Przekladnia Zebata - projekt 3, przekładnia zebata, Dane:


Dane:

Obliczenia:

Wyniki:

n = 750 obr/min

T = 3

z = 3

w = 0,6

U = 1,8

KA = 1,2

n1=750 obr/min

T1 = 229,2 Nm

u = 1,8

KA = 1,2

KVM = 1,454

KH( = 1,03

KH( = 1,1

ZH = 2,495

ZE = 189,5

Z( (ZB (Z( = 1

u = 1,8

(HP = 450 MPa

KH = 1,977

(a = 0,3

T2= 412,56 Nm

(a = 0,3

a = 225 mm

a = 225 mm

u = 1,8

KH = 1,977

T1 = 229,2 Nm

u = 1,8

a = 225 mm

(a = 0,3

(FP = 300 MPa

( = 10 ( 15

b= 67,5 mm

m = 5 mm

a = 225 mm

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

b2 = 67,5 mm

m = 5 mm

z1 = 32 zęby

z1 = 32 zęby

u = 1,8

αon = 20°

β = 0°

ao = 224 mm

aw = 225 mm

α­t = 20° = 0,349 rad

invαtw = 0,0165

invαt = 0,0149

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

m = 5 mm

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

aw = 225 mm

aw = 225 mm

ao = 224 mm

m = 5 mm

x1+x2 = 0,1978

m = 5 mm

y = 1

Δy = 0

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

x1 = 0,1978

x2 = 0

m = 5 mm

y = 1

Δy = 0

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

x1 = 0,1978

x2 = 0

df1=149,478mm

df2 = 277,5 mm

da1=171,978mm

da2 = 300 mm

aw = 225 mm

x1 = 0,1978

x2 = 0

αon = 20°

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

m = 5 mm

n1 = 4

n2 = 7

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

x1 = 0,1978

x2 = 0

αon = 20°

invαon = 0,0149

ν = 0,3

ν = 0,25

E1 = E2 = 2,06⋅10-5 MPa

αtw = 20°41' = 0,361 rad

α­t = 20° = 0,349 rad

βb = 0

x1+x2 = 0,1978

z1 = 32 zęby

z2 = 58 zębów

β = 0o

T1 = 229,2 Nm

T2= 412,56 Nm

dt1 = 160 mm

dt2 = 290 mm

u = 1,8

KH = 1,977

b1 = 72,5 mm

b2 = 67,5 mm

ZE = 188,394 0x01 graphic

ZH = 2,449

Zε = 2,2

Zβ = 1

ZB = 1

Ft1 = 2865 N

Ft2 = 2845,241 N

dt1 = 160 mm

dt2 = 290 mm

KHHB = 300

FHHRC = 50

d1 = 160 mm

SHmin = 1,1

Nk = 607,5⋅106 cykli

NHlim = 100⋅106

cykli

qH = 9

V = 6,5 m/s

ν50 = 75 ÷ 87 mm2/s

ν100 = 12,5

mm2/s

a = 225 mm

Rz1,2 = 2,5 μm

V = 6,5 m/s

FH*HB = 350

σHlim =1323,16 MPa

SHmin = 1,1

ZN = 0,818

ZL = 1,086 mm2/s

ZR = 1,001

ZX = 1,0

ZV = 0,976

ZW = 1,07

σH1 = 882,844 N/mm2

σH2 = 678,468 N/mm2

T1 = 229,2 Nm

aw = 225 mm

b1 = 72,5 mm

N = 18 kW

n = 750 obr/min

0x01 graphic

d1 = 160 mm

P1 = 3048,9 N

l = 108,5 mm

Re = 800 MPa

Rm = 1000 MPa

X = 4

kgo = 105 MPa

