zavrŠni rad - core · 2016-05-17 · vratila te dodatak za remenicu koja pogoni ektroagregat. prvi...

Sveučiliše u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje

ZAVRŠNI RAD

Renato Kolar

Zagreb, 2010

Sveučiliše u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje

ZAVRŠNI RAD

Multiplikator za pogon brodskih propelera (Multiplier for the operation of marine propellers)

Mentor: prof.dr.sc. Branimir Pavić

Renato Kolar

Zagreb, 2010

Renato Kolar Završni rad

| 1

Tekst zadatka rada

Opis zadatka:

Potrebno je konstrukcijski i proračunski razraditi multiplikator za pogon brodskih propelera (s dva izlazna vratila). Kućište multiplikatora izrađeno je u lijevanoj izvedbi.

Relevantni podaci:

Snaga na ulaznom vratilu je 30 kW Ulazni broj okretaja iznosi 450 min‐1 Izlazni broj okretaja iznosi 2407 min‐1

U okviru zadatka potrebno je:

Izraditi montažni crtež sklopa i izvedbeni crtež kućišta Radionički crtež vratila i zupčanika

Napomena:

Jedno od vratila osim spojke za priključak propelera mora imati izlaz za priključak remenice za pogon elektroagregata (dvostruki izlaz na kućištu)


| 2

Sažetak rada

U ovome radu opisan je proces projektiranja i konstruiranja multiplikatora prema nekim tipičnim ulaznim parametrima. Tip multiplikatora koji je razrađen u ovom radu, a koji se koristi za pogon brodskih propelera, ima dodatan zahtjev za dva izlazna vratila te dodatak za remenicu koja pogoni ektroagregat. Prvi korak kod projektiranja je izrada proračuna uz neke nezaobilazne skice. Nakon proračuna slijedi modeliranje proračunatih dijelova kao što su zupčanici i vratila. Iza toga slijedi analiziranje i implementiranje standardih dijelova u model multiplikatora kao što su ležajevi i slično. Na kraju slijedi modeliranje kučišta. Nakon gotovog modela izrađujemo crteže tj. tehničku dokumentaciju.

Za izradu modela koristio sam alat za modeliranje Pro/ENGINEER Wildfire 4.0, dok sam kod izrade dokumentacije uz Pro/ENGINEER koristio i alat AutoCAD 2008.


| 3

SADRŽAJ

Tekst zadatka rada ............................................................................................................................................................ 1

Sažetak rada ......................................................................................................................................................................... 2

Popis slika i tablica ............................................................................................................................................................ 4

Proračun ................................................................................................................................................................................ 6

Proračun zupčanika ..................................................................................................................................................... 6

Odabir modula zupčanika ..................................................................................................................................... 6

Pomak profila ............................................................................................................................................................. 7

Dimenzije zupčanika u odnosu na korekcijske faktore ............................................................................ 8

Ostvarivanje potrebne bočne zračnosti primicanjem alata .................................................................... 9

Kontrola u odnosu na dozvoljeno naprezanje na savijanje u korijenu zuba ................................ 13

Kontrola u odnosu na dozvoljenu čvrstoću boka ..................................................................................... 15

Odabir materijala većeg zupčanika ................................................................................................................ 16

Kontrolni proračun u odnosu na dozvoljenu temperaturu zagrijavanja ............................................ 17

Dimenzioniranje i proračun vratila .................................................................................................................... 18

Ulazno vratilo V1 .................................................................................................................................................... 18

Izlazno vratilo V2 ................................................................................................................................................... 26

Izlazno vratilo V3 ................................................................................................................................................... 34

Odabir pera ................................................................................................................................................................... 35

Odabir ležajeva (Prema SKF‐u) ............................................................................................................................ 36

Osiguranje aksijalnih pomaka ležaja .................................................................................................................. 38

Odabir brtvi .................................................................................................................................................................. 39

Odabir elementa za dizanje multiplikatora ..................................................................................................... 40

Odabir odzračnika ..................................................................................................................................................... 40

Model Multiplikatora ..................................................................................................................................................... 41

Prilog .................................................................................................................................................................................... 42

Zaključak ............................................................................................................................................................................ 43

Popis literature ................................................................................................................................................................ 44


| 4

Popis slika

Slika 1: Tangencijalna sila ..................................................................................................... 13

Slika 2: Okvirne dimenzije kučišta ..................................................................................... 17

Slika 3: Skica vratila ................................................................................................................ 18

Slika 4: Dispozicija sila na vratilu 1 ................................................................................... 18

Slika 5: Konačni oblik vratila 1 ............................................................................................ 21

