58120817 masinske konstrukcije graficki rad

S A D R A J

TEKST ZADATKA 1 KONCEPCIJA IDEJNOG RJEENJA 2 LISTA GRANINIH USLOVA 3 TABELARNI PRIKAZ MATRICE IZVRILACA FUNKCIJA 4 FORMIRANJE VARIJANTNIH RJEENJA 5 IZBOR OPTIMALNE VARIJANTE 6 IDEJNO RJEENJE I ZAKLJUAK 7 POLAZNI PODACI 8

PRORAUN ZUPASTOG PARA 1. STEPENA PRENOSA 9 PRORAUN DIMENZIJA ZUPANIKA 1 i 2 9 1. OPTEREENJE ZUPASTOG PARA 1-2 9 2. POMJERANJE PROFILA PREMA DIN 3992 10 3. GEOMETRIJSKE VELIINE 11 4. PRORAUN NOSIVOSTI PODNOJA ZUBACA 12

4.1. FAKTORI OPTEREENJA 12 4.2. RADNI NAPON U POFNOJU ZUBCA 13 4.3. KRITINI NAPONI U PODNOJU ZUPCA 14 4.4. STEPEN SIGURNOSTI PROTIV LOMA ZUPCA 14

5. PRORAUN NOSIVOSTI NA BOKU ZUBA 15 5.1. RADNI NAPON BOKA ZUPCA 15 5.2. KRITINI NAPON BOKA ZUPCA 15 5.3. STEPEN SIGURNOSTI PROTIV RAZARANJA BOKA ZUPCA 16

PRORAUN ZUPASTOG PARA 2. STEPENA PRENOSA 17 PRORAUN DIMENZIJA ZUPANIKA 3 i 4 17 6. OPTEREENJE ZUPASTOG PARA 3-4 17 7. POMJERANJE PROFILA PREMA DIN 3992 18 8. GEOMETRIJSKE VELIINE 19 9. PRORAUN NOSIVOSTI PODNOJA ZUBACA 20

9.1. FAKTORI OPTEREENJA 20 9.2. RADNI NAPON U PODNOJU ZUPCA 21 9.3. KRITINI NAPON U PODNOJU ZUPCA 22 9.4. STEPEN SIGURNOSTI PROTIV LIMA ZUPCA 22

10. PRORAUN NOSIVOSTI NA BOKU ZUPCA 23 10.1. RADNI NAPON BOKA ZUPCA 23 10.2. KRITINI NAPON BOKA ZUPCA 23 10.3. STEPEN SIGURNOSTI PROTIV RAZARANJA BOKA 24

DIMENZIONISANJE VRATILA 25 11. EMA OPTEREENJA REDUKTORA 25 12. DIMENZIONISANJE VRATILA I 26

12.1. EMA OPTEREENJA VRATILA I 26 12.2. INTENZITETI SILA (Ft1, Fa1, Fra) 26 12.3. OTPORI OSLONACA 27 12.4. NAPADNA OPTEREENJA 27 12.5. REZULTUJUI MOMENT SAVIJANJA (M) 28 12.6. IDEALNI MOMENT SAVIJANJA 28 12.7. IDEALNI NAPON 28 12.8. IDEALNI PRENICI VRATILA 28 12.9. STVARNI PRENICI I OBLIKOVANJE VRATILA 28 12.10. DIMENZIONISANJE UZDUNOG KLINA 29 12.11. IZBOR LEAJA 29

13. DIMENZIONISANJE VRATILA II 30 13.1. EMA OPTEREENJA VRATILA I I 30 13.2. INTENZITETI SILA (Ft1, Fa1, Fra) 30 13.3. OTPORI OSLONACA 31 13.4. NAPADNA OPTEREENJA 31 13.5. REZULTUJUI MOMENT SAVIJANJA (M) 32 13.6. IDEALNI MOMENT SAVIJANJA 32 13.7. IDEALNI NAPON 32 13.8. IDEALNI PRENICI VRATILA 32 13.9. STVARNI PRENICI I OBLIKOVANJE VRATILA 32 13.10. DIMENZIONISANJE UZDUNOG KLINA 33 13.11. IZBOR LEAJA 33

14. DIMENZIONISANJE VRATILA III 34 14.1. EMA OPTEREENJA VRATILA III 34 14.2. INTENZITETI SILA (Ft1, Fa1, Fra) 34 14.3. OTPORI OSLONACA 35 14.4. NAPADNA OPTEREENJA 35 14.5. REZULTUJUI MOMENT SAVIJANJA (M) 36 14.6. IDEALNI MOMENT SAVIJANJA 36 14.7. IDEALNI NAPON 36 14.8. IDEALNI PRENICI VRATILA 36 14.9. STVARNI PRENICI I OBLIKOVANJE VRATILA 36 14.10. DIMENZIONISANJE UZDUNOG KLINA 37 14.11. IZBOR LEAJA 37

Mainske konstrukcije Mainski fakultet Banja Luka

1

MAINSKI FAKULTET BANJA LUKA Studijski program: MEHATRONIKA Predmet: Mainske konstrucije

Student: Aleksandar Kecman

Tekst zadatka: Formirati koncepciona rjeenja zupastih prenosnika (reduktora), te

izabrati optimalnu varijantu prenosnika, a zatim izvriti proraun i dimenzionisanje. Nacrtati radioniki crte prenosnika (reduktora) i njegovih elemenata.

