Zadanie projektowe nr 3
Temat: Projekt i konstrukcja jednostopniowej przekładni zębatej
1. Opis potrzeby
Stosując silnik elektryczny należy napędzać wał maszyny roboczej z prędkością obrotową nt.
Maszyna robocza wymaga dostarczenia mocy Nt.
2. Dane ilościowe
N = & & & kW
nt = & & & · (1 Ä… 0,03) obr./min
3. Dane dotyczące koncepcji przekładni zębatej
A. Układ wałów
1) równoległy
2) kÄ…towy
B. Zalecany silnik
1) wolnostojÄ…cy
2) kołnierzowy
C. Kierunek osi wału wyjściowego
1) poziomy
2) pionowy
D. Wał wyjściowy
1) o dwóch czopach
2) o czopie położonym z tej samej strony korpusu co czop wału wejściowego
3) o czopie położonym z przeciwnej strony korpusu niż czop wału wejściowego
E. Położenie wału wyjściowego
1) równe wzniosy wału wejściowego i wyjściowego
2) czop wału wyjściowego nad czopem wału wejściowego
3) czop wału wyjściowego pod czopem wału wejściowego
4) zadany wznios wału wyjściowego równy h = & & & mm
F. Kierunek obrotów wału wyjściowego
1) stały
2) zmienny
G. Posadowienie przekładni
1) łapy pod przekładnią
2) łapy obniżone o D = & & & mm względem osi wału wyjściowego
H. Przewidywane jest wykonanie
1) jednostkowe
2) w krótkich seriach
3) seryjne
4. Kryteria
K1. Wymagana trwałość łożysk tocznych nie mniejsza niż 10 000 godzin
K2. Wymagane liczby bezpieczeÅ„stwa uzÄ™bienia ´F,min=2, ´H,min=1,5
K3. Liczba wpływu obciążenia zewnętrznego KI=1,25
K4. Zazębienie ewolwentowe wykonane w 6. lub 7. klasie dokładności wg ISO
K5. Do napędu maszyny roboczej stosować silnik elektryczny asynchroniczny trójfazowy o
prędkości obrotowej synchronicznej ns = & & & obr./min.
5. Zadania do wykonania
1) Dobrać silnik elektryczny (do obliczeÅ„ przyjąć sprawność przekÅ‚adni ·=0,95).
2) Przyjąć tworzywo uzębień. Wybór uzasadnić.
3) Wyznaczyć geometryczne cechy konstrukcyjne zazębienia.
4) Zaproponować postacie wałów i ich ułożenie.
5) Wyznaczyć wstępnie cechy konstrukcyjne wałów.
6) Określić stan obciążenia i naprężenia wałów.
7) Dobrać układ i rodzaj łożysk oraz przeprowadzić ich weryfikację i określić sposób
mocowania łożysk.
8) Dobrać połączenia czopowe, uszczelnienia itp.
9) Przeprowadzić weryfikację zmęczeniową wałów w zakresie określonym przez
prowadzÄ…cego.
10) Ustalić sposób smarowania zazębień, dobrać rodzaj oleju i określić wymaganą jego ilość.
11) Przyjąć postać konstrukcyjną korpusu przekładni oraz jego główne cechy konstrukcyjne.
12) Sporządzić zapis cech konstrukcyjnych przekładni w postaci:
a. rysunku złożeniowego,
b. wybranych (wskazanych przez prowadzącego) rysunków wykonawczych.
Większość zadań wykonywana jest w środowisku Autodesk Inventor 2010.
6. Harmonogram wykonywanych zadań
Zadanie Tydzień zajęć
Dobór silnika i sprzęgła 1
Obliczenia par kół zębatych 2
Określenie postaci wałów 3, 4
Stan obciążenia i naprężenia wałów 5
Dobór łożysk 6
Dobór połączeń czopowych i uszczelnień 7
Postać koła 8
Rysunek wykonawczy wału 1 8
Weryfikacja zmęczeniowa wału 1 9
Rysunek wykonawczy wału 2 9
Weryfikacja zmęczeniowa wału 2 9
Model korpusu przekładni 10, 11, 12
Gniazda łożyskowe 10, 11, 12
Rysunek złożeniowy 13
Rysunek wykonawczy 14
Literatura podstawowa:
[1] A. Dziama, M. Michniewicz, A. Niedz
wiecki: Przekładnie zębate. PWN, Warszawa
1995
[2] E. Mazanek (red.): Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Tom 1,
Połączenia. Sprężyny. Zawory. Wały maszynowe. WNT, Warszawa, 2005
[3] E. Mazanek (red.): Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn. Tom 2, A
ożyska.
Sprzęgła i hamulce. Przekładnie mechaniczne. WNT, Warszawa, 2005
[4] A. Skoć, J. Spałek, S. Markusik: Podstawy konstrukcji maszyn. t. 2, WNT, Warszawa
2008
[5] G. Garncarz, S. Markusik: Pomoce projektowe w budowie maszyn. Wydawnictwo
Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice 2004
Literatura uzupełniająca:
[6] J. Dietrych, W. Korewa, Z. Kornberger, K. Zygmunt: Podstawy Konstrukcji Maszyn.
WNT, Warszawa 1973
[7] M. Dietrich (red.): Podstawy Konstrukcji Maszyn. WNT, Warszawa 1999
[8] Z. Jaskóła (red.): Podstawy Konstrukcji Maszyn. Przekładnie zębate. A
ożysko
hydrodynamiczne. Skrypt Nr 1104. Politechnika ÅšlÄ…ska, Gliwice 1983
[9] Z. Lawrowski: Technika smarowania. PWN, Warszawa 1987
[10] J. Loska, R. Purzyński, O. Zahradnik: Podstawy Konstrukcji Maszyn. Przewodnik do
zajęć konstrukcyjnych. Wyd. III Skrypt Nr 1487. Politechnika Śląska, Gliwice 1989
[11] L. Muller: Przekładnie zębate. Projektowanie. WNT, Warszawa 1979
[12] R. Purzyński: Podstawy Konstrukcji Maszyn. Przekładnia zębata walcowa. Skrypt Nr
1521. Politechnika ÅšlÄ…ska, Gliwice 1991
[13] K. Ochęduszko: Koła zębate. WNT, Warszawa 1974
[14] Obliczenia przekładni zębatej. Poradnik Inżyniera. System pomocy Autodesk Inventor.
[15] Obliczenia wałów. Poradnik Inżyniera. System pomocy Autodesk Inventor.
[16] K.Ciupke: Weryfikacja wałów. Instrukcja do zajęć projektowych KPKM.
Katedra PKM, 2010-10-01