Slika 6: Skica vratila 2 ............................................................................................................. 26

Slika 7: Dispozicija sila na vratilu 2 ................................................................................... 26

Slika 8: Konačni oblik vratila 2 ............................................................................................ 29

Slika 9. Oblik pera ..................................................................................................................... 35

Slika 10: Ležaj NUP212 ........................................................................................................... 36

Slika 11: Ležaj NU212 ............................................................................................................. 36

Slika 12: Ležaj NUP206 ........................................................................................................... 37

Slika 13: Ležaj NU206 ............................................................................................................. 37

Slika 14: Vanjski prstenasti uskočnik ............................................................................... 38

Slika 15: Unutarnji prstenasti uskočnik .......................................................................... 38

Slika16: Brtva Trelleborg TRD ............................................................................................ 39

Slika 17: Okasti vijak ................................................................................................................ 40

Slika 18: Odzračnik ................................................................................................................... 40

Slika 19: Model multiplikatora ............................................................................................ 41


| 5

Izjavljujem da sam ovaj rad izradio samostalno, svojim znanjem, te uz pomoć mentora i navedene literature.

Renato Kolar

Zahvala:

Zahvaljujem se svom mentoru prof.dr.sc. Branimiru Paviću na razumijevanju, podršci i korisnim savjetima.


| 6

Proračun

Proračun zupčanika

Odabir modula zupčanika

Zbog hidrodinamičkih uvjeta pogona, te u dogovoru sa mentorom odabirem razmak između izlaznih vratila 2a=500 mm. Dakle, razmak između pojedinih vratila iznosi a=250 mm.

S obzirom na zadani osni razmak modul izračunavamo prema formuli:

aβ·

m · β·

Broj zubi manjeg zupčanika (z2) odabirem iz tablice 6.3 [4]

z 28 zubi

i 0,187

z,

150 zubi

Novi prijenosni omjer:

i 0,1867

,,

0,0016 2% ZADOVOLJAVA!

m · β· · · , 2,748mm

Odabran modul II. Prioriteta:

,


| 7

Pomak profila

Da bi predosti zupčanika s kosim zubima bile potpuno iskorištene, mora biti cijeli broj. Pa prema tome kut nagiba boka iznosi:

β 12° za εβ 2, 30 ...odabran iz dijagrama 229.1 [1]

d ·β

· , 421,779 mm

d ·β

· , 78,732 mm

, , 250,255

| | ZADOVOLJAVA

Faktori pomaka profila

x x · α αα

α 20°

tanα αβ

°°

0,3722

α 20,415° 20°24 53

cosα·

· αβ

, ··

· , °°

cosα 0,93815

α 20,257° 20°15 25

x x · , ° , °· °

0,0975mm

Iz dijagrama 74.1 [1] odabiremo faktore pomaka za pojedini zupčanik.

89

0,35 0,25


| 8

Dimenzije zupčanika u odnosu na korekcijske faktore

Zupčanik 1

Diobeni promjer 421,779

Tjemeni promjer 2 · 2 · · 421,779 2 · 2,75 2 · 0,35 · 2,75 425,354

Kinematski promjer · 421,779 · ,,

421,357

Podnožni promjer 2 · 2 · 2 · · 421,779 2 · 2,75 2 · 0,6875 2 · · 412,979

Potrebna zračnost prema ISO preporuci:

0,25 · 0,25 · 2,75 0,6875

Promjer temeljne kružnice · 421,779 · 20,415° 395,291

Zupčanik 2

Diobeni promjer 78,732

Tjemeni promjer 2 · 2 · · 78,732 2 · 2,75 2 · 0,25 · 2,75 85,607

Kinematski promjer · 78,732 · ,,

78,653

Podnožni promjer 2 · 2 · 2 · · 78,732 2 · 2,75 2 · 0,6875 2 · 0,25 · 2,75 73,232

Promjer temeljne kružnice · 78,732 · 20,415° 73,787


| 9

Kontrola tjemene zračnosti

250 , , 0,707

0,12 · 0,12 · 2,75 0,33

ZADOVOLJAVA!