Prenosnik treba ostvariti ukupni prenosni odnos = 6 . Poloaj ose ulaznog i ulaznog vratila je paralelan te smijer obrtanja prijemne spojnice Desni . Snaga pogonskog elektromotoramotora = 10, a broj obrtaja = 2400 . Ukupna visina kuita ograniena je na = 780.

Predmetni nastavnik i asistent: Dr Milosav Djurdjevic

Mr Milan Tica


2

KONCEPCIJA IDEJNOG RJEENJA

Tok konstruisanja zadatog reduktora: 1. Formiranje liste graninih uslova, 2. Tabelarni prikaz matrice izvrlaca funkcija (vrste zupcanika, izgleda kuita,

uleitenja itd.), 3. Formiranje varijantnih rjeenja, 4. Izbor optimalne varijante, 5. Izrada idejnog rjesenja reduktora.

Osnovna funkcija zadatog reduktora je da ostvari ukupni prenosni odnos =6, a elementi prenosnika se dimenzioniu prema maksimalnoj ulaznoj snazi elektromotora koja iznosi 10 KW i ulaznom broju obrtaja = 2400 .Uz sve ovo imamo i ogranienje da visina kuita prenosnika ne smije biti vea od 780 [mm] i da je smjer okretanja prvog zupanika desno. Pored navedenog potrebno je da konstruisani reduktor ima dobra radna , tehnoloka, ekonomska, ergonomska i druga svojstva.


3

1. LISTA GRANINIH USLOVA

1. Opta funkcija - Redukovanje broja obrtaja pogonskog el.-motora

2. Pdoaci vezani za funkciju reduktora

- Snaga pogonskog motora 10 kW - Broj obrtaja 2400 min-1 - Ukuoni prenosni odnos 6 - Visina kuita ograniena na 780

mm

3. Radna svojstva - Miran i bezuman rad - Velika pouzdanost

4. Proizvodno ekonomska svojstva

- to jednostavnija konstrukcija - to vie standardnih dijelova - Izrada ne standardnih dijelova u

vlastitom pogonu

5. Ergonomska svojstva - Bezbijedno rukovanje - Jednostvna montaa - Laka i jednostavnija konstrukcija

6. Izgled - Bez posebnih zahtijeva


4

2. TABELARNI PRIKAZ MATRICE IZVRLACA FUNKCIJA IZVRIOCI FUNKCIJA

1.

PREN

OS

KR

ETA

NJA

Dvostepeni prenosnik cil. zupanici sa pravim zupcima.

Dvostepeni prenosnik cil. zupanici sa kosim zupcima.

Dvostepeni prenosnik- konino cilindrini

2.

IZV

EDBA

KU

ITA

Liveno viedjelno

Liveno dvodjelno

Zavareno bez ojaanja

Zavareno sa ojaanjima

3. SPO

J ZU

PA

NIK

-

VR

ATI

LO

Uzdunim klinom

ljebnim spojem

Profilisanim oblikom

Presovanim spojem

4.

ULE

IT

ENJA

Jednoredni kuglini radijalni leaj

Jednoredni kuglini leaj sa kosim dodirom

Prstenasto valjkasti dvoredni leaj sa kosim dodirom

Prstenasto valjani jednoredni leaj

5.

ZAPT

IVA

NJE

Gumeni zaptiva sa oprugom

Lavirintsko zaptivanje

Zaptivanje zavojnim ljebom

Punjenim zaptivaima

6.

POD

MA

ZIV

AN

JE

Potapanjem Pomou pumpe Pomou masti


5

3. FORMIRANJE VARIJANTNIH RJEENJA IZVRIOCI

1. 2. 3. 4.

FUN

KCI

JE

1. 1.1. 1.2. 1.3.

2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4.

3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.

4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4.

5. 5.1. 5.2. 5.3. 5.4.

6. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4.

Varijanta1: 1.1 , 2.2 , 3.1 , 4.1 , 5.1 , 6.1 Varijanta2: 1.2 , 2.2 , 3.1 , 4.3 , 5.1 , 6.1 Varijanta3: 1.2 , 2.2 , 3.3 , 4.3 , 5.1 , 6.1 Varijanta4: 1.3 , 2.4 , 3.3 , 4.3 , 5.1 , 6.1


6

4. IZBOR OPTIMALNE VARIJANTE

KRITERIJI VARIJANTE

1. 2. 3. 4. OCJENA

TEHN

IK

I

1. Tanost i sigurnost prenosa snage 3 4 4 3 4

2. Sigurnost i pouzdanost 3 4 4 3 4 3. Pogodnost odravanja 4 4 3 3 4 4. Gabaritne mjere 4 4 3 3 4 5. Stepen iskoritenja 3 4 4 3 4

ZBIR 17 20 18 15 20 Tehnika koordinata (X) 0,68 0,8 0,72 0,6 1

EKO

NO

MSK

I

1. Broj i tip zupanik 3 4 4 3 4 2. Broj standardnih dijelova 4 4 4 4 4

3. Broj i sloenost nestandardnih dijelova 4 4 3 3 4

4. Sloenost kuita 5 4 4 3 4

5. Sloenost montae i demontae 4 4 3 4 4

6. Potronja maziva 3 3 3 3 3 ZBIR 23 23 21 20 25 Ekonomska koordinata (Y) 0,76 0,76 0,7 0,66 1

Usvajamo varijantu 2 koja ima najveu tehniku i ekonomsku zbirnu ocjenu!