ksj = 115 MPa

α = 0,456

Mg = 82,7 Nm

Ms = 229,2 Nm

Mgmax = 82,7 Nm

MredI = 229,2 Nm

MredII = 250,225 Nm

MredII = 271,25 Nm

MredIV = 292,275 Nm

MredV = 208,63 Nm

MredVI = 124,99 Nm

MredVII = 41,35 Nm

ksj = 115 MPa

d = 30 mm

dII = 36 mm

dIII = 42 mm

dIV = 48 mm

dV = 40 mm

l1 = 23 mm

l2 = 8 mm

l3 = 70 mm

l4 = 8 mm

l5 = 23 mm

E = 2,05⋅105 MPa

I = 39,76⋅103 mm4

P = 3048,9 N

E = 2,05⋅105 MPa

I = 39,76⋅103 mm4

P = 3048,9 N

mn = 5 mm

nI = 750 obr/min

E = 2,05⋅105 MPa

ν = 0,3

d = 40 mm

GI = 93,5 N

DI = 160 mm

QI =30,5

Io = 251,33⋅103 mm4

G = 28846,15 MPa

MsI = 229,2 Nm

u = 1,8

P2 = 3048,9 N

kgo = 105 MPa

ksj = 115 MPa

MsII = 412,56 Nm

Mgmax = 82,7 Nm

MredI = 41,35 Nm

MredI = 41,35 Nm

MredII = 177,72 Nm

MredIII = 314,1 Nm

MredIV = 450,45 Nm

MredV = 437,8 Nm

MredVI = 425,2 Nm

MredVII = 412,56 Nm

dI = 65 mm

dII = 76 mm

dIII = d­IV = dV 70 mm

dVI = 60 mm

dVII = 55 mm

l1 = 29 mm

l2 = 7 mm

l3 = 65 mm

l4 = 10 mm

l5 = 23 mm

P = 3048,9 N

lredII = 71,6 mm

dmin = 55 mm

lredII = 71,6 mm

lredII = 71,6 mm

I = 449,18⋅103 mm4

P = 3048,9 N

E = 2,05⋅105 MPa

E = 2,05⋅105 MPa

ν = 0,3

d = 55 mm

Io = 898,36⋅103 mm4

lredII = 71,6 mm

QII = 107,162⋅10-3

T = 3 lata

z = 3 zmiany

w = 0,6

n = 750 obr/min

q = 3

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

  1. Obliczenie ekwiwalentnej liczby cykli:

Nk = 60⋅n⋅τc

gdzie:

n - obroty,

τc - całkowity czas pracy przekładni:

τc = 2500⋅T⋅z⋅w

gdzie:

T - lata pracy,

z - liczba zmian,

w - współczynnik wykorzystania czasu pracy.

czyli:

Nk = 60⋅750⋅2500⋅3⋅3⋅0,6 = 607,5⋅106 cykli

Czyli mamy do czynienia z przekładnią zamkniętą i czynnikiem decydującym o kryterium zniszczenia przekładni jest zmęczeniowe zniszczenie powierzchni zębów:

0x01 graphic

  1. Obliczenie momentu obrotowego na kołach:

T2 = T1⋅u

0x01 graphic

czyli:

T2 = 229,2⋅1,8 = 412,56 Nm

  1. Obliczenia wstępne:

    1. Obliczenia wstępne średnicy zębnika d1 i odległości osi a:

Wytrzymałościowa odległość osi:

0x01 graphic

gdzie:

ZH - wsp. geometrii zarysu,

ZE - wsp. sprężystości materiału kół,

Zε - wsp. stopnia pokrycia,

Zβ - wsp. pochylenia linii zęba,

ZB - wsp. zmiany krzywizny powierzchni styku,

KH - wsp. obciążenia zewnętrznego,

ψa - względna szerokość przekładni odniesiona do odległości osi.

