Politechnika Wrocławska
Wydział Mechaniczny

16-05-2014 Wrocław

Projekt z Podstaw Projektowania Maszyn

Wojciech Calów 

Damian Dziedzic

MiBM PMS

1. Projekt modyfikacji przekładni stożkowej o następujących parametrach

Założenia projektowe: zaprojektować układ reduktora i rozdzielacza energii.  
reduktor będzie stosowany do obniżenia obrotów. Rozdzielacz będzie oddawał moment na dwa 
wały o jednakowych prędkościach obrotowych oraz przeciwnych kierunkach. Wały wyjściowe 
będą równoległe względem siebie, wał wejściowy będzie prostopadły do wałów wyjściowych. Jak 
na Rys 1a). 
Przyjęto 3 rozwiązania możliwe do realizacji: 

–

Wersja A -    (rys  1b)  wał  pierwszy  połączony  z  wałem  drugim  za   pomocą   przekładni 
ślimakowej. Wał drugi przekazuje energię za pomocą przekładni zębatej walcowej.

–

Wersja B - (rys 1c)Wał pierwszy połączony z wałem drugim za pomocą przekładni zębatej 
stożkowej. Wał drugi przekazuje energię za pomocą przekładni zębatej walcowej.

–

Wersja C - (rys 1d)Wał pierwszy połączony z dodatkowym wałem  czwartym za pomocą 
przekładni pasowej (redukcja obrotów). Z wału 4 obroty przekazywane na wał drugi i 
trzeci za pomocą dwóch przekładni stożkowych.

Rys. 1. Przykładowe rozwiązania.

Parametr 1

Technologiczność (powtarzalność, normalizacja, ilość niezbędnych procesów

Parametr 2

Ekonomiczność (ilość części, ilość surowców)

Parametr 3

Ergonomiczność (ciężar, straty egzergii, objętość)

Parametr 4

Bezpieczeństwo (ryzyko awarii)

Parametr 5

Koszt

Tab. 1. Opis parametrów branych do analizy

2. Tablice morfologiczne

Tab. 2. Ważenie kryteriów 

Tab. 3 Tablica Morfologiczna

3.  Wnioski
Analiza Morfologiczna wykazała że wariant B będzie dla nas zdecydowanie najkorzystniejszy. 
Wyróżnia się największą technologicznością. Generuje najmniej strat energetycznych. Do 
wytworzenia wariantu B potrzeba najmniej maszyn i materiału.

4.   Do   modyfikacji   wzięto   istniejący   już   projekt   przekładni   jednostopniowej,   który   należy 
rozszerzyć   o dodatkową przekładnie 1:1. Przekładnia pochodzi z książki „Podstawy Konstrukcji 
Maszyn” L. Kurmaz. W projekcie należy zaprojektować dwa koła zębate (w przypadku przełożenia 
1:1 koła będą identyczne) oraz wał i przeprojektować obudowę. 

A

B

C

A*w

B*w

C*w

Param 1

4

8

6

21

42

31,5

Param 2

5

8

3

20

32

12

Param 3

6

9

5

21

31,5

17,5

Param 4

7

7

3

47,25

47,25

20,25

Param 5

6

7

5

33

38,5

27,5

SUMA

28

39

22

142,25

191,25

108,75

Param 1

Param 2

Param 3

Param4

Param 5

W

Param 1

7

7

2

5

5,25

Param 2

3

6

3

4

4

Param 3

3

4

2

5

3,5

Param 4

8

7

8

4

6,75

Param 5

5

6

5

6

5,5

5. Obliczenia parametrów przekładni zębatej obliczenia wygenerowano za pomocą programu 

PZ2001

Materiał na koła zębate

34HNM

34CrNiMo6

1,6582

ulepszanie cieplne

HB

300

HB

60 HRC twardość (bok zęba HV 310)

770

MPa

Wytrzymałość zmęczeniowa na naciski stykowe

320

MPa

Wytrzymałość zmęczeniowa stopy zęba

 Rm

1000

MPa

Wytrzymałość na rozciąganie

Re

900

MPa

Granica plastyczności

σHlim

σFlim

Parametry przekładni

P_1

3,575

[kW]

Moc Wejściowa

N

92,55

[1/min]

Obroty wejściowe

K_a

1,1

Wsp.  zewnętrznego obciążenia dynamicznego

z1

20

Liczba zębów zębnika

z2

20

Liczba zębów koła zębatego

u

1

Przełożenie

b

45

[mm]

Szerokość wieńca

ψ

0,3

Współczynnik Psi

α

20

[°]

Kąt przyporu

β

0

[°]

Kąt pochylenia zębów

a 

140

[mm]

Odległość osi  

Vmax

0,775

[m/s]

prędkość obwodowa

Pt

25,133

[mm]

Podziałka czołowa

Pb

23,6117

[mm]

Podziałka zasadnicza

EB

0

Wskaźnik zazębienia poskokowy

EA

1,5437

Wskaźnik zazębienia czołowy

Kdw

9

Klasa dokładności

m_t

8

[mm]

Moduł

Podstawowe wymiary geometryczne

dw1

152

[mm]

Średnica toczna zębnika

d1

152

[mm]

Średnica podziałowa zębnika

da1

168

[mm]

Średnica okręgów wierzchołków zębnika

df1

132

[mm]

Średnica stóp zębnika

ha

8

[mm]

Wysokość głowy zęba

hf

10

[mm]

Wysokość stopy

h

18

[mm]

Wysokość zęba

s

12,25

[mm]

Szerokość zęba

e

12,89

[mm]

Szerokość wrębu

c

1,6

[mm]

Luz wierzchołkowy