7

5. IDEJNO RJESENJE I ZAKLJUAK

Sve gore navedeno odnosi se na izbor najbolje varijante za prenos snage. Elektromotor ima snagu 10 kW a ukupni prenosni odnos koji se ovim reduktorom mora ostvariti ukupni prenosni odnos 5. Razmatranjem prenosnog odnosa zakljuio sam da je potrebno koristiti dvostepeni reduktor za prenos, jer jednostepeni reduktor (sa jednim parom cilindrinih zupanika) ne bi imao dug vjek rada zbog uticaja sila cija bi vrijednost bila veoma velika i direktno bi se prenosila samo na jedan zupasti par, a korienjm drugog para cilindrinih zupanika te sile se djele i smanjuju. Zakljuujemo da uvoenjem drugog zupastog para ukupni odnos se smanjuje i dobija se sinhronizovan rad. Ovakav poloaj zupanih parova je optimalan, zbog toga to imamo ogranienje visine kuita. Prvi zupasti par e ostvarivati prenosni odnos i=2, dok e cilindrini ostvariti i=3, i samim tim dobijamo ukupni prenosni odnos i=6 to je zadano zadatkom. Kuite se izrauje iz dva dijela (godnji i donji) livenjem, a leita se izrauju buenjem sklopljenog kuita. Otvori na leitima se zatvaraju poklopcima, koji ujedno i priteu aksijalno radijalni leaj i u njeh se urezuje kanal za zaptivku.


8

POLAZNI PODACI: 1. Snaga na pogonskom vratilu: 18,5 2. Broj obrtaja motora: 2400 3. Prenosni odnos prvog zupastog para: u1-2=2

4. Prenosni odnos drugog zupastog para: u3-4=3 5. Faktor spoljnih dinamikih udara KA=1,5 6. Kvalitet izrade IT7 7. Materijal zupanika 18CrNiMo7-6 8. Materijal vratila E295 konstr. elik 9. Meterijal klinova za vezu zupanik vratilo E335 konstr. elik 10. Srednja hrapavost bokova i podoja zuba RzH/RzF = 8/16 11. Stepeni iskoritenja 1-2=0,95 ; 3-4=0,9 12. Radni vijek Lh=50000 h

Ostale veliine potrebne za proraun usvojiti.

Rad treba da sadri:

1. Polazne podatke i tekst zadatka,

2. Skicu idejnog rjeenja, 3. Proraun dvostepenog reduktora, 4. Sklopni crte reduktora, 5. Radionike crtee elemenata reduktora, 6. Tehniki opis i namjenu reduktora, 7. Sadraj


9

PRORAUN ZUPASTOG PARA 1. STEPENA PRENOSA REDUKTORA

Dvostepenim zupastim prenosnikom pogonske sanage 18,5 kW, broja obrtaja 2400 treba izvriti redukciju broja obrtaja prenosnim odnosom nuk=6. Redukciju broja obrtaja treba izvriti sa dva para zupanika sa kosim zupcima. Odabrano je da u prvom stepenu redukcije modul bude = 3 i prenosni odnos iI = 2, = 20, zubi cementirani i kaljeni, kvaliteta 7. Budui da motor od 18,5 kW ima prenik vratila = 42 , dio vratila na koji se postavlja zupanik 1 bie priblino jednak izlaznom vratilu motora.

= 2 42 = 84 " #$%&'()* = +,%&'-./ = 26,3

Usvajamo " = 27 "- = " = 2 27 = 54

Proraun dimenzija zupanika 1 i 2 prvog zpastog para prenosnika:

1. Optereenje zupastog para 1-2

1.1. Prenosni odnos zupastog para z1 - z2 1- = "-" = 5427 = 2

1.2. Snaga na zupaniku z1 2- = 3 = 18,5 = 18500

1.3. Broj obrtaja na zuaniku z2 = 2400 = 40 4

1.4. Dinamika izdrljivost bokova i podnoja zuba (P-33-20) 5637) = 480 8 9)):; ; 5


10

2. Pomjeranje profila prema DIN 3992

2.1. Nulto osno ratojanje =# = >" + "-@2 cos = 3 >27 + 54@2 cos 20 = 129,297 Usvaja se standardna vrijednost osnog rastojanja (P13-1) = = 130

2.2. Ugao nagiba profila alata EFGH = HIJ*%&'( = HI-.%&'-. = 0,38732 GH = =KL EF GH = =KL EF 0,38732 = 21,172 MGH = tan GH GH = tan 21,172 R180 21,172 = 0,01779122