Ostvarivanje potrebne bočne zračnosti primicanjem alata Nazivna mjera preko nekoliko zubi za kontrolu graničnih odstupanja za zupčanik 1

· · · 0,5 · 2 · ·

, 2,81

2,81 · 20,415 · · 19 0,5 150 · 20,415 2 · 0,35 · 20,415

158,65

· ·

20,415°

20,415· , · ,

,

0,1485 0,3853

· · · 0,5

· 0,3853 20,415 · , · , 0,5

18,22 19

Nazivna mjera preko nekoliko zubi za kontrolu graničnih odstupanja za zupčanik 2

· · · 0,5 · 2 · ·

2,81 · 20,415 · · 5 0,5 28 · 20,415 2 · 0,25 · 20,415

38,89

· ·


| 10

20,415°

20,415· , · ,

,

√0,177 0,421

· · · 0,5

· 0,421 20,415 · , · , 0,5

4,051 5

Izbor kružne zračnosti (prema HRN M.C1.031)

Za 2,75 155

90

Izbor graničnih odstupanja razmaka osi vratila

Obodna brzina zupčanika · 2 · · · 2 · · 40,12 · 0,039 9,83

Odabrana kvaliteta zupčanika 7.

, , 36

, , 250 0,036

Granična odstupanja debljine zubi uz odabranu kružnu zračnost i granična odstupanja razmaka osi vratila.

, , · 2 · , · ·

20°

· 20,557 · 12° 0,361 19,85°

· ,,

· 12°

=0,21233 11,987°


| 11

, , 155 · 20° 2 · 36 · 19,85° · 11,987° , , 118,534

, , · 2 · , · · , , 90 · 20° 2 · 36 · 19,85° · 11,987° , , 106,62

Odabir graničnih odstupanja (tolerancije) mjere preko nekoliko zubi

Za 2,75 , 421,779 , 78,732 , 7

Z1: , 108 , 64 Z2: , 144 , 96

Radi izbjegavanja zaglavljivanja zuba o zub zupčanika u zahvatu, mora biti ispunjen uvijet:

2 · " " ·

It tablice 5. [6], odabiremo dozvoljena odstupanja ," prema HRN M.C1.034

Za 2,75 ; 421,779 " 92

Za 2,75 ; 78,732 " 79

2 · 92 79 · 19,85° 123,46

Kontrola:

, ,

·2 · , ·

°· , °

2 · 36 · 19,85°

161,13 123,46 ZADOVOLJAVA!

, ,·

2 · , ·

°· , °

2 · 36 · 19,85°

287,1 123,46 ZADOVOLJAVA!

Srednja vrijednost kružne zračnosti

161 287 · 0,5 224

Za tu zračnost alat se mora primaknuti zubu za radijalnu veličinu kružne zračnosti

· · , °

155,125


| 12

Razmakom osi vratila i odstupanjima , i , bit će ostvarena srednja kružna zračnost

2 · 2 · 155,125 310


| 13

Kontrola u odnosu na dozvoljeno naprezanje na savijanje u korijenu zuba

·

· · · · ·

,,

2262,87

· · · · ,

636,62

· 636,62 · 1,5 954,93

1,5 ...iz [1], tabl. 130.1

· 30 · 2,75 82,5

30 ...iz[1], tabl.197.1

28, 0,25, 12° 2,88

,

0,622

· 0,92 ·,

0,654

· · ,, ,

210,84

20,257°, 210,84 0,92

· 0,77 ·,

0,953

· · ,, ,

22,62

20,257°, 22,62 0,77

0,654 0,953 1,607

1 ·°

1 2 · 0,8

· 1 · 1,607 1,607

, , . 7, 33 ...iz [1]

1

Slika 1. Tangencijalna sila


| 14

1

,, · ,

· 2,88 · 0,622 · 0,8 · 1,607 · 1

22,97

Materijal zupčanika 42CrMo4 (Č.4732), plameno kaljen

175

350

2 ...iz [6], tablica 36.

ZADOVOLJAVA!


| 15

Kontrola u odnosu na dozvoljenu čvrstoću boka

· · ··

· · ·

2262,87

82,5

78,732

0,1866

189,5 ⁄ ...iz [1]

· ·,

· · ,

2,45 ...iz [1]

·,

· 11,987

0,78 ...iz [1]

1 2 · 0,5 · 1

Za 1

,

1,644

1

189,5 · 2,45 · 0,78 · ,, · ,

· ,,

· 1,644 · 1

691

Materijal zupčanika 42CrMo4 (Č.4732), plameno kaljen

1,968

1360

1,5 ...iz [6], tablica 36.

ZADOVOLJAVA!


| 16

Odabir materijala većeg zupčanika (Z1)

· 691 · 1,3 898,3

1,3

Najbliža vrijednost C45E (Č.1531), plameno kaljen

1100


| 17

Kontrolni proračun u odnosu na dozvoljenu temperaturu zagrijavanja

Toplina koja je nastala uslijed gubitaka u multiplikatoru odvodi se prirodnim putem odnosno isijavanjem.

Φ Φ α · A · t t

Φ...proizvedena toplina Φ ...odvedena toplina

Temperatura ulja:

