P R O J E K T 3
Zaprojektować reduktor 2 stopniowy 1 Stopień kola zębate skośne 2 Stopień kola zębate walcowe proste
D A N E :
>Moc - P=9[kW]
>Obroty - n=2000[obr./min]
ZALOZENIA :
>Przyjmuje czas bezawaryjnej pracy reduktora = 10000 godzin
>Przelożenie calkowite przekladni ic=12 (wg PN)
>Dobieram material na kola zebate 1 i 2 stopnia - STAL 55( wg PN) - hartowana plomieniowo lub indukcyjnie po ulepszaniu.
-----------------------------1 S T O P I E Ń P R Z E K Ł A D N I ( Kola skośne)------------------
Wyznaczam modul calkowity
ic=u1*u2;ic=4*3;
>
Określam optymalną liczbę zębów zębnika:
> qz1=g1*g2*g3; g1=(B*kgj)/((Kbi*po)^2); g1=(141000*270)/((1.07*1850)^2); g2=(Ki*Ke*Kj*Kb)/K; g2=(1.08*1.5*4.3*1.2)/1.25; g3=(1+u1)/u1; g3=(1+4)/4;
Podstawiając otrzymam :
> qz1=9.715650076*6.687360000*(5/4);
Powyższą wartość zaokrąglam do 81. Z wykresu odczytuje że dla qz1 = 81 liczba zębów z1=27
> z1=27;
Napodstawie powyższego obliczę liczbę zębów z2:
> z2=z1*u1;z2=27*4;
Obliczam średnicę podzialową d1:
Ponieważ na 1 stopniu kola skośne więc przyjmuje kąt (beta)=10;cos(beta)=0,96984631;
>
> d1^3>=2.67*(a/b); a=poi*B*5*Kj1*10^6*(cos^2(beta)); a=15.4*141000*5*4.31*0.96984631*10^6; b=lambda*u1*n1*(Kbi*po1)^2; b=0.9*4*2000*((1.07*1850)^2);
> d1^3>=a/b; d1^3>=.4538266818e14/.2821262580e11;
Ostatecznie otrzymam:
> d1=31,26;
Wymiar d1 w [mm]
Obliczam średnicę podzialową d2;
> d2^3>=2.67*(a/b); a=poi*B*5*u1^2*Kj2*10^6*(cos^2(beta)); a=15.4*141000*5*4^2*2.715*0.96984631*10^6; b=lambda*n1*(Kbi*po1)^2; b=0.9*2000*((1.07*1850)^2);
> d2^3>=a/b; d2^3=.4574067531e15/7053156450.;
Ostatecznie otrzymam:
> d2=107.07;
Wymiar d2 w [mm]
Ustalenie kąta pochylenia linii zęba:
W tym celu ustalam odleglość osi aw1
> aw1=m*(z1+z2)/(2*cos(beta));beta=10;aw1=1.14*(108+27)/(2*cos10);aw1=1.14*(108+27)/(2*0.9648);
Ostatecznie aw:
> aw1=78.13070777;
Zaokrąglając mam: (wymiar [mm])
> aw1=78;
Wymiar aw[mm]
Beta podana w stopniach :
beta=arccos((m*(z1+z2))/(2*aw)); beta=16.26;
Obliczony modul dla kola 1 i 2 wyniosl:
> m1=(d1*cos(beta))/z1;m2=(d2*cos(beta))/z2;m1=(31.26*0.9848)/27;m2=(107.07*0.9848)/108;
Przyjmuje wartosc wieksza dla obu przypadkow obliczenia srednicy d1 i d2 tj:
> m1=1.14; m2=1.14;
>
Ostatecznie otrzymam:
> d1=m*z1/cos(beta); d1=1.14*27/0.9848; d2=m*z2/cos(beta); d2=1.14*108/0.9848;
Obliczenia wspólczynnika szerokości linii wieńca - kolo 1
> lambda=0.8;
> f1=lambda*2/(u1+1); f1=0.9*2/(4+1);
Obliczanie wspólczynnika szerokości linii wieńca - kolo 2
> lambda=0.9;
> f2=lambda*2/(u2+1); f2=0.9*2/(3+1);
Szerokość wieńca kola zębatego 1 ( wymiar w [mm] ):
> b1=f1*aw;b1=0.36*78;
Szerokosc wienca kola zębatego 2 (wymiar w [mm] );
> b2=f2*aw;b2=0.45*78;
Szerokość wieńca zębnika:
> b2=b1+3.5; b2=28.08+3.5;
> b1=b2-3.5;b1=31.58-3.5;
Przelożenie rzeczywiste przekladni:
> Urz=z2/z1; Urz=108/27;
----------------------D R U G I S T O P I E Ń P R Z E K ŁA D N I ( Kola walcowe proste)----
Wyznaczam obroty n2 na drugim stopniu przekladni ( wynik w [obr./min] ) :
> n2=n1/u1;n1=2000;u1=4;;n2=2000/4;
Określam optymalną liczbę zębów zębnika:
> qz1=g1*g2*g3; g1=(B*kgj)/((Kbi*po)^2); g1=(141000*270)/((1.07*1850)^2); g2=(Ki*Ke*Kj*Kb)/K; g2=(1.08*1.5*4.3*1.2)/1.25; g3=(1+u2)/u2; g3=(1+3)/3;
Podstawiając otrzymam :
> qz1=9.715650076*6.687360000*(4/3);
Powyższą wartość zaokrąglam do 90. Z wykresu odczytuje że dla qz1 = 90 liczba zębów z3=32
> z3=32;
Napodstawie powyższego obliczę liczbę zębów z4:
> z4=z3*u4;z4=32*3;
Obliczam średnicę podzialową d3:
Ponieważ na 1 stopniu kola walcowe proste więc przyjmuje kąt:
> beta=0;cos(beta)=1;
>
d1^3>=2.67*(a/b); a=poi*B*4*Kj3*10^6*(cos^2(beta)); a=15.4*141000*4*2.71*1*10^6; b=lambda*u2*n2*(Kbi*po1)^2; b=0.9*3*500*((1.07*1850)^2);
> d3^3>=a/b; d3^3>=.2353797600e14/5289867338.;
Ostatecznie otrzymam:
> d3=27.5;
Wymiar d3 w [mm]
Obliczam średnicę podzialową d4;
> d4^3>=2.67*(a/b); a=poi*B*4*u2^2*Kj4*10^6*(cos^2(beta)); a=15.4*141000*4*3^2*1.88*1*10^6; b=lambda*n2*(Kbi*po1)^2; b=0.9*500*((1.07*1850)^2);
> d4^3>=a/b; d4^3>=.1469603520e15/1763289112.;
Ostatecznie otrzymam:
> d4=70.63;
Wymiar d4 w [mm]
Ustalenie kąta pochylenia linii zęba:
W tym celu ustalam odleglość osi aw 2
> aw2=m*(z3+z4)/(2*cos(beta));beta=0;aw2=1.5*(96+32)/(2*cos0);aw2=1.5*(96+32)/(2*1);
> aw2 =96;
Wymiar aw[mm]
Beta podana w stopniach :beta=arccos((m*(z3+z4))/(2*aw)); beta=5.4;
Obliczony modu dla kola 3 i 4 wyniosl:
> m3=(d3*cos(beta))/z3;m4=(d4*cos(beta))/z4;m3=(27.5*1)/32;m4=(70.63*1)/96;
>
Przyjmuje wartosc wieksza dla obu przypadkow obliczenia srednicy d3 i d4 tj:
> m3=1.5; m4=1.5;
>
Ostatecznie otrzymam:
> d3=m*z3/cos(beta); d3=1.5*32/0.995561964; d4=m*z4/cos(beta); d4=1.5*96/0.995561964;
Obliczenia wspólczynnika szerokości linii wieńca - kolo 3
> lambda=0.8;
> f3=lambda*2/(u2+1); f3=0.9*2/(4+1);
Obliczanie wspólczynnika szerokości linii wieńca - kolo 4
> lambda=0.9;
> f4=lambda*2/(u2+1); f4=0.9*2/(3+1);
Szerokość wieńca kola zębatego 3 ( wymiar w [mm] ):
> b3=f3*aw;b3=0.36*96;
Szerokosc wienca kola zębatego 4 (wymiar w [mm] );
> b4=f4*aw;b4=0.45*96;
Szerokość wieńca zębnika:
> b4=b3+3.5; b4=34.56+3.5;
> b3=b4-3.5;b1=34.56-3.5;
Przelożenie rzeczywiste przekladni:
> Urz=z4/z3; Urz=96/32;
Obliczenia walów reduktora 2 stopniowego:
Wal 1,2,3 wykonam ze stali 55 hartowanej plomieniowo lub indukcyjnie po ulepszeniu tzw. stal węglowa wyższej jakości wg PN-75/H-84019
Dla stali 55 mamy:
> kgo=90*10^6;ksj=95*10^6;