  • wstępnie przyjmuję Zβ ⋅ZB ⋅Zε = 1,

  • dla zębów prostych o kącie przyporu αo = 20° przyjmuję wstępnie ZH = 2,495 [1];

  • zakładając wykonanie zębnika i koła zębatego ze stali, przyjmuję ZE = 189,5 0x01 graphic
    ,

  • dla przekładni ogólnego zastosowania z kołami hartowanymi ψa = 0,25 ÷ 0,315,

  • KH ≈ KA+KVM+KHβ+KHα

gdzie:

KA - wsp. przeciążenia, uwzględniając obciążenia dynamiczne powstające poza zazębieniem,

KVM - wsp. nadwyżek dynam. powstających w zazębieniu wg Merita,

KHβ - wsp. uwzględniający rozkład nacisków wzdłuż szerokości zazębienia

KHα - wsp. uwzględniający rozkład nacisków wzdłuż odcinka przyporu, wstępnie dla kół o zębach prostych przyjmuję KHα = 1,1,

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

zatem: 0x01 graphic

KHβ = f (ψd),

gdzie: ψd - względna szerokość przekładni,

0x01 graphic

0x01 graphic

Dla ψd = 0,42 z wykresu [1] odczytuję KHβ 1,03

KH ≈ KA+KVM+KHβ+KHα

Zatem:

KH = 1,2⋅1,454⋅1,03⋅1,1 = 1,977

      1. Dobór materiałów na koła:

Przyjmuję wykonanie zębnika ze stali 55 (twardość 255 HB, Rm = 680 MPa, Re = 380 MPa), natomiast koła zębatego ze stali 45 (twardość 240 HB, Rm = 620 MPa, Re = 355 MPa)- zalecane skojarzenie materiałów wg [2].

Ponadto, wg [1] dobieram dla materiałów kół:

σHP = 450 MPa

σFP = 300 MPa

Zatem wytrzymałościowa odległość osi:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
216,72 mm

Przyjmuję wg [1] najbliższy normalny rozstaw osi równy aw = 225 mm.

      1. Szerokość wieńca:

b = ψa⋅a = 0,3⋅225 = 67,5 mm

      1. Średnica podziałowa zębnika z1:

0x01 graphic

zatem: 0x01 graphic

    1. Wstępne obliczenie modułu m:

Moduł obliczamy z warunku na zginanie u podstawy zęba:

0x01 graphic

gdzie:

Ft - nominalna siła obwodowa działająca na okręgu podziałowym w przekroju czołowym,

YF - współczynnik kształtu zęba,

Mając już wstępnie przyjętą odległość osi, powyższy wzór możemy przekształcić do postaci:

0x01 graphic

gdzie: KF - wsp. obciążenia zewnętrznego dla zginania, przyjmuję K­F = KH = 1,977

zatem:

0x01 graphic

Z warunków technologii budowy moduł m przekładni przyjmuje się:

(z1+z2) = 100

zatem przyznanej odległości osi:

0x01 graphic

Z warunków eksploatacyjnych przyjmuje się:

0x01 graphic

Z warunków geometrii konstrukcji przyjmuje się dla

względnej długości zęba 0x01 graphic
:

0x01 graphic

Przyjmuję wartość normalną modułu wg [1]:

m = 5 mm

  1. Wartości przyjęte do dalszych obliczeń w tym sprawdzających:

    1. Liczba zębów zębnika:

0x01 graphic

Przyjmuję całkowitą ilość zębów z1 = 32 zęby

    1. Liczba zębów koła z2:

z2 = z1⋅u = 32⋅1,8 = 57,6

Przyjmuję całkowitą ilość zębów z2 = 58 zębów

    1. Przełożenie rzeczywiste:

0x01 graphic

      1. Błąd przełożenia:

0x01 graphic

    1. Szerokość koła biernego:

Szerokość koła z2 wynosi b2 = 67,5 mm, natomiast szerokość zębnika ze względów montażowych przyjmuję:

b1 ≈ b2+m = 67,5+5 = 72,5 mm

    1. Średnica koła podziałowego zębnika:

d1 = m⋅z1 = 5⋅32 = 160 mm

    1. 0x01 graphic
      Średnica koła podziałowego koła biernego:

d2 = m⋅z2 = 5⋅58 = 290 mm

    1. Geometryczna odległość osi:

0x01 graphic

0x01 graphic

Ponieważ istnieje różnica pomiędzy podstawową (geometryczną) a rzeczywistą odległością osi (ao ≠ aw), wobec tego stosuję przesunięcie (korekcję) uzębienia.

    1. Przeprowadzenie korekcji uzębienia:

      1. Określenie sumy współczynników przesunięcia w płaszczyźnie czołowej:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic
- kąt przyporu na średnicy podziałowej

αon = 20°, natomiast β = 0° bo zęby są proste, czyli:

α­t = αon = 20° = 0,349 rad

czyli:

invαt = tgαt - αt = tg20° - 0,349 = 0,0149

0x01 graphic
- kąt przyporu na okręgu tocznym w płaszczyźnie czołowej

czyli:

0x01 graphic

zatem:

invαtw = tgαtw - αtw = tg20°41' - 0,361 = 0,0165

zatem suma współczynników przesunięcia w płaszczyźnie czołowej wynosi:

0x01 graphic

Wobec faktu, że wartość współczynników przesunięcia jest Σx < 0,5, przyjmuję wykonanie podziału jednostronnego (przesunięcie cząstkowe):

x1 = Σx, natomiast x2 = 0

    1. Wielkości potrzebne do obliczeń sprawdzających, wykonawstwa :

  • Średnice kół podziałowych:

d1 = m⋅z1 = 32⋅5 = 160 mm

d2 = m⋅z2 = 58⋅5 = 290 mm

  • Podziałka średnicowa:

p = π⋅m = π⋅5 = 15,708 mm

  • Średnice kół tocznych:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • Współczynnik skrócenia zęba:

0x01 graphic

Wobec tego, że Δy < 0,1, możemy bez technicznie znaczących konsekwencji przyjąć Δy = 0 godząc się na nieznaczne zmniejszenie się luzu promieniowego c o Δy, czyli przyjmuję y = 1 i Δy = 0.

  • Średnica kół głów (przy y = 1 i Δy = 0):

da1,2 = m⋅[z1,2 + 2⋅(y + x1,2 - Δy)]

czyli: da1 = 171,978 mm oraz da2 = 300 mm

  • Średnica kół stóp:

df1,2 = m⋅[z1,2 - 2⋅(y - x1,2 + 0,25)]

czyli: df1 = 149,478 mm oraz df2 = 277,5 mm

  • Wysokości stóp zębów:

hf1,2 = m⋅(y - x1,2 + 0,25)

czyli: hf1 = 5,261 mm oraz hf2 = 6,25 mm

  • Wysokości głów zębów:

ha1,2 = m⋅(y + x1,2 - Δy)

czyli: ha1 = 5,989 mm oraz ha2 = 5 mm

  • Rzeczywisty luz promieniowy:

0x01 graphic

czyli: 0x01 graphic

  • Liczba n zębów do pomiaru grubości zęba:

0x01 graphic

czyli: n1 = 4,0, natomiast n2 = 6,944

Zatem przyjmuję n1 = 4 oraz n2 = 7 zębów

  • Obliczenie długości W wzdłuż normalnej przy pomiarze przez n zębów:

W = m⋅cos α⋅[(n1,2 - 0,5)⋅π + z1,2⋅inv α] + 2⋅x1,2⋅m⋅sin α

zatem:

W1 = 54,579 mm, natomiast W2 = 100,005 mm

  1. Obliczenia sprawdzające:

Z warunku na rzeczywiste naprężenia stykowe mamy:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

czyli:

0x01 graphic
0x01 graphic

ZE - wsp. sprężystości materiału kół:

0x01 graphic

gdzie:

dla stali 55 liczba Poissona ν = 0,3

dla stali 45 liczba Poissona ν = 0,25

moduł Younga E1 = E2 = 2,06⋅10-5 MPa

czyli:

0x01 graphic

ZH - wsp. geometrii zarysu:

0x01 graphic

czyli:

0x01 graphic

Zε - wsp. stopnia pokrycia:

Dla 0x01 graphic
przyjmuję wg [1]

Zε = 2,2

Zβ - wsp. pochylenia linii zęba:

0x01 graphic

ZB - wsp. zmiany krzywizny powierzchni styku - dla przełożenia u < 3,5 przyjmuję ZB = 1.

