POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Instytut Mechaniki i Poligrafii

„Projektowanie elementów maszyn”

„PRZEKŁADNIA ZĘBATA 1-STOPNIOWA”

dr inż. Janusz Ewertowski

Monika Wieteska

ID-A0-52

Warszawa, styczeń 2010

Spis treści

1. Obliczenia dla zębnika

1. Średnica i długość czopa wejściowego

• Moment skręcający M_s

Wybieram napęd za pomocą sprzęgła walcowego.

P - moc wejściowa

n - prędkość obrotowa wałka wejściowego

K - współczynnik przeciążenia

• Średnica czopa wejściowego

k_sj - wskaźnik wytrzymałościowy materiału na skręcanie

Wartość k_sj odczytuje z tablic. Dla stali 30H k_sj wynosi 110 [MPa]

Dobieram znormalizowana średnice czopa z tablic.

d_cz= 32 [mm]

• Siła działająca na wpust 1

• Długość wpustu

Dla Średnicy czopa równej 42 [mm] wybieram podstawowe wymiary wpustu pryzmatycznego.

b = 10 [mm]

h = 8 [mm]

p_dop dla stali St5 = 110 [MPa]

Z norm dobieram długość wpustu l = 40 [mm]

Z norm dobieram długość czopa l = 58 [mm] - krótki

• Wybór uszczelniacza

Średnice pod uszczelniacz wybieram d = 35 [mm] długość tego czopa wynosi l = 20 [mm]

Średnice uszczelniacza wybieram z norm i wynosi ona d_u=55 [mm]

1. Obliczenie łożysk dla zębnika

F_r - siły promieniowe

F_A - siły wzdłużne - nie występuja

• Obliczam Ay,i By

• Obliczam Az i Bz

• Obliczam siły wypadkowe

• Dobór łożysk

F_pb = 3281 [N]

F_w = 0

Wewnętrzną średnice łożyska przyjmuje d = 40 [mm]

n = 915 [obr/min]

Ln = 10000 [h]

fd = 1,2 -współczynnik uwzględniający charakter obciążenia

ft = 1 - współczynnik uwzględniający wpływ temperatury

V = 1 - współczynnik przypadku obciążenia dla ruchomego wału

X = 1 - współczynnik obciążenia poprzecznego

Z danych katalogowych wybieram łożysko o wewnętrznej średnicy d = 55 [mm] i odczytuje wartość C

C = 87 [kN]

• Obciążenie średnie

• Zastępcze obciążenie średnie

k_sr = 0,9 - współczynnik uwzględniający zmianę obciążenia w czasie

• Trwałość pracy łożyska

p =3

Wybrane łożysko spełnia warunek czasu pracy. Dlatego ostateczni wybieram łożysko o oznaczeniu: 6208.

Średnica zewnętrzna łożyska wynosi D = 80 [mm].

Szerokość łożyska wynosi B = 18 [mm]

Średnice czopa za łożyskiem odczytuje z norm dla łożyska: 6208.

I wynosi ona d = 47 [ mm].

2. Obliczenia dla wału wyjściowego

1. Średnica i długość czopa wyjściowego

• Moment skręcający M_s

Obliczam moment skręcający dla wału wyjściowego.

n₂ - prędkość obrotowa na wałku wyjściowym

u - przełożenie przekładni

• Średnica czopa wyjściowego

k_sj - wskaźnik wytrzymałościowy materiału na skręcanie

Wartość k_sj odczytuje z tablic. Dla stali St5 k_sj wynosi 68 [MPa]

Dobieram znormalizowana średnice czopa z tablic.

d_cz= 60 [mm]

• Siła działająca na wpust 2

• Długość wpustu

Dla Średnicy czopa równej 75 [mm] wybieram podstawowe wymiary wpustu pryzmatycznego.

b = 18 [mm]

h = 11 [mm]

p_dop dla stali St5 = 110 [MPa]

Z norm dobieram długość wpustu l = 63 [mm]

Z norm dobieram długość czopa l = 105 [mm] - czop krótki

• Wybór uszczelniacza

Średnice pod uszczelniacz wybieram d = 62 [mm] długość tego czopa wynosi l = 20 [mm]

Średnice uszczelniacza wybieram z norm i wynosi ona d_u=80 [mm]

1. Obliczenie łożysk wału wyjściowego

F_r - siły promieniowe

F_A - siły wzdłużne - nie występuja

• Obliczam Cy,i Dy

• Obliczam Cz i Dz

• Obliczam siły wypadkowe

• Dobór łożysk

F_pb = 3282 [N]

F_w = 0

Wewnętrzną średnice łożyska przyjmuje d =65[mm]

n = 250 [obr/min]

Ln = 10000 [h]

fd = 1,2 -współczynnik uwzględniający charakter obciążenia

ft = 1 - współczynnik uwzględniający wpływ temperatury

V = 1 - współczynnik przypadku obciążenia dla ruchomego wału

X = 1 - współczynnik obciążenia poprzecznego

Z danych katalogowych wybieram łożysko o wewnętrznej średnicy d = 85 [mm] i odczytuje wartość C

C = 49,5 [kN]

• Obciążenie średnie

• Zastępcze obciążenie średnie

k_sr = 0,9 - współczynnik uwzględniający zmianę obciążenia w czasie

• Trwałość pracy łożyska

p =3

Wybrane łożysko spełnia warunek czasu pracy. Dlatego ostateczni wybieram łożysko o oznaczeniu: 16013.

Średnica zewnętrzna łożyska wynosi D = 100 [mm].

Szerokość łożyska wynosi B = 11 [mm]

Średnice czopa za łożyskiem odczytuje z norm dla łożyska: 16013.

I wynosi ona d = 70 [ mm].

• Długość wpustu pod koło zębate

Dla Średnicy czopa równej 85 [mm] wybieram podstawowe wymiary wpustu pryzmatycznego.

b = 20 [mm]

h = 12 [mm]

p_dop dla stali St5 = 110 [MPa]

Z norm dobieram długość wpustu l = 56 [mm]

Łożyska zabezpieczone są za pomocą pierścieni osadczych sprężynujących. Dobieram je z norm dla określonych średnic czopa.

3. Literatura:

• Leondi W. i Oleg L. Kurmaz „Projektowanie węzłów i części maszyn”

• Tadeusz Dobrzański „Rysunek techniczny maszynowy”

• Leonid W. Kurmaz „Projektowanie z podstaw konstrukcji maszyn”

• Polskie normy

• W. Juchnikowski i J. Żółtowski „Podstawy konstrukcji maszyn”

4. Załączniki

1. Rysunek złożeniowy

14

---