Wymiar powyższego w [Pa]
Wyznaczam momenty i sily dzialające na walki;
> Ms1=9554*(P1/n1);Ms2=9554*(P2/n2);Ms3=9554*(P3/n3);Ms4=9554*(P4/n4);
> Ms1=9554*(9/2000);Ms2=9554*(9/500);Ms3=9554*(9/500);Ms4=9554*(9/166.6);
> Ms1=42.993;Ms2=171.972;Ms3=171.972;Ms4=516.1224489;
Wymiar powyższego [Nm]
> alpha=kgo/ksj;alpha=90/95;
> alpha=0.9473684211;
> M,s1=(alpha/2)*Ms1;M,s2=(alpha/2)*Ms2;M,s3=(alpha/2)*Ms3;M,s4=(alpha/2)*Ms4;
>M,s1=(.9473684211/2)*42.993;M,s2=(.9473684211/2)*171.972;M,s3=(.9473684211/2)*171.972;M,s4=(.9473684211/2)*516.1224489;
Wymiar powyzszego w [Nm]
> F1=Ms1/(d1/2);F2=Ms2/(d2/2);F3=Ms3/(d3/2);F4=Ms4/(d4/2);
> F1=42.993/(0.031/2);F2=171.972/(0.125/2);F3=171.972/(0.048/2);F4=516.1224489/(0.1446/2);
Wymiar powyższego w [N]
Dla kol zębatych skośnych d1,d2 przyjmuje
> beta=10;(alpha)=20;cos(beta)=0.9848;tan(alpha)=0.36397;
Dal kol zębatych o zębach prostych przyjmuje
> beta=0;(alpha)=20;cos(beta)=1;tan(alpha)=0.36397;
> Fr1=(F1*tan(alpha))/cos(beta);Fr2=(F2*tan(alpha))/cos(beta);Fr3=(F3*tan(alpha))/cos(beta);Fr4=(F4*tan(alpha))/cos(beta);
Wymiary powyżej w [N];
> Fr1=(2773.741935*.36397)/.9848;Fr2=(2751.552000*.36397)/.9848;Fr3=(7165.500000*.36397)/1;Fr4=(7138.623083*.36397)/1;
Wymiary powyżej w [N]
> Fo1=F1*tan(beta);Fo2=F2*tan(beta);Fo3=F3*tan(beta);Fo4=F4*tan(beta);
Wymiary powyżej w [N]
> tan(beta);tan(10)=0.1763269807;tan(O)=0;
> Fo1=2773.741935*.1763269807;Fo2=2751.552000*.1763269807;Fo3=7165.500000*0;Fo4=7138.623083*0;
Wymiary powyżej w [N]
------------------------------------------------------W A L 1-----------------------------------------------------
Plaszczyzna Y Z
> Sigma(Fiy)=0; Sigma(Fiy)=(-Ray)+F1+Rby;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=-F1*0.045-Rby*0.19;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=-2773.741935*0.045-Rby*0.19;
> Rby=-124.8183871/.19;
> Ray=F1+Rby;Ray=2773.741935+(-651.6833684);
Plaszczyzna X Z
> Sigma(Fix)=0; Sigma(Fix)=-Rax+Fr1+Rbx;
> Sigma(Fiz)=0; Sigma(Fiz)=-Raz+Fo1;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=(-Fr1*0.045)-Fo1*(d1/2)-Rbx*0.19;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=(-1025.140995*0.045)-489.0855406*(0.0155)-Rbx*0.19;
> Rbx=-53.71217066/0.19;
> Raz=Fo1;
>
> Raz=489.0855406;
> Rax=Fr1+Rbx;
> Rax=1025.140995+(-282.6956351);
Reakcje w podporach 'a' i 'b':
> Ra=sqrt(Rax^2+Ray^2);Rb=sqrt(Rbx^2+Rby^2);
> Ra=sqrt((742.4453599^2)+(2122.058567^2));Rb=sqrt((-282.6956351^2)+(-656.9388795^2));
Wymiar powyższego w [N]
Momenty gnące w charakterystycznych punktach walu - Plaszczyzna XZ :
>
> M1x=0;
> M2x=-Rbx*0.145;M2x=-(-282.6956351)*0.145;
> M2x=-Rbx*0.145-Fo1*0.5*d1;M2x=-(-282.6956351)*0.145-489.0855406*0.5*0.031;