Ft - nominalna siła działająca na okręgu podziałowym w płaszczyźnie czołowej:

0x01 graphic

czyli mamy:

0x01 graphic
, natomiast 0x01 graphic

Zatem mamy:

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

  • dla zębnika

0x01 graphic
σH1 = 882,844 N/mm2

  • dla koła z2:

0x01 graphic
σH2 = 678,468 N/mm2

Dopuszczalne naprężenia na naciski stykowe:

0x01 graphic

0x01 graphic
Granica wytrzymałości zmęczeniowej na naprężenia stykowe powierzchni zęba dla obu materiałów kół wynoszą:

0x01 graphic

gdzie dla FHHRC = 50 i KHHB = 300 wg [1]:

  • wytrzymałość zmęczeniowa trwała σoHlim:

σoHlim = 17⋅FHHRC + 270 = 17⋅50 + 270 = 1120 MPa

  • grubość warstwy utwardzonej:

ht = 0,2⋅m = 1 mm

  • wymagana grubość warstwy utwardzonej:

0x01 graphic

0x01 graphic

czyli:

0x01 graphic

Rzeczywisty minimalny współczynnik bezpieczeństwa przyjmuję SHmin = 1,1.

ZN - współczynnik trwałości:

0x01 graphic

Dla materiału kół przyjmuję wg [1] bazową liczbę cykli NHlim = 100⋅106 cykli.

Wykładnik nachylenia krzywej Wöhlera przyjmuję qH = 9.

zatem:

0x01 graphic

ZL - współczynnik smarowania:

Wg [5] dla prędkości V = 6,5 m/s przyjmuję z [1] olej do przekładni przemysłowych Transol 75, dla którego lepkość kinematyczna ν50 = 75 ÷ 87 mm2/s i ν100 = 12,5 mm2/s, czyli:

0x01 graphic

ZR - wsp. uwzględniający wpływ chropowatości:

0x01 graphic

gdzie:

Rz1,2 - średnie wartości chropowatości zębów; przyjmuję wykonanie zębów z chropowatością Ra1,2 = 0,63 μm ⇒ Rz1,2 = 2,5 μm, czyli:

0x01 graphic

ZV - współczynnik prędkości:

0x01 graphic

ZW - współczynnik wzmocnienia powierzchniowego:

Dla wg [1] (twardość powierzchni zęba koła słabszego - z2) mamy:

0x01 graphic

ZX - współczynnik wielkości zębów - wg [1] dla modułu m < 10 przyjmuję ZX = 1,0

Czyli dopuszczalne naprężenia na naciski stykowe:

0x01 graphic

0x01 graphic

σHP = 1117 MPa

Czyli:

σH1 = 882,844 < σHP = 1117 MPa

σH2 = 678,468 < σHP = 1117 MPa

A zatem warunek jest spełniony.

Założenia:

  • produkcja seryjna;

  • praca bez rewersji obrotów;

  1. Obliczenia wałów:

    1. Schemat obciążenia:

    1. Wstępne określenie długości wału:

  • odległość koła od wewnętrznej ścianki reduktora:

δ = (0,025⋅aw + 1)

δ = (0,025⋅225 + 1) = 6,625 mm

Ale grubość ścianki δ ≥ 8 mm, zatem przyjmuję odległość koła od ścianki δ = 8 mm.

  • długość wału przy wstępnym założeniu szerokości łożysk B = 20 mm:

l = b1 + 2⋅δ + B

l = 72,5 + 2⋅8 + 20 = 108,5 mm

    1. Wyznaczenie obciążeń i wymiarów wału I:

  • moment skręcający na wale I:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • siła obwodowa na kole z1:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  • reakcje w łożyskach:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • Przyjmuję materiał wałka - stal 40H, dla której:

Rm = 1000 MPa

Re = 800 MPa

Przyjmuję wykonanie obróbki cieplnej:

  • hartowanie: 850oC - olej;

  • odpuszczanie: 500oC - olej lub woda;

Przyjmuję współczynnik bezpieczeństwa X = 4, czyli będziemy mieli:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • współczynnik redukcyjny naprężeń:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • moment zastępczy (dla dominujących naprężeń stycznych):

