proracun me

Click here to load reader

Post on 26-Jun-2015

584 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

UNIVERZITET U ZENICIMAINSKI FAKULTET kol.god.2004. / 2005.U ZENICIPredmet : MAINSKIELEMENTI DRUGI PROGRAMIZMAINSKIH ELEMENATASTUDENT: ASISTENT:Mr. Nedeljko Vukojevi ZADATAK :1.Odrediti kinematske veliine zupanog para brzohodnog stepenaprenosa i dati ih u tablici.2. Odabrati materijale i kvalitet izrade zupanika zupanog para iztake 1.tako da pri prenoenju datog optereenja imaju zadovolja-vajui stepen sigurnosti. Dati komentar.3. U pogodnoj razmjeri i u horizontalnoj projekciji dati sklopni crte podnazivom "Sklop zupanih parova". Koristiti standardne razmjere 1:1 , 1:2,5ili 1:5i formate crtea ne manje odA2. Na crteu posebno definisati :- oblike tijela zupanika ( sve zupanike crtati u presjeku )- oblike leajeva( crtati ih u presjeku )- vezu zupanika vratila i leajeva kao i nain prenoenja aksijalnih sila - zaptivanje na mjestu ulaznog i izlaznog vratila.Dati crtee zupanika i jednog vratila za koje je izvren proraun. Definisati oblik, mjere, tolerancije ozubljenja i termiku obradu zupanika ( dati posebnu tablicu sa svim podacima uz crte zupanika ).4. Odrediti optereenje vratilabr. I, nacrtati sheme sila, dijagramemomenata uvijanja, savijanja i aksijalnih sila, izabrati materijal iprovjeriti stepene sigurnosti vratila u opasnim presjecima.5. Prema zadatoj vrsti i unutranjem preniku, izabrati leajeve uosloncima vratila obraene u taki 4. i odrediti njihov vijek.2GEOMETRIJSKE MJERE CILINDRINIH ZUPANIKADatoje :ZUPANICI: z1=14- broj zubaca zupanika 1z2 = 49- broj zubaca zupanika 2m= 2 - normalni modulb =30[mm] irina zupanika=14 - ugao nagiba zubacaX3 =X4=? - faktor pomjeranja profilaa = 64[mm] osno rastojanjeVRATILO : d = 22 [mm] prenik vratila na mjestu zupanikaL1= 45 [mm] raspon leajaLEAJI:TIP : 6004POGON:P = 1,5 [kW] snaga EMnu = 1450 [min1 ] broj obrtaja ulaznog vratilaRJEENJE:1. Kinematske karakteristike zupanog para sporohodnog stepenaprenosa.1.1. Prenosni odnosu122 , 1zz5 , 31449 1.2. Modul u eonoj ravnimt=mn /cos mt=2/cos14=2,0611.3. Podioni koraci pn= mn28 , 6 2 14 , 3 pt = mt=47 , 6 061 , 2 14 , 3 1.4. Ugao nagiba osnovne zupaste letve u eonoj ravnitg t = 3751 , 014 cos20cos tg tgn

56 , 20 tn = 20 - za =14, tj. za zupanike sa pravim zupcima

3 1.5. Osnovni korak zupastog parapbt = pt cos t=06 , 6 9363 , 0 47 , 6 [mm]pbn= pn cos n =9012 , 5 20 cos 28 , 6 [mm]1.6. Ugao nagiba dodirnice iz formule za osno rastojanje moe se izraunati ovaj ugao :a = mtwttz zcoscos22 1 + cos w = mt az zt cos221+=9498 , 064936 , 0263061 , 2 w =18,231.7. Prenici podionih krunicad1 = z1 mt = 854 , 28 061 , 2 14 [mm]d2 = u d1=989 , 100 854 , 28 5 , 3 [mm]1.8. Prenici osnovnih krunicadb1 = d1 cos t =016 , 27 9363 , 0 854 , 28 [mm]db2 = d2 cos t556 , 95 9363 , 0 989 , 100 [mm]1.9 Faktor pomjeranja profila se moe izraunati iz izraza za izraunavanje ugla dodirniceinv wt =t ninv tgz zx x +++22 12 1, uzimajui da je x1= 0, za x1= x2= 0 je n=t ,slijedi :x2 = ( inv w + inv ) tg z z22 1 + =( ) 623 , 2727 , 0630149 , 0 01537 , 0 +Iz T.4.1. ( Praktikum, Z. Savi ,str.78 ) , na osnovu poznatih uglova dobija se :wt=>inv wt =0,01537n =>inv n , =0,0149x2 = xn2 - faktor pomjeranja profila u normalnom presjeku,a pomjeranje profila zupanika 2 iznosi :x2 m =5,246 [mm]4xt2 = x2 cos =545 , 2 9703 , 0 623 , 2 - faktorpomjeranja profila u glavnom presjeku 1.10. Prenicitjemenih krunica da1 = d1 + 2(1+x1)mn=( ) 854 , 32 2 0 1 2 854 , 28 + +[mm]da2 = d2 + 2(1+x2)mn =100,989+4=104,989 [mm]1.11. Prenici kinematskih krunicadw1 = ] [coscos1mm dwtt =[ ] mm 789 , 289384 , 0 9363 , 0854 , 28 dw2 = ] [coscos2mm dwtt=[ ] mm 763 , 1009384 , 0 9363 , 0989 , 100 1.12. Prenici podnonih krunicadf1 = d1 - 2 mn ( 1+ao - x1 )=( ) 854 , 22 0 5 , 0 1 4 854 , 28 + [mm]df2 = d2 - 2 mn ( 1+ao - x2 )=( ) 989 , 94 5 , 0 1 4 989 , 100 + [mm]ao = 0,25 mn =0,5[mm]- radijus zaobljenja vrha zupca( Praktikum, T.4.1.6. , str.117 )1.13. Debljina zubaca u eonoj ravni na podionom krugust1 = mt (/2 +2x1 tg t )=235 , 3 0214 , 3061 , 2 ,`