> M3x=-Rbx*0.19-Fo1*0.5*d1-Fr1*(0.19-0.045);M3x=-(-282.6956351)*0.19-489.0855406*0.5*0.031-1025.140995*(0.19-0.045);
> M4x=-Rbx*0.29-Fo1*0.5*d1-Fr1*(0.19-0.145+0.10)+Rax*0.10;M4x=-(-282.6956351)*0.29-489.0855406*0.5*0.031-1025.140995*(0.19-0.145+0.10)+742.4453599*0.10;
Momenty gnące w charakterystycznych punktach walu - Plaszczyzna YZ
Momenty na wale w charakterystycznych punktach:
> Mg1y=0;
> Mg2y=-Rby*0.145;Mg2y=-656.9388795*0.145;
> Mg3y=-Rby*0.19-F1*(0.19-0.145);Mg3y=-656.9388795*0.19-2773.741935*(0.19-0.145);
> Mg4y=-Rby*0.29-F1*0.145+Ray*0.1;Mg4y=-(-656.9388795)*0.29-2773.741935*0.145+2122.058567*0.1;
> M1g=sqrt(M1x^2+M1y^2);M2g=sqrt(M2x^2+M2y^2);M2g=sqrt(M2x^2+M2y^2);M3g=sqrt(M3x^2+M3y^2);M4g=sqrt(M4x^2+M4y^2);
> M1g=sqrt(0^2+0^2);;M2g=sqrt((33.41004121)^2+(-95.25613753)^2);M2g=sqrt((40.99086709)^2+(-95.25613753)^2);M3g=sqrt((-102.5140995)^2+(-249.6367742)^2);M4g=sqrt(0^2+0^2);
Momenty gnące zastępcze w charakterystycznych punktach walu:
> T=228.8;alpha=0.9473684211;
> M1gz=sqrt(M1g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(M2g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(M2g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M3gz=sqrt(M3g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M4gz=sqrt(M4g^2+(0.9473684211*228.8)^2);
> M1gz=sqrt(0^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(100.9453446^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(103.7014123^2+(0.9473684211*228.8)^2);M3gz=sqrt(269.8660031^2+(0.9473684211*228.8)^2);M4gz=sqrt(0^2+(0.9473684211*228.8)^2);
Średnice walu w charakterysttycznych przekrojach:
> d1^3=(M1gz*1000)/9;d2^3=(M2gz*1000)/9;d2^3=(M2gz*1000)/9;d3^3=(M3gz*1000)/9;d4^3=(M4gz*1000)/9;
> d1^3=(216.7578947*1000)/9;d2^3=(239.1107432*1000)/9;d2^3=(240.2872610*1000)/9;d3^3=(346.1381870*1000)/9;d4^3=(216.7578947*1000)/9;
> d1=22.88;d2=23.8;d2=23.87;d3=25.7;d4=22.88;
Wymiar wyżej w [mm]
OBLICZENIA WAŁ 2
>
Plaszczyzna Y Z
> Sigma(Fix)=0; Sigma(Fix)=(-Ray)-F2+F3+Rby;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=F2*0.045-F3*0.09-Rby*0.19;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=2751.552000*0.045-7165.500000*0.09-Rby*0.19;
> Rby=-521.0751600/.19;
> Sigma(Fix)=0; Sigma(Fix)=(-Ray)-2751.552000+7165.500000-2742.500842;
> Ray=1671.447158;
Plaszczyzna X Z
> Sigma(Fix)=0; Sigma(Fix)=-Rax-Fr2+Fr3+Rbx;
> Sigma(Fiz)=0; Sigma(Fiz)=-Raz-Fo2+Fo3;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=Fr2*0.045-Fo2*(d2/2)-Fr3*0.09+Fo3(d3/2)-Rbx*0.19;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=1016.939867*0.045-485.1728564*(0.125/2)-2608.027035*0.09+0(0.048/2)-Rbx*0.19;
> Rbx=-219.2834427/0.19;
> Raz=Fo3-Fo2;
> Raz=-485.1728564;
> Rax=-Fr2+Fr3+Rbx;
> Rax=-(-1016.939867)+2608.027035-879.5942205;