0x01 graphic

0x01 graphic

MredIV = 292,275 Nm

Na końcu wału, gdzie wykresy momentów wskazują 0, przyjmuję moment zginający w łożyskach równy:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • wartości pozostałych momentów zostaną odczytane z wykresu poprzez interpolację liniową:

MredI = 229,2 Nm

MredII = 250,225 Nm

MredII = 271,25 Nm

MredV = 208,63 Nm

MredVI = 124,99 Nm

  • obliczenie średnic wału w przekrojach I ÷ VII:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Ze względu na wykonanie wpustów oraz uwzględniając nieprzewidziane obciążenia, zwiększam otrzymane wyniki o 30%, uzyskując:

dI = 28,145 mm

dII = 28,977 mm

dIII = 29,77 mm

dIV =30,524 mm

dV = 27,274 mm

dVI = 23,01 mm

dVII = 15,9 mm

  • obliczenie długości zredukowanej - średnice i długości odczytujemy z wykresu:

0x01 graphic

0x01 graphic

lredI = 53,57 mm

  • obliczenie kąta obrotu dla zadanego sposobu podparcia, obliczonej długości zredukowanej oraz minimalnej średnicy:

0x01 graphic

E = 2,05105 MPa - moduł Younga

0x01 graphic

0x01 graphic

  • dopuszczalny kąt obrotu dla wałów maszynowych wynosi:

ϕdop = (0,25 ÷ 2)°/mb = (0,00436 ÷ 0,0349)rad

zatem:

ϕA < ϕdop

  • obliczenie strzałki ugięcia w podporach:

0x01 graphic

0x01 graphic

f = 1,198⋅10-3 mm

  • obliczenie wartości dopuszczalnej strzałki ugięcia:

fdop = (0,005 ÷ 0,01) ⋅mn

fdop = (0,005 ÷ 0,01) ⋅5

fdop = (0,025 ÷ 0,05) mm

zatem:

f < fdop

  • obliczenie obrotów krytycznych wału I:

1,3nkryt ≤ nI0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
- moduł Kirchoffa

0x01 graphic

biegunowy moment bezwładności:

0x01 graphic

0x01 graphic

ciężar zębnika: GI = 9,35 kg = 93,5 N

zatem mamy:

0x01 graphic

QI = 30,499⋅10-6

czyli:

0x01 graphic

nkryt = 20115,3 obr/min

Czyli wał I przy obrotach 750 obr/min nie jest narażony na pracę przy częstotliwościach rezonansowych.

    1. Wyznaczenie obciążeń i wymiarów wału II:

Siły działające na ten wał są identyczne jak na wał I, inny jest tylko moment skręcający:

  • moment skręcający na wale II:

MsII = MsI⋅u

MsII = 229,2⋅1,8 = 412,56 Nm

  • siła obwodowa na kole z2 jest równa sile na kole z1,czyli P2 = 3048,9 N

  • reakcje w łożyskach:

0x01 graphic

0x01 graphic

Przyjmuję materiał wału II taki sam jak na wał I, czyli będzie się on charakteryzował takimi samymi własnościami:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • moment zastępczy (dla dominujących naprężeń stycznych):

0x01 graphic

0x01 graphic

MredIV = 450,45 Nm

Na końcu wału, gdzie wykresy momentów wskazują 0, przyjmuję moment zginający w łożyskach równy:

0x01 graphic

0x01 graphic

  • wartości pozostałych momentów zostaną odczytane z wykresu poprzez interpolację liniową:

MredI = 41,35 Nm

MredII = 177,72 Nm

MredIII = 314,1 Nm

MredIV = 450,45 Nm

MredV = 437,8 Nm

MredVI = 425,2 Nm

MredVII = 412,56 Nm

  • obliczenie średnic wału w przekrojach I ÷ VII, średnice są zwiększane dodatkowo o 30% ze względu na nieprzewidziane obciążenia oraz wykonanie rowków wpustowych:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  • obliczenie długości zredukowanej:

Z wykresu mamy średnice:

dI = 65 mm

dII = 76 mm

dIII = d­IV = dV 70 mm

dVI = 60 mm

dVII = 55 mm

odpowiednio na długościach:

l1 = 29 mm

l2 = 7 mm

l3 = 65 mm

l4 = 10 mm

l5 = 23 mm

0x01 graphic

0x01 graphic

lredII = 71,6 mm

  • obliczenie kąta obrotu dla zadanego sposobu podparcia, obliczonej długości zredukowanej oraz minimalnej średnicy:

0x01 graphic

E = 2,05⋅105 MPa - moduł Younga

0x01 graphic

0x01 graphic

  • dopuszczalny kąt obrotu dla wałów maszynowych wynosi:

ϕdop = (0,25 ÷ 2)°/mb = (0,00436 ÷ 0,0349)rad

zatem:

ϕA < ϕdop

  • obliczenie strzałki ugięcia w podporach:

0x01 graphic

0x01 graphic

f = 0,253⋅10-3 mm

  • obliczenie wartości dopuszczalnej strzałki ugięcia:

fdop = (0,005 ÷ 0,01) ⋅mn

fdop = (0,005 ÷ 0,01) ⋅5

fdop = (0,025 ÷ 0,05) mm

zatem:

f < fdop

  • obliczenie obrotów krytycznych wału II:

1,3nkryt ≤ nII0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
- moduł Kirchoffa

0x01 graphic

biegunowy moment bezwładności:

0x01 graphic

0x01 graphic

ciężar koła zębatego: GII = 16,27 kg = 162,7 N

zatem mamy:

0x01 graphic

QII = 107,162⋅10-3

czyli:

0x01 graphic

nkryt = 554962,45 obr/min

Czyli wał II przy obrotach 416,67 obr/min nie jest narażony na pracę przy częstotliwościach rezonansowych.

  1. Obliczenie łożysk:

    1. Obliczenie łożysk na wale I:

      1. Zliczona ilość godzin pracy:

Lh = ilość lat × ilość zmian × 2500×w

gdzie:

w - stopień wykorzystania

czyli:

Lh = 3⋅3⋅2500⋅0,6 = 13500 h

      1. Wymagany czas pracy łożyska:

0x01 graphic

q = 3 - zakładam zastosowanie łożysk kulkowych

      1. Obciążenie zastępcze wypadkowe:

Pmax = V⋅X⋅Ppmax + Y⋅Pwmax

V = 1 - dla nieruchomego wału;

Ppmax = 3048,9 N;

Pwmax = 0;

X =1;

Y = 0;

czyli:

Pmax = 1⋅1⋅3048,9 = 3048,9 N

      1. Obliczenie nośności dynamicznej:

0x01 graphic

  • widmo obciążenia:

Nk = 607,5⋅106 cykli

T1 = 229,2 Nm

T2= 412,56 Nm

Zβ ⋅ZB ⋅Zε = 1

ZH = 2,495

ZE = 189,5 0x01 graphic

ψa = 0,3

KHα = 1,1

V = 6,5 m/s

KVM = 1,454

ψd = 0,42

KHβ = 1,03

KH = 1,977

aw = 225 mm

b= 67,5 mm

d1 = 160,714 mm

KF = 1,977

m = 5 mm

uw = 1,813

u = 0,007%

b1 = 72,5 mm

d1 = 160 mm

d2 =290 mm

ao = 224 mm

α­t = 20° = 0,349 rad

invαt = 0,0149

invαtw = 0,0165

x1+x2 = 0,1978

x1 = 0,1978

x2 = 0

d1 = 160 mm

d2 = 290 mm

dw1 = 80 mm

dw2 = 290 mm

Δy = -0,0022

da1=171,978mm

da2 = 300 mm

df1=149,478mm

df2 = 277,5 mm

hf1 = 5,261 mm

hf2 = 6,25 mm

ha1 = 5,989 mm

ha2 = 5 mm

cw = 0,261

n1 = 4

n2 = 7

W1=54,579 mm

W2 = 100,005 mm

ZE = 188,394 0x01 graphic

ZH = 2,449

Zε = 2,2

Zβ = 1

ZB = 1

Ft1 = 2865 N

Ft2 = 2845,241 N

σH1 = 882,844 N/mm2

σH2 = 678,468 N/mm2

σoHlim =1120 MPa

ht = 1 mm

htmin = 0,688 mm

σHlim =1323,16 MPa

ZN = 0,818

ZL = 1,086 mm2/s

ZR = 1,001

ZV = 0,976

ZW = 1,07

ZX = 1,0

σHP = 1117 MPa

δ = 8 mm

l = 108,5 mm

0x01 graphic

0x01 graphic

P1 = 3048,9 N

Mgmax = 82,5 Nm

kgo = 105 MPa

ksj = 115 MPa

α = 0,456

MredI = 229,2 Nm

MredII = 250,225 Nm

MredII = 271,25 Nm

MredV = 208,63 Nm

MredVI = 124,99 Nm

dI = 21,65 mm

dII = 22,29 mm

dIII = 22,9 mm

dIV = 23,48 mm

dV = 20,98 mm

dVI = 17,7 mm

dVII = 12,23 mm

dI = 28,145 mm

dII = 28,977 mm

dIII = 29,77 mm

dIV =30,524 mm

dV = 27,274 mm

dVI = 23,01 mm

dVII = 15,9 mm

lredI = 53,57 mm

E = 2,05⋅105 MPa

I = 39,76⋅103 mm4

ϕA = 67,09⋅10-6 rad

ϕdop= (0,00436 ÷ 0,0349)rad

f = 1,198⋅10-3 mm

fdop = (0,025 ÷ 0,05) mm

G = 28846,15 MPa

Io = 251,33⋅103 mm4

QI =30,5

nkryt = 20115,3 obr/min

MsII = 412,56 Nm

P2 = 3048,9 N

α = 0,456

MredIV = 450,45 Nm

MredI = 41,35 Nm

MredI = 41,35 Nm

MredII = 177,72 Nm

MredIII = 314,1 Nm

MredIV = 450,45 Nm

MredV = 437,8 Nm

MredVI = 425,2 Nm

MredVII = 412,56 Nm

dI = 15,9 mm

dII = 25,86 mm

dIII = 31,26 mm

dIV = 35,26 mm

dV = 34,9 mm

dVI = 35,3 mm

dVII = 34,24 mm

lredII = 71,6 mm

I = 449,18⋅103 mm4

ϕA = 20,7⋅10-6 rad

ϕdop = (0,00436 ÷ 0,0349)rad

f = 0,253⋅10-3 mm

G = 28846,15 MPa

Io = 898,36⋅103 mm4

GII = 162,7 N

QII = 107,162⋅10-3

nkryt = 554962,45 obr/min

Lh = 13500 h

q = 3

V = 1

Pmax = 3048,9 N

30

Akademia Górniczo - Hutnicza w Krakowie



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Przekładnia zębata, Przekładnia zębata, Dane
Przekladnia pasowa - projekt 3, Przekladnia pasowa, Dane
Przekładnia zebata - projekt 4, g7, Dane
Przekładnia zebata - projekt 4, 5, Dane
Przekładnia zebata - projekt 4, 5, Dane
Projekt 3 Mechanika budowli Dane
projekty budownictwo ogólne, Dane budynk1, Dane budynku:
Inne, projekt 6 łożysko ślizgowe, Dane
Przekładnia zebata - projekt 4, 6, Dane
Przekładnia zebata - projekt 4, g4, Dane
Przekładnia zebata - projekt 4, grisza8, Dane
Projekt 5 Mechanika budowli Dane
PROJEKT - załącznik nr 2(Dane techniczne maszyn)
Przekładnia zebata - projekt 4, g1, Dane
Przekładnia zebata - projekt 4, 7, Dane
Projekt 2 Mechanika budowli Dane
Projekt 1 Mechanika budowli Dane
projekt 2 z silników, Projekt II z silników, Dane silnika:
Przekładnia zebata - projekt 4, 3, Dane

więcej podobnych podstron