2.3. Ugao dodirnice cos GSH = )*>2$T2:@ UVW JX-YUVW ( = />-ZT[,@ UVW -,Z--/.UVW -. = 0,92746 GSH = 21,957 \ GSH = tan GSH GSH = tan 21,957 ]+. 21,957 = 0,01993155

2.4. Koeficijenti pomjeranja profila ^ + ^- = 2$T2:-_`a J* >MGSH MGH@ =0,24

2.5. Broj zuba u normalnom pesjeku tan b = tan cos GH = tan 20 cos 21,172 = 0,339402 b = 18,75 " = "cos/ b = 27cos/ 18,75 = 31,80 "- = "-cos/ b = 54cos/ 18,75 = 63,60 Izbor pomjeranja profila prema (P33-26), za ^) = c$Tc:- = .,-,- = 0,12 ; ") = 2$T2:- = +- = 40,5 , dobija se: ^ = 0,22 ; ^- = 0,06


11

3. Geometrijske veliine 3.1. Modul u eonoj ravni H = Ld4 = 3Ld420 = 3,1925

3.2. Podioni prenici zupanika = H " = 3,1925 27 = 86,198 - = H "- = 3,1925 54 = 172,397

3.3. Prenici osnovnih krunica b = Ld4GH = 86,198 Ld421,172 = 80,380 b- = - Ld4GH = 172,397 Ld421,172 = 160,760

3.4. Prenici kinematskih krunica S = 2= "" + "- = 2 130 2727 + 54 = 86,66 S- = 1 S = 2 86,66 = 173,33 3.5. Prenici tjemenih krunica Y = 2= e- 2L = 2 130 165,257 2 0,75 = 93,243 Y- = 2= e 2L = 2 130 80,018 2 0,75 = 178,482

L = 0,25 = 0,25 3 = 0,75 3.6. Prenici podnonih krunica e = + 2 ^ 2ef

ef = 1,25 = 1,25 3 = 3,75 e = + 2 ^ 2ef = 86,198 + 2 0,22 3 2 3,75 = 80,018 e- = - + 2 ^- 2ef = 172,397 + 2 0,06 3 2 3,75 = 165,257

3.7. Podioni korak gH = H R = 3,1925 R = 10,0295

3.8. Osnovni (spreni) korak ghH = gbH = gH Ld4GH = 10,0295 Ld421,172 = 9,3525

3.9. Debljina zupca na podionoj krunici 4H = H i]- + 2 ^ EFGj = 5,526 4H = H i]- + 2 ^- EFGj = 5,1542

3.10. irina zupanika (P33-25) k = l = 20 3 = 60 =20 za rezano ili brueno ozubljenje i za dobro leitenje u kuitu prenosnika.


12

3.11. Stepen sprezanja u normalnom presjeku

mJ = "2R nopYbq- 1 + 1 opY-b-q

- 1 tan GS >1 + 1@r mJ = 272R nop93,24380,38 q

- 1 + 2 op178,482160,76 q- 1 tan 21,957 >2 + 1@r

mJ = 1,48

3.12. Stepen sprezanja bonih linija m( = k EFgH = k 4 R = 60 sin 203 R = 2,177

3.13. Ukupni stvarni stepen sprezanja bokova mt = mJ + m( = 1,48 + 2,177 = 3,652

4. Proraun nosivosti po kriterijumu nosivosti podnoja zubaca

4.1. Faktori optereenja

4.1.1. Faktor radnih uslova (P13-11) uv = 1,5

4.1.2. Faktor unutranjih dinamikih sila, za zupanike sa kosim zupcima sa m( 1 uw = uw( = 1 + i xyb6Xxz + 0,0087j 2$X.. { :T: uw = 1 + i -/,|}.Z.Z,|,[ + 0,0087j -Z.,+/.. { -:T-: uw = 2,5

Obrtni moment na zupcaniku z1 ~ = = 2 R = 185002 R 40 = 73,6092 = 73609,2 Obimna sila na porionom cilindru H = 2~ = 2 73609,286,198 = 1707,9 Obimna brzina MH = R60 = 2400 0,086198 R60 = 10,83 84 ; Provjera radnog podruja broja obrtaja MH "/100 o 1-1 + 1- = 10,83 27100 o 41 + 4 = 2,615 4 10 4


13

Jedinina obimna sila H uvk = 1707,9 1,560 = 22,7 Konstanta Kf

ue = 23,9 iz (P33-1)

4.1.3. Faktor raspodjele optereenja na parove zubaca (P33-6) u6J = 1,2 ; u1,6 1@ 1,6 1 1,3 u6( 2,25 u( = 1,16 - psnovni faktor raspodjele optereenja (P33-4) S = 1,60 - (P33-5) f = 1 "= / 3 = 1,3 za nesimetrian poloaj zupanika u@ 56 = 6Y Y ( Hk uv uw u6J u6(

56 = 2,35 1,8 0,76 0,64 Z.Z,|}./ 1,5 2,5 1,2 2,25 56 = 197,66 8 9)):;