Reakcje w podporach 'a' i 'b':
> Ra=sqrt(Rax^2+Ray^2);Rb=sqrt(Rbx^2+Rby^2);
> Ra=sqrt((2745.372682^2)+(1671.447158^2));Rb=sqrt((-1154.123383^2)+(-2742.500842^2));
Wymiar powyższego w [N]
Momenty gnące w charakterystycznych punktach walu - Plaszczyzna XZ :
>
> Mg1x=0;
> Mg2x=-Rbx*0.1;Mg2x=-(-1154.123383)*0.1;
> Mg2x=-Rbx*0.1-Fo3*0.5*d3;Mg2x=-(-1154.123383)*0.1-0*0.5*0.048;
> Mg3x=-Rbx*0.1-Fo3*0.5*d3-Fr3*(0.045);Mg3x=-(-1154.123383)*0.1-0*0.5*0.048-2608.027035*0.045;
> Mg4x=-Rbx*0.1-Fo3*0.5*d3-Fr3*(0.045)+Fo2*0.5*0.125;Mg4x=-(-1154.123383)*0.1-0*0.5*0.048-2608.027035*0.045+485.1728564*0.5*0.125;
Mg4x=-Rbx*0.1-Fo3*0.5*d3-Fr3*(0.045)+Fr2*(0.19-0.145)+Fo2*0.5*0.125;Mg4x=-(-1154.123383)*0.1-0*0.5*0.048-2608.027035*0.045+1016.939867*0.045+485.1728564*0.5*0.125;
Momenty gnące w charakterystycznych punktach walu - Plaszczyzna YZ
Momenty na wale w charakterystycznych punktach:
> Mg1y=0;
> Mg2y=-Rby*0.1;Mg2y=-(-2742.500842)*0.1;
> Mg3y=-Rby*0.1-F3*(0.045);Mg3y=-(-2742.500842)*0.1-7165.500000*0.045;
> Mg4y=-Rby*0.1-F3*(0.045)+F2*(0.045);Mg4y=-(-2742.500842)*0.1-7165.500000*0.045+2751.552000*0.045;
>
> M1g=sqrt(M1x^2+M1y^2);M2g=sqrt(M2x^2+M2y^2);M2g=sqrt(M2x^2+M2y^2);M3g=sqrt(M3x^2+M3y^2);M4g=sqrt(M4x^2+M4y^2);M4g=sqrt(M4x^2+M4y^2);
>
>M1g=sqrt(0^2+0^2);;M2g=sqrt((115.4123383)^2+(274.2500842)^2);M2g=sqrt((115.4123383)^2+(274.2500842)^2);M3g=sqrt((-1.9488783)^2+(-48.1974158)^2);M4g=sqrt(74.13671924^2+75.6224242^2);M4g=sqrt(28.37442522^2+75.6224242^2);
Momenty gnące zastępcze w charakterystycznych punktach walu:
> T=228.8;alpha=0.9473684211;
> M1gz=sqrt(M1g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(M2g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(M2g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M3gz=sqrt(M3g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M4gz=sqrt(M4g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M4gz=sqrt(M4g^2+(0.9473684211*228.8)^2);
> M1gz=sqrt(0^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(297.5451504^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(297.5451504^2+(0.9473684211*228.8)^2);M3gz=sqrt(48.23680148^2+(0.9473684211*228.8)^2);M4gz=sqrt(105.9009168^2+(0.9473684211*228.8)^2);M4gz=sqrt(80.77040949^2+(0.9473684211*228.8)^2);
Średnice walu w charakterysttycznych przekrojach:
> d1^3=(M1gz*1000)/9;d2^3=(M2gz*1000)/9;d2^3=(M2gz*1000)/9;d3^3=(M3gz*1000)/9;d4^3=(M4gz*1000)/9;d4^3=(M4gz*1000)/9;
> d1^3=(216.7578947*1000)/9;d2^3=(368.1264747*1000)/9;d2^3=(368.1264747*1000)/9;d3^3=(222.0602935*1000)/9;d4^3=(241.2446664*1000)/9;d4^3=(231.3176257*1000)/9;
> d1=28.87;d2=34.5;d2=34.5;d3=29;d4=30;d4=29.5;
Wymiar wyżej w [mm]
Obliczenia WAŁ 3
Plaszczyzna Y Z