.|+ [mm] st2 = mt (/2 +2x2 tg t )=3,127 [mm]1.14. Debljina zubaca u normalnoj ravni na podionom krugusn1 = mn (/2 +2x1 tg n )=14 , 3 0214 , 32 ,`

.|+ [mm]sn2 = sn1 [mm]1.15. Debljina zubaca u eonom presjeku na tjemenu krunicusa1 = da1

,`

.| +111a tninv invds =19 , 2 0574 . 0 01525 , 0854 , 28 14 , 3854 , 32 ,`

.| +inv t ( odreen u 1.9.)a3 = arc cos tcos t=11abdd =8223 , 0854 , 32 016 , 27,68 , 341apremaT.4.1. u Praktikumu za dobijenu vrijednost se dobija :5inv a10574 , 01 1 a atg sa2 = da2

,`

.| +122a tninv invds =6 , 3 00574 , 0 01525 , 0989 , 10014 , 3489 , 115 ,`

.| +1.16. Debljina zubaca na osnovnim krunicamasb1=db1] [11mm invdstt

,`

.|+ =[ ] mm 44 , 3 01525 , 0854 , 28235 , 3016 , 27 ,`

.|+sb2=db2] [22mm invdstt

,`

.|+ =[ ] mm 416 , 4 01525 , 0989 , 100127 , 3556 , 95 ,`

.|+1.17. Mjerni broj zubacazw1= 5 , 01801+nz=2 05 , 2 5 , 01802014 + , usvojena bliazw1zw2= 5 , 01802+nz=6 94 , 5 5 , 01802049 + , usvojena bliazw21.18. Mjera preko zubacaW1 = mn cos n [ ( zw1- 0,5) + z1 inv n ]+2 x1 mn sin n=( ) [ ] 237 , 9 0 0149 , 0 14 14 , 3 5 , 1 939 , 0 2 + + W2 = mn cos n [ (zw2- 0,5) + z2 inv n ]+2 x2 mn sin n=( ) [ ] 8 , 33 0 0149 , 0 49 14 , 3 5 , 5 939 , 0 2 + + 1.19. Duina aktivnog dijela dodirniceg= w b a b aa r r r r sin22222121 + = 678 , 19 3453 , 0 64 778 , 47 7445 , 57 508 , 13 427 , 162 2 2 2 + 1.20. Stepen sprezanja profila = btpg=247 , 306 , 6 678 , 19zadovoljava, jer kod zupanika sa pravim zupcima treba da je manji od2 (1 do 2).1.21. Stepen sprezanja bonih linija = t bptg b =2343 , 106 , 62493 , 0 3061.22. Stepen sprezanja bokova zubaca = + =3,247+1,2343=4,4813 2. Provjera stepena sigurnosti protiv razaranja bokova zubacaKvalitet zupanog para je IT9, zupanik 1 je od .4131a zupanik 2 od .1531 kaljen. Pogon se ostvaruje EMsnage P=1,5 [kW], i uestanosti obrtaja n=24,16 [s-1]. Radna maina je sa umjerenim udarima.2.1. Ugaona brzina vratilaI 1 = 2 nu [s-1]=[ ]1766 , 151 16 , 24 14 , 3 2 s2.2. Obimna brzina zupanika1.i2.na podionim krunicamav1 = v2 = 1 r1 =]]]

smmn r 12 =]]]

smm9 , 2188 16 , 24 14 , 3 427 , 14 22.3. Ugaona brzina vratilaII2 = ] [122 srv=[ ]135 , 434945 , 509 , 2188 s2.4. Broj obrtaja vratilaII2 = 2 n2=> n2 = [ ]1 2min2=[ ]19 , 628 , 635 , 43 s2.5. Obrtnimoment[ ] NmPT2=[ ] Nm 4 , 2179 , 61500P = 1,5 [kW] = 1500 [Nm / s]- snaga motora2.6. Tangencijalne sile na podionom krugu] [212 1NdTFt FtW =[ ] N 4 , 15102789 , 2810 78 , 43432.7. Radijalne sile] [cos1 2 1NtgFt Fr Frn =[ ] N 56649703 , 0 3639 , 04 , 15102 2.8. Normalna komponenta7] [cos12 1NFtFn Fn =[ ] N 67 , 155649703 , 04 , 151022.9. Nazivna normalna komponenta na profil zupca] [cos12 1NFnF Fnbn bn =[ ] N 8 , 16575939 , 067 , 155642.10. Aksijalna komponentaFa1 = Ft1 tg =[ ] N 45 , 3765 2493 , 0 4 , 15102 2.11. Raspodjela optereenja du bokova zubacaIzraunato nazivno optereenje moe biti uveano uticajem spoljnih i dinamikih sila izazvanih neravnomjernim obrtnim momentom pogonske maine i otpora radne maine. a)Faktor neravnomjernosti sa moe usvojiti ( za pogon sa umjerenim udarima ):KA= 1,5-Praktikum, T.4.1.1. , str. 109b)Potrebno je odrediti i faktor unutranjih dinamikih sila ( KV ):Za obodnu brzinuv1 = 2188 [mm/s]iodnosi za kvalitet izrade zupanika (IT X), slijedi :KV= 1,25-Praktikum,sl.4.1.1.(dijagram), str.110 Ukupno optereenje zubaca je : Ftu = Ft KA KV[N]c) Odstupanje paralelnosti bonih linija u sprezi f = fma + fsh - y=88 , 23058803 8 , 7304037 18 , 30362836 5 , 5 +fma = 0,5 T =5,5[ m]- odstupanje paralelnosti bonih linija usljedodstupanja pri izradi T = 11 [ m] - veliina tolerancije za kvalitet izradeN X i irinu zupanika b[mm] fsh= ) ( )3 21210 1

+

.| + ] Bdbds LK AbK K FtvV A- odstupanje paralelnosti bonih linija usljed deformacija vratila A = 31, B = 5 - za pravozube zupanike prema prilogu 4.1. u Praktikumu, str. 107.8 K = 0,3- faktor ija veliina zavisi odpoloaja malog zupanika ( za s / L < 0,3 ), za vratilo sa dva zupanika i sa spregnutim zupanicima na istoj strani vratilab = 30 [mm] - irina zupanikas = 22 [mm] - rastojanje sredine malog zupanika od sredine vratilaL = 45 [mm] - raspon leaja na vratilufsh=110861659 10 5854 , 28302218 453 , 0 1 313021 , 8636032]]]]

+ ,`

.|

,`

.| +[ m]y1 = ( ) ] [320limm f fsh maH+ =( ) 7 , 74907 110861659 5 , 51480320 + - uticaj habanja zupanika na smanjenje odstupanjaparalelnosti bonih linijaHlim =1480[N/mm2]- izdrljivost zupanika epruveta za 4321. cementiran( Praktikum, prilog 4.1. , Tablica 4.1.6. , str.116 )y2 = ( ) ] [320limm f fsh maH+=( ) 35 , 91774 110861659 5 , 51208320 + - za zupanik 2 Hlim =1208[N/mm2]- izdrljivost zupanika epruveta za .4131. kaljen i poboljan( Praktikum, prilog 4.1. , Tablica 4.1.6. , str.116 )Poto su materijali zupanika razliiti, nalazi se srednja vrijednosty = 22 1 y y +=025 , 83341235 , 91774 7 , 74907+Sada se moe odrediti vrijednost odstupanja paralelnosti bonih linija:f=fma+fsh-y=5,5+110861659-83341,025=110778323,5[ m]d) Faktor raspodjele optereenja du bokova zubaca za odreivanje napona na bokovima zubaca(KH) Odnos teorijske duine dodira zubacabZi irine zupanika je : c f bK K FtbbV A Z 2=00000071 , 024 5 , 110778323 3025 , 1 5 , 1 4 , 15102 2 c =24 [N/ m]- srednja jedinina krutost zubaca u sprezi u zavisnosti od stepena sprezanja (Praktikum, dijagram - slika 4.7. ,str. 83.

S obzirom da jebz / b < 1,faktor raspodjele optereenja du bokova zubacaje:9KH = bbZ 2=0,000025e) Faktor raspodjele optereenja du boka zupca za napon u podnoju zupca (KF) Efekt neravnomjerne raspodjele optereenja du dodirne linije zubaca je manji na napon u podnoju zubacau odnosu na napone na bokovima, tj. (KF< KH)

KF= KHp =00016 , 0 000025 , 08248 , 0p = 221 + +=0,8248 = ] [25 , 21 smbn=5,5555f) Faktor raspodjele optereenja na parove zubaca u sprezi za odreivanje napona na bokovima zubaca(KH) i faktor za odreivanje napona u podnoju