4.2.1. Faktor oblika boka zupca (P33-14) 6Y = 2,35

4.2.2. Faktor koncentracije napona (P33-15) Y = 1,8

4.2.3. Faktor stepena sprezanja = 0,25 + .,Z[ = 0,25 + .,Z[,,+ = 0,76

4.2.4. Faktor kosih zuba ( = 1 m( (-. = 1 2,177 -.-. = 0,64


14

4.3. Kritini napon u podnoju zupca >@ 56 = 5637) 9 h3 h3

56 = 480 1,2 1,1 0,9 0,8 1

56 = 456,2 8 9)):;

4.3.1. Faktor koncentracije napona zupanika modela (P33-15) = 1,2

4.3.2. Faktor radnog vijeka (P33-16) 9 = 1,1

4.3.3. Faktor uticaja razlike hrapavosti zubaca u odnosu na zupanik model (P33-17) h3 = 0,9

4.3.4. Faktor korekcije s obzirom na razliku osjetljivosti na koncentraciju napona h3 = 0,8

4.3.5. Faktor veliine presjeka podnoja zuba (P33-19) = 1

4.4. Stepen sigurnosti protiv loma zupca u podnoju

6 = 5656 = 456,2197,66 = 2,3 6 = >1,25 2,5@


15

5. Proraun nosivosti na boku zuba

5.1. Radni napon boka zupca

5< = < ( o H k 1 + 11 uv uw u


16

5.2.1. Faktor radnog vijeka (P33-8) Broj obrtaja u radonm vijeku zupanika z3: 2 = 60 = 2400 50000 60 = 7,2 10| 9 = 0,86

5.2.2. Faktor podmazivanja (P33-9) = 1,05

5.2.3. Faktor obimne brzine (P33-10) = 1,02

5.2.4. Faktor hrapavosti (P33-11) = 0,92

5.2.5. Faktor razlike tvrdoe = 1

5.2.6. Faktor veliine presjeka (P33-12) = 1

5.3. Stepen sigurnosti protiv razaranja boka zubca

< = 51,25 2,5@


17

PRORAUN ZUPASTOG PARA 2. STEPENA PRENOSA REDUKTORA

Odabrano je da u drugom stepenu redukcije modul bude = 6 i prenosni odnos iII = 3, = 20, zubi cementirani i kaljeni, kvaliteta 7. Budui da je priblian prenik vratila II dII = 60mm:

/ 2 = 2 60 = 120 "/ #%&'()* = -.%&'-.} = 18,79

Usvajamo "/ = 20 ", = " = 3 20 = 60

Proraun dimenzija zupanika 3 i 4 drugog zpastog para prenosnika:

6. Optereenje zupastog para 3-4

6.1. Prenosni odnos zupastog para z3 z4 1/, = "/", = 6020 = 3

6.2. Snaga na zupaniku z3 2/ = 3 1- - = 18,5 2 0,95 = 35,15 = 35150

6.3. Broj obrtaja na zuaniku z3 / = 31- = 24002 = 1200 = 20 4

6.4. Dinamika izdrljivost bokova i podnoja zuba (P33-20) Za material zupanika 18CrNiMo7-6: 5637) = 480 8 9)):; ; 5


18

7. Pomjeranje profila prema DIN 3992

7.1. Nulto osno ratojanje =# = >"/ + ",@2 cos = 6 >20 + 60@2 cos 20 = 255,402 Usvaja se standardna vrijednost osnog rastojanja (P13-1) = = 256

7.2. Ugao nagiba profila alata EFGH = HIJ*%&'( = HI-.%&'-. = 0,38732 GH = =KL EF GH = =KL EF 0,38732 = 21,172 MGH = tan GH GH = tan 21,172 R180 21,172 = 0,01779122

7.3. Ugao dodirnice cos GSH = )*>2T2@ UVW JX-YUVW ( = }>-.T}.@ UVW -,Z---[}UVW -. = 0,93032 GSH = 21,515 \ GSH = tan GSH GSH = tan 21,515 ]+. 21,515 = 0,01870533

7.4. Koeficijenti pomjeranja profila ^/ + ^, = "/ + ",2 tan G >MGSH MGH@ = 0,1

7.5. Broj zuba u normalnom pesjeku tan b = tan cos GH = tan 20 cos 21,172 = 0,339402 b = 18,75 "/ = "/cos/ b = 20cos/ 18,75 = 23,55 ", = ",cos/ b = 60cos/ 18,75 = 70,66 Izbor pomjeranja profila prema (P33-26), za ^) = cTc- = .,- = 0,05 ; ") = 2T2- = +.- = 40 , dobija se: ^/ = 0,2 ; ^, = 0,08


19

8. Geometrijske veliine 8.1. Modul u eonoj ravni H = Ld4 = 6Ld420 = 6,385

8.2. Podioni prenici zupanika / = H "/ = 6,385 20 = 127,7 , = H ", = 6,385 60 = 383,1

8.3. Prenici osnovnih krunica b/ = / Ld4GH = 127,7 Ld421,172 = 119,08 b, = , Ld4GH = 383,1 Ld421,172 = 357,24

8.4. Prenici kinematskih krunica

S/ = 2= "/"/ + ", = 2 256 2020 + 60 = 128 S, = 1/, S/ = 3 128 = 384 8.5. Prenici tjemenih krunica Y/ = 2= e, 2L = 2 256 367,14 2 1,5 = 141,86 Y, = 2= e/ 2L = 2 256 114,7 2 1,5 = 394,3