> Sigma(Fiy)=0; Sigma(Fiy)=(-Ray)-F4+Rby;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=F4*0.09-Rby*0.19;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=7138.623083*0.09-Rby*0.19;
> Rby=642.4760775/.19;
> Ray=-F4+Rby;Ray=-7138.623083+3381.453039;
Plaszczyzna X Z
> Sigma(Fix)=0; Sigma(Fix)=-Rax-Fr4+Rbx;
> Sigma(Fiz)=0; Sigma(Fiz)=-Raz-Fo4;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=Fr4*0.09+Fo4*(d4/2)-Rbx*0.19;
> Sigma(Mia)=0;Sigma(Mia)=2598.244644*0.09+0*(0.145/2)-Rbx*0.19;
> Rbx=233.8420180/0.19;
> Raz=-Fo4;
>
> Raz=0;
> Rax=-Fr4+Rbx;
> Rax=-2598.244644+1230.747463;
Reakcje w podporach 'a' i 'b':
> Ra=sqrt(Rax^2+Ray^2);Rb=sqrt(Rbx^2+Rby^2);
> Ra=sqrt((-1367.497181^2)+(-3757.170044^2));Rb=sqrt((1230.747463^2)+(3381.453039^2));
Wymiar powyższego w [N]
>
Momenty gnące w charakterystycznych punktach walu - Plaszczyzna XZ :
>
> M1x=0;
M2x=-Rbx*0.1;M2x=-1230.747463*0.1;
> M2x=-Rbx*0.1+Fo4*0.5*d4;M2x=-(1230.747463)*0.1+0*0.5*0.145;
> M3x=-Rbx*0.1+Fo4*0.5*d4+Fr4*(0.19-0.1);M3x=-(1230.747463)*0.1+0*0.5*0.145+2598.244644*(0.19-0.1);
Momenty gnące w charakterystycznych punktach walu - Plaszczyzna YZ
Momenty na wale w charakterystycznych punktach:
> Mg1y=0;
> Mg2y=-Rby*0.1;Mg2y=3381.453039*0.1;
> Mg3y=-Rby*0.1+F4*(0.19-0.1);Mg3y=3381.453039*0.1+7138.623083*(0.19-0.1);
>M1g=sqrt(M1x^2+M1y^2);M2g=sqrt(M2x^2+M2y^2);M2g=sqrt(M2x^2+M2y^2);M3g=sqrt(M3x^2+M3y^2);
> M1g=sqrt(0^2+0^2);;M2g=sqrt((-123.0747463)^2+(338.1453039)^2);M2g=sqrt((-123.0747463)^2+(338.1453039)^2);M3g=sqrt((110.7672717)^2+(980.6213814)^2);
Momenty gnące zastępcze w charakterystycznych punktach walu:
> T=228.8;alpha=0.9473684211;
> M1gz=sqrt(M1g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(M2g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(M2g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M3gz=sqrt(M3g^2+(0.9473684211*228.8)^2);M4gz=sqrt(M4g^2+(0.9473684211*228.8)^2);
> M1gz=sqrt(0^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(359.8466893^2+(0.9473684211*228.8)^2);M2gz=sqrt(359.8466893^2+(0.9473684211*228.8)^2);M3gz=sqrt(986.8574782^2+(0.9473684211*228.8)^2);
Średnice walu w charakterysttycznych przekrojach:
> d1^3=(M1gz*1000)/9;d2^3=(M2gz*1000)/9;d2^3=(M2gz*1000)/9;d3^3=(M3gz*1000)/9;
> d1^3=(216.7578947*1000)/9;d2^3=(420.0876393*1000)/9;d2^3=(420.0876393*1000)/9;d3^3=(1010.381941*1000)/9;
> d1=28.87;d2=36;d2=36;d3=48;
Wymiar wyżej w [mm]
OBLICZANIE i DOBÓR ŁOŻYSK - WAL 1
Sila wzdużna wynosi :[N]
> Fo1=489.0855406;
Reakcje wynoszą
> Ra=sqrt(Rax^2+Ray^2);Rb=sqrt(Rbx^2+Rby^2);
Wstawiając wartości mam:
> Ra=sqrt(742.4453599^2+2122.058567^2);Rb=sqrt((-282.6956351)^2+(-656.9388795)^2);
Przyjmuje średnicę walu pod lożyska [mm]:
> da=20;db=20;
