskamy: Z momentu względem punku 2 uzyskamy: Sprawdzenie wyników:
	Obliczenie momentu gnącego w płaszczyźnie G.
	Obliczenie reakcji i w płaszczyźnie H. Z momentu względem punku 1 uzyskamy: Z momentu względem punku 2 uzyskamy: Sprawdzenie wyników:
	Obliczenie momentu gnącego w płaszczyźnie H.
	Obliczenie reakcji R1 i R2.
	Obliczanie momentu wypadkowego z dwóch płaszczyzn. Ze wzoru: uzyskamy:
	Obliczenie momentu zastępczego . Korzystamy ze wzoru na sumę momentu gnącego i skręcającego:
	Obliczenie średnicy wału . Korzystając z warunku wytrzymałości na zginanie: , uzyskamy: Przyjmujemy d równe 54mm
Czopy
Dane	Obliczenia	Wynik
	Dobór materiału. Dopuszczalne naciski dla łożyska, gdzie czop jest ze stali 20H a łożysko ze stopu łożyskowego jest równe 6 [MPa].
	Ustalamy relację λ między długością czopa a jego średnicą.
	Obliczenie średnicę czopa . Średnicę czopa liczymy ze wzoru warunku na naciski powierzchniowe : , gdzie: , W miejsce siły F wstawiamy większą reakcję czyli , wówczas mamy:
λ = 1,9 dcz = 33 [mm]	Wyznaczenie długości czopa . Ze relacji między długością czopa , a jego średnicą : uzyskamy: Przyjmujemy, że wartość jest
	Sprawdzenie łożyska na jego nagrzewanie.
Wpusty
Dane	Obliczenia	Wynik
	Dobór materiału i dobór wpustu. Wpust pryzmatyczny łączący wał z kołem zębatym o średnicy wału , który wykonany jest ze stali 20H, . Z norm PN−70/M−85005 dobieramy wpust o wymiarach (b x h): 16x10 [mm]. Połączenie wpustowe będzie o charakterze spoczynkowym, a współczynnik rodzaju obciążenia wynosi z = 0.8.
	Obliczanie siły działającej na wpust. Ze wzoru na moment: , uzyskamy:
z = 0,8 Fw=32577	Obliczanie długości obliczeniowej wpustu. Ze wzoru na naciski: , uzyskamy: gdzie:
	Obliczanie długości rzeczywistej wpustu. Długość rzeczywistą oblicza się ze wzoru: , stąd:

4. Rysunek techniczny:

1

---