L = 0,25 = 0,25 6 = 1,5 8.6. Prenici podnonih krunica e = + 2 ^ 2ef

ef = 1,25 = 1,25 6 = 7,5 e/ = / + 2 ^/ 2ef = 127,3 + 2 0,2 6 2 7,5 = 114,7 e, = , + 2 ^, 2ef = 383,1 + 2 >0,08@ 6 2 7,5 = 367,14

8.7. Podioni korak gH = H R = 6,385 R = 20,059

8.8. Osnovni (spreni) korak ghH = gbH = gH Ld4GH = 10,0295 Ld421,172 = 18,705

8.9. Debljina zupca na podionoj krunici 4H/ = H i]- + 2 ^/ EFGj = 10,2983 4H, = H i]- + 2 ^, EFGj = 9,0754

8.10. irina zupanika (P33-25) k = l = 15 6 = 90 =1520 za rezano ili brueno ozubljenje i za dobro leitenje u kuitu prenosnika.


20

8.11. Stepen sprezanja u normalnom presjeku

mJ = "/2R nopY/b/q- 1 + 1 opY,b,q

- 1 tan GS >1/, + 1@r mJ = 202R nop141,86119,08q

- 1 + 2 op 394,3357,24q- 1 tan 21,515 >3 + 1@r

mJ = 0,2

8.12. Stepen sprezanja bonih linija m( = k EFgH = k 4 R = 90 sin 203 R = 3,266

8.13. Ukupni stvarni stepen sprezanja bokova mt = mJ + m( = 0,02 + 3,266 = 3,286

9. Proraun nosivosti po kriterijumu nosivosti podnoja zubaca

9.1. Faktori optereenja

9.1.1. Faktor radnih uslova (P13-11) uv = 1,5

9.1.2. Faktor unutranjih dinamikih sila, za zupanike sa kosim zupcima sa m( 1 uw = uw( = 1 + i xyb6Xxz + 0,0087j 2X.. { :T: uw = 1 + i -/,||.,/+.,+,[ + 0,0087j -.+,.-.. { |T| uw = 1,51

Obrtni moment na zupcaniku z3 ~/ = / = 2 R / = 351502 R 20 = 279,7148 = 279714,8 Obimna sila na porionom cilindru H/ = 2~// = 2 279714,8127,7 = 4380,8 Obimna brzina MH/ = / / R60 = 1200 0,1277 R60 = 8,02 84 ; Provjera radnog podruja broja obrtaja MH "/100 o 1-1 + 1- = 8,02 20100 o 91 + 9 = 1,52 4 10 4


21

Jedinina obimna sila H/ uvk = 4380,8 1,560 = 109,52 Konstanta Kf

ue = 23,9 iz (P33-1)

9.1.3. Faktor raspodjele optereenja na parove zubaca (P33-6) u6J = 1,25 ; u1,16 1@ 1,45 1 1,3 u6( 1,3 u( = 1,16 - osnovni faktor raspodjele optereenja (P33-4) S = 1,45 - (P33-5) f = 1 "= / 3 = 1,3 za nesimetrian poloaj zupanika u@ 56 = 6Y Y ( Hk uv uw u6J u6(

56 = 2,55 1,72 4 0,45 ,/+.,+|.} 1,5 1,51 1,25 1,3 56 = 235,75 8 9)):;

9.2.1. Faktor oblika boka zupca (P33-14) 6Y = 2,55

9.2.2. Faktor koncentracije napona (P33-15) Y = 1,72

9.2.3. Faktor stepena sprezanja = 0,25 + .,Z[ = 0,25 + .,Z[.,.- = 4,0

9.2.4. Faktor kosih zuba ( = 1 m( (-. = 1 3,266 -.-. = 0,45


22

9.3. Kritini napon u podnoju zupca >@ 56 = 5637) 9 h3 h3

56 = 480 1,6 0,85 0,955 0,9 0,98

56 = 550,0 8 9)):;

9.3.1. Faktor koncentracije napona zupanika modela (P33-15) = 1,6

9.3.2. Faktor radnog vijeka (P33-16) 9 = 0,85

9.3.3. Faktor uticaja razlike hrapavosti zubaca u odnosu na zupanik model (P33-17) h3 = 0,955

9.3.4. Faktor korekcije s obzirom na razliku osjetljivosti na koncentraciju napona h3 = 0,9

9.3.5. Faktor veliine presjeka podnoja zuba (P33-19) = 0,98

9.4. Stepen sigurnosti protiv loma zupca u podnoju

6 = 5656 = 550,0235,75 = 2,33 6 = >1,25 2,5@


23

10. PRORAUN NOSIVOSTI NA BOKU ZUBA

10.1. Radni napon boka zupca

5< = < ( o H/ k 1 + 11 uv uw u


24

Broj obrtaja u radonm vijeku zupanika z3: 2/ = / 60 = 1200 50000 60 = 3,6 10| 9 = 0,85