Dla powyższego przyjmuje lożysko walcoweowe o oznaczeniu NJ 2204E (2 sztuki) wg PN-86/M-86-180
Nośność:[N]
> C=31500;Co=31000;
Obliczenia nosnosci dla wybranego lozyska - podpora przesuwna 'b'
>Cb^3=(Lh*n1*(Rb1^3))/16660;Cb^3=(10000*2000*(715.1821541^3))/16660;
> Cb=7600.958042;
Warunek speniony:
> Cb<=C;7600.958042<=31500;
> e=0.31;Y=2.0;
> S1=Ra/(2*Y);S2=Rb/(2*Y);S1=2248.189866/(2*2);S2=715.1821541/(2*2);
Wynik powyższego w [N]
> S1>S2;Fo1<S1-S2;
Przypadek obciążenia 2c,czyli obciążenie wzdużne lożyska 'b' wynosi:
> Pw2=S1+Fo1;Pw2=562.0474665+489.0855406;
Wynik powyższego w [N]
Obciążenie wzdlużne lożyska 'a' wynosi:
>Pw1=S1;Pw1=562.0474665;Pw1/Ra<e;Pw2/Rb>e;(562.0474665/2248.189866)<e;(1051.133007/715.1821541)>e;
Obciążenie zastępcze lożyska:
> X1=1;Y1=0;X2=0.4;Y2=2.25;
>P1=X1*Ra+Y1*Pw1;P2=X2*Rb+Y2*Pw2;P1=1*2248.189866+0*562.0474665;P2=0.4*715.1821541+2.25*1051.133007;
Warunek spelniony tzn:
> 2248.189866<C;2651.122128<C;
LOZYSKA DOBRANE PRAWIDLOWO
Średnica lożyska [mm];Szerokość lożyska [mm];Promienie R1,R2 [mm]
> D=47;B=18;R1=0.6;R2=1.0;
OBLICZANIE i DOBÓR ŁOŻYSK - WAL 2
Sila wzdużna wynosi :[N]
> Fo2=485.1728564;Fo3=0;
Reakcje wynoszą
> Ra=sqrt(Rax^2+Ray^2);Rb=sqrt(Rbx^2+Rby^2);
Wstawiając wartości mam:
> Ra=sqrt(2745.372682^2+1671.447158^2);Rb=sqrt((-1154.123383)^2+(-2742.500842)^2);
Przyjmuje średnicę walu pod lożyska [mm]:
> da=30;db=30;
Dla powyższego przyjmuje lożysko stożkowe o oznaczeniu NJ 2204E(2 sztuki) wg PN-86/M-86180 ;
Nośność:[N]
> C=30000;Co=42000;
Obliczenia nosnosci dla wybranego lozyska - podpora przesuwna 'b'
> Cb^3=(Lh*n2*(Rb2^3))/16660;Cb^3=(10000*500*(2975.451504^3))/16660;
> Cb=19921.30931;
Warunek speniony:
> Cb<=C;19921.30931<=30000;
> e=0.37;Y=1.6;
> S1=Ra/(2*Y);S2=Rb/(2*Y);S1=3214.157239/(2*1.6);S2=2975.451504/(2*1.6);
Wynik powyższego w [N]
> S1>S2;Fo1<S1-S2;
Przypadek obciążenia 2c,czyli obciążenie wzdużne lożyska 'b' wynosi:
> Pw2=S1+Fo2;Pw2=1004.424137+485.1728564;
Wynik powyższego w [N]
Obciążenie wzdużne ożyska 'a' wynosi:
>Pw1=S1;Pw1=1004.424137;Pw1/Ra<e;Pw2/Rb>e;(1004.424137/3214.157239)<e;(1489.596993/2975.451504)>e;
Obciążenie zastępcze lożyska:
> X1=1;Y1=0;X2=0.4;Y2=2.25;
>P1=X1*Ra+Y1*Pw1;P2=X2*Rb+Y2*Pw2;P1=1*3214.157239+0*1489.596993;P2=0.4*3214.157239+2.25*1489.596993;
Warunek spelniony tzn P1<C i P2<C:
> 3214.157239<C;4637.256130<C;
LOZYSKA DOBRANE PRAWIDLOWO
Średnica lożyska [mm];Szerokość lożyska wieksza[mm];Szerokosz lożyska mniejsza [mm];Promienie R1,R2 [mm]
> D=62;B=16;R1=0.6;R2=1.0;
OBLICZANIE i DOBÓR ŁOŻYSK - WAL 3
Sila wzdużna wynosi :[N]
> Fo4=0;
Reakcje wynoszą
> Ra=sqrt(Rax^2+Ray^2);Rb=sqrt(Rbx^2+Rby^2);
Wstawiając wartości mam:
>Ra=sqrt((1367.497181)^2+(3757.170044)^2);Rb=sqrt((1230.747463)^2+(3381.453039)^2);
