Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
1. Obliczam reakcje w płaszczyźnie y-z
2. Obliczam reakcje w płaszczyźnie x-z
|
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
2.1 Obliczam momenty względem pkt.A
2.2 Suma sił
3. Obliczam reakcje wypadkowe RA i RB
4.Obliczam momenty gnące 4.1 Płaszczyzna y-z
|
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
4.1.1 Wykres momentu gnącego w płaszczyźnie y-z
4.2 Płaszczyzna x-z
4.2.1 Wykres momentu gnącgo płaszczyźnie x-z
|
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
5.Obliczam moment gnący wypadkowy
5.1 Wykres momentu gnącego wypadkowego
6. Obliczam moment skręcający
|
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
7. Obliczam moment zastępczy
7.1 Wykres momentu zastępczego
8. Obliczam średnice wału
|
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
Na materiał wału przyjmuje stal 45
Przyjmuje współczynnik bezpieczeństwa Xe = 4
Mz - wartość momentu zredukowanego
Obliczone średnice przedstawiam na załączonym arkuszu Excela
8.1 Wykonuje obliczenia sprawdzające uwzględniające siłę wzdłużną z hipotezy Hubera
Biorę pod uwagę najbardziej obciążony przekrój na odległości 50 [mm]
Warunek jest spełniony
9.Obliczenia średnicy czopów końcowych ze zginania
9.1 Czop A
9.2 Czop B
10.Dobór wpustów
10.1 Wpust pod koło zębate 1 Na wpust przyjmuję stal St7 o Pdop = 90[MPa] 10.2 Obliczam średnice pod piaste
Średnice teoretyczną zwiększam o 20% ze względu na występowanie rowków wpustowych
Przyjmuje Przyjmuję wstępnie dwa wpusty pryzmatyczne A 16x10 wg. normy PN-70/M-85005
Przyjmuję dwa wpusty pryzmatyczne A 16x10x46 wg. normy PN-70/M-85005
10.3 Wpust pod koło zębate 2 10.4 Obliczam średnice pod piaste
Średnice teoretyczną zwiększam o 20% ze względu na występowanie rowków wpustowych
Przyjmuje Przyjmuję wstępnie dwa wpusty pryzmatyczne A 16x10 wg. normy PN-70/M-85005
Przyjmuję dwa wpusty pryzmatyczne A 16x10x46 wg. normy PN-70/M-85005
11. Ostateczne obliczenie średnicy czopa końcowego.
11.1 Średnica czopa na podporze A
Ze zginania d=14,25[mm] W celu uniknięcia nadmiernych odsadzeń stosuję zasadę D/d<1,2 („Części maszyn” Korewa str. 120)
|
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
Przyjmuję d=40[mm]
11.2 Średnica czopa na podporze B
Ze zginania d=14,41[mm] Stosuję zasadę jak wyżej
Przyjmuję d=40[mm]
12. Dobór łożysk w podporach A i B
12.1 Podpora A
Dobieram łożysko stożkowe, wg. normy PN-86/M-86220, 32008XA dla którego d=40[mm] D=68[mm] B=19[mm] C=14,5[mm] T=19[mm] C=54[kN] Co=71[kN] e=0,38 Y=1,58 Yo=0,87 |
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
12.2 Obliczenie wewnętrznych sił osiowych wg. normy PN-86/M-86220
12.3 Podpora B W podporze A zastosowałem łożyska stożkowe, wiec w podporze B musze zastosowac łozyska identyczne. Sprawdzam czy łożysko wytrzyma na tej podporze.
Wytrzymałość łożyska jest wystarczająca
13. Obliczenia zmęczeniowe wału (rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa)
13.1 Odczytuję współczynnik kształtu r=3
Odczytuję z wykresu współczynnik kształtu
|
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
13.2 Obliczam wsp. spiętrzenia naprężeń
13.3 Odczytuję współczynnik wielkości przedmiotu
13.4 Obliczam współczynnik bezpieczeństwa
13.5 Obliczam rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa
Wniosek: Różnica miedzy rzeczywistym współczynnikiem bezpieczeństwa a wymaganym jest znaczna, pozostaje duży zapas bezpieczeństwa z czego można wywnioskować, że wał został przewymiarowany. Jednak jest to konieczne ze względu na wystepowanie aż dwoch rowków wpustowych na jednej średnicy, a także ze względu na możliwe chwilowe zwiekszanie momentu skręcającego oddziaływującego na wał. Ponadto wał może pracować w trudnych warunkach pracy.
14. Literatura - wykłady prof. Salwińskiego -„Części maszyn” Korewa -„Podstawy konstrukcji maszyn” Osiński
|
|
Dane |
Obliczenia |
Wynik |
|
|
|
y
z
z
RBy
RAy
RAz
P1w
r1
P1r
P2
a
b
c
A
B
RAz
RAx
P1w
RBx
P2r
P1
x
a
b
c
A
B
Mg
[Nm]
+
75
375
164
Mg
[Nm]
+
130
257
+
455
209
268
Mg
[Nm]
720
Ms
[Nm]
Mz
[Nm]
709
799
689
RA
l/2
d
h
b
l