10.2.2. Faktor podmazivanja (P33-9) = 1,2

10.2.3. Faktor obimne brzine (P33-10) = 1,02

10.2.4. Faktor hrapavosti (P33-11) = 0,95

10.2.5. Faktor razlike tvrdoe = 1

10.2.6. Faktor veliine presjeka (P33-12) = 1

10.3. Stepen sigurnosti protiv razaranja boka zubca

< = 51,25 2,5@


25

DIMENZIONISANJE VRATILA

11. ema optereenja reduktora


26

12. Dimenzionisanje vratila I

12.1. ema optereenja vratila I

12.2. Intenziteti sila (Ft1, Fa1, Fra)

Obimna sila Obrtni moment na zupcaniku z1 ~ = = 2 R = 185002 R 40 = 73,6092 = 73609,2 Obimna sila na porionom cilindru H = 2~ = 2 73609,286,198 H = 1707,9

Radijalna sila = H tan GS = 1707,9 tan 21,957 = 688,55 = 688,55 Aksijalna sila Y = H tan S = 1707,9 0,36595 = 625,0

tan S = tan UVW JXUVW JX = tan 20 UVW -,Z-UVW -,|[Z = 0,36595 Y = 625,0


27

12.3. Otpori oslonaca c = 0 ; v + = 0 v = 688,55 = 0 ; v 200 2 80 = 0 688,55 200 200 688,55 86,1982 80 = 0

280 = 688,55 200 688,55 86,1982 = 385,8 v = 302,7 = 0 ; Y = v + v = = Y2 = 6252 = 312,5

= 0 ; H v = 0 v = H = 0 ; v 200 80 = 0 H 200 200 80 = 0 = H 200280 = 1707,9 200280 = 1220,0 v = H 2- = 1707,9 1220,0 = 488,0

12.4. Napadna opteeenja

Transferzalna sila (FT) = {H- + - = 1707,9- + 688,55- = 1841,5 Aksijalna sila (FA) v = Y = 625,0 Moment savijanja oko x-ose (MX) = v 200 = 488,0 200 = 97600 = 97600


28

Moment savijanja oko z-ose (MZ) = v 200 = 307,2 200 = 61440

Moment uvijanja (Tt) ~H = H 2 = 1707,9 86,1982 ~H = 73609,0

12.5. Rezultujui moment savijanja (M) = c- + 2- = 97600- + 61440- = 115328,4

12.6. Idealni moment savijanja (Mi)

7 = o- + 5>@2 H>.@ ~H- = o115328,4- + p 2452 205 73609,0q

-

7 = 123432,0 12.7. Idealni napon 57 = 77 = 7R 7/32

12.8. Idealni prenici vratila (di) 57 = 77 5#&2 7 = o32 7R 5#&2 = o32 123432R 58,33 = 27,82 5#&2 = 5>@uv = 2451,5 2,8 = 58,33 -

12.9. Stvarni prenici vratila (d) i oblikovanje vratila = 7 + 2 E = 27,82 + 2 5 = 37,82

Usvajamo prenik vratila na mjestu spoja sa zupanikom = 40


29

12.10. Dimenzionisanje uzdunog klina Za idealni prenik di > 22mm usvajamo uzduni klin bez nagiba sa dimenzijama: k = 10 ; = 8 ; E = 5 ; E- = 3,3 x = 2 ~H7 = 2 7360927,82 = 5291,8 5x#&2 = 5>@ = 2902,8 = 103,6 - xk = 5291,810 8 = 66,2 5x#&2 = 103,6 Napon na smicanje klina zadovoljava!

12.11. Izbor leaja

Potrebna dinamika mo noenja leaja

>@gdEK. = o3600 10} >@gdEK. = 1841,5 o3600 40 5000010} = 19,30 Usvajamo kuglini jednoredni leaj sa kosim dodirom 72 06 sa dimenzijama: = 30 ; = 62 ; = 16 ; K =1,0 ; = 20,4 ; . = 13,4


30

13. Dimenzionisanje vratila II

13.1. ema optereenja vratila II

13.2. Intenziteti sila (Ft1, Fa1, Fra)

Obimna sila Obrtni moment na zupcanicima 2 i 3

~- = ~/ = ~ - 1- = 73609,2 0,95 2 = 139857,5 Obimne sila na porionim cilindrima H- = H = 1707,9 H/ = 2 ~// = 2 139857,5127,7 H/ = 2190,4

Radijalna sila - = = 688,55 / = H/ tan GS = 2190,4 tan 21,515 / = 863,5


31

Aksijalna sila Y- = Y = 625,0 tan S = tan UVW JXUVW JX = tan 20 UVW -,Z-UVW -,[[ = 0,36481 Y/ = H/ tan S = 2190,4 0,36481 Y/ = 800,0

13.3. Otpori oslonaca c = 0 ; - / + v = 0 v = 688,55 + 863,5 + = 175 + = 0 ; v 200 / 105 Y/ /2 Y- -2 + 80 = 0 280 = 863,5 105 + 800 127,72 + 625 172,3972 175 200

= 573,65 v = 748,65 = 0 ; Y/ Y- = v + v = = Y/ Y-2 = 1752 = 87,5

= 0 ; H- H/ + v + = 0 v = H- + H/ = 3898,9 = 0 ; v 200 H/ 105 80 = 0 3898,9 200 200 H/ 105 80 = 0 = 3898,9 200 H/ 105280 = 1707,9 200280 = 1963,5 v = 9898,9 1963,5 = 1935,4


Transferzalna sila (FT) = {H-- + -- + H/- + /- = = 1707,9- + 688,55- + 2190,4- + 863,5- = 2989,0


32

Aksijalna sila (FA) v = Y/ Y- = 175,0 Moment savijanja oko x-ose (MX) = v 95 = 1935,4 90 = 174186 Moment savijanja oko z-ose (MZ) = v 95 = 748,65 95 = 71121,75

Moment uvijanja (Tt) ~H = H/ /2 + H- -2 = 2190,4 127,72 + 1707,9 172,42 ~H = 7364,0

13.5. Rezultujui moment savijanja (M) = c- + 2- = 174186- + 71121,75- = 188146,4


7 = o- + 5>@2 H>.@ ~H- = o188146,4- + p 2452 205 7364,0q

-

7 = 188197,85 13.7. Idealni napon 57 = 77 = 7R 7/32

13.8. Idealni prenici vratila (di) 57 = 77 5#&2 7 = o32 7R 5#&2 = o32 188197,85R 58,33 = 32,031 5#&2 = 5>@uv = 2451,5 2,8 = 58,33 -



33


13.10. Dimenzionisanje uzdunog klina Za idealni prenik di > 30mm usvajamo uzduni klin bez nagiba sa dimenzijama: k = 12 ; = 8 ; E = 5 ; E- = 3,3 x = 2 ~H7 = 2 736432,031 = 459,8 5x#&2 = 5>@ = 2902,8 = 103,6 - xk = 459,812 8 = 4,8 5x#&2 = 103,6 Napon na smicanje klina zadovoljava!

13.11. Izbor leaja


>@gdEK. = o3600 10} >@gdEK. = 2989,0 o3600 20 5000010} = 45,8 Usvajamo kuglini dvoredni leaj sa kosim dodirom 32 08 sa dimenzijama: = 40 ; = 80 ; = 30,2 ; K = 1,1 ; = 48,0 ; . = 36,5


34

14. Dimenzionisanje vratila III

14.1. ema optereenja vratila III

14.2. Intenziteti sila (Ft1, Fa1, Fra) Obimna sila

Obrtni moment na zupcanicima 2 i 3

~, = ~/ /, 1/, = 139857,5 0,9 3 = 377615,25 Obimne sila na porionim cilindrima

H, = 2 ~,, = 2 377615,25383,1 H, = 1971,36

Radijalna sila , = H, tan GS = 1971,36 tan 21,515 , = 777,2

Aksijalna sila tan S = tan UVW JXUVW JX = tan 20 UVW -,Z-UVW -,[[ = 0,36481 Y, = H, tan S = 1971,36 0,36481 Y, = 719,2


35

14.3. Otpori oslonaca c = 0 ; , v = 0 v = 777,2 = 0 ; v 95 Y, ,2 + 185 = 0 280 = 777,2 95 + 719,2 383,12 = 755,7 v = 21,5

= 0 ; Y, = v + v = = Y,2 = 719,22 = 359,6

= 0 ; H, v = 0 v = H, = 1971,36 = 0 ; v 95 + 80 = 0 175 = 1971,36 95 = 1070,2 v = 901,2


Transferzalna sila (FT) = {H,- + ,- = 1971,36- + 777,2- = 2119,0

Aksijalna sila (FA) v = Y, = 719,2

Moment savijanja oko x-ose (MX) = v 95 = 901,2 95 = 85614

Moment savijanja oko z-ose (MZ) = v 95 = 21,5 95 = 2042,5


36

Moment uvijanja (Tt) ~H = H, ,2 = 1971,36 383,12 ~H = 377614,0

14.5. Rezultujui moment savijanja (M) = c- + 2- = {85614- + 2042,5- = 85638,36


7 = o- + 5>@2 H>.@ ~H- = o85638,36- + p 2452 205 377614,0q

-

7 = 241351,76 14.7. Idealni napon 57 = 77 = 7R 7/32

14.8. Idealni prenici vratila (di) 57 = 77 5#&2 7 = o32 7R 5#&2 = o32 241351,76R 58,33 = 34,8 5#&2 = 5>@uv = 2451,5 2,8 = 58,33 -




37

14.10. Dimenzionisanje uzdunog klina Za idealni prenik di > 30mm usvajamo uzduni klin bez nagiba sa dimenzijama: k = 12 ; = 8 ; E = 5 ; E- = 3,3

x = 2 ~H7 = 2 377614,0 34,8 = 21702,0 5x#&2 = 5>@ = 2902,8 = 103,6 - xk k2, = 21702,012 90 = 20,09 5x#&2 = 103,6 Napon na smicanje klina zadovoljava!

14.11. Izbor leaja


>@gdEK. = o3600 10} >@gdEK. = 2119,0 o3600 6,66 5000010} = 10,6 Usvajamo kuglini dvoredni leaj sa kosim dodirom 32 08 sa dimenzijama: = 40 ; = 80 ; = 30,2 ; K = 1,1 ; = 48,0 ; . = 36,5

58120817 masinske konstrukcije graficki rad

Documents