Przyjmuje średnicę walu pod lożyska [mm]:
> da=30;db=30;
Dla powyższego przyjmuje lożysko stożkowe o oznaczeniu NJ 2204E( sztuk1) wg PN-86/M-86180 i NJ 209E ( sztuk 1) wg PN-86/M-86180;
Nośność:[N]
> C=64000;Co=68000;
Obliczenia nosnosci dla wybranego lozyska - podpora przesuwna 'b'
>Cb^3=(Lh*n3*(Rb3^3))/16660;Cb^3=(10000*166.6*(3598.466893^3))/16660;
> Cb=16702.6;
Warunek speniony:
> Cb<=C;16702.6<=64000;
> e=0.37;Y=1.6;
>S1=Ra/(2*Y);S2=Rb/(2*Y);S1=3998.296547/(2*1.6);S2=3598.466893/(2*1.6);
Wynik powyższego w [N]
> S1>S2;Fo1<S1-S2;
Przypadek obciążenia 2c,czyli obciążenie wzdużne lożyska 'b' wynosi:
> Pw2=S1+Fo2;Pw2=1249.467671+0;
Wynik powyższego w [N]
Obciążenie wzdużne ożyska 'a' wynosi:
>Pw1=S1;Pw1=1249.467671;Pw1/Ra<e;Pw2/Rb>e;(1249.467671/3998.296547)<e;(1249.467671/3598.466893)>e;
Obciążenie zastępcze lożyska:
> X1=1;Y1=0;X2=0.4;Y2=2.25;
>P1=X1*Ra+Y1*Pw1;P2=X2*Rb+Y2*Pw2;P1=1*3998.296547+0*1249.467671;P2=0.4*3598.466893+2.25*1249.467671;
Warunek spelniony tzn P1<C i P2<C:
> 3998.296547<C;4250.689017<C;
LOZYSKA DOBRANE PRAWIDLOWO
Średnica lożyska [mm];Szerokość lożyska wieksza[mm];Szerokosz lożyska mniejsza [mm];Promienie R1,R2 [mm]
> D=85;B=19;R1=1.1;R2=1.1;
OBLICZENIA I DOBÓR WPUSTÓW
WPUST NA WALE 1 - KOLO ZĘBATE 1:
Średnica walu wynosi [m] :
> d=0.030;
Na podstawie średnicy walu przyjmuje wg PN-70/M-85005 wpust pryzmatyczny wykonany ze stali St0S o wymiarach:
szerokość [m];wysokość [m] b=0.008;h=0.007;
Przyjmuje naprężenia dopuszczalne na naciski [Pa]:
> kc=100*10^6;ko=0.8*kc;ko=8*10^7;
Dlugość wpustu wynosi:
> lo=(4*M2)/(ko*h*d);lo=(4*171.972)/(80000000*.7e-2*.8e-2*.30e-1);
Ostatecznie przyjmuje wpust o wymiarach b=8[mm]; h=7[mm]; lo=30[mm]
WPUST NA WALE 2 - KOLO ZĘBATE 3:
Średnica walu wynosi [m] :
> d=0.036;
Na podstawie średnicy walu przyjmuje wg PN-70/M-85005 wpust pryzmatyczny wykonany ze stali St0S o wymiarach:
szerokość [m];wysokość [m] b=0.008;h=0.007;
Przyjmuje naprężenia dopuszczalne na naciski [Pa]:
> kc=100*10^6;ko=0.8*kc;ko=8*10^7;
Dlugość wpustu wynosi:
> lo=(4*M4)/(ko*h*d);lo=(4*516.1224489)/(80000000*.7e-2*.8e-2*.36e-1);
Ostatecznie przyjmuje wpust o wymiarach b=8[mm]; h=7[mm]; lo=35[mm]
D A N E dla stali 55
[MPa]HBmin=6250;
[MPa]Pomin=1850;
[MPa]kgj=270;
Charakterystyka napędu:
Ruch równomierny,latwy rozruch,przeciążenia do 25%,warunki pracy korzystne,napęd o jednostajnych prędkościach i ociążeniach (najczęstszy przypadek maszyn wirujących)
Wartości wspólczynników dla powyższego:
> K=1.25;
> Kb=1.2;
> Ki=1.08;
> Ke=1.5;
> Kj=4.3;
Dla kól latwo docierających się lambda=0.9;
Dla kól zębatych - STAL po STALI[MPa] B=141000;
> Kj1=4.31;
> Kj2=2.715;
> Kj3=2.72;
> Kj4=1.88;
> Po=P*K*Kd;Po=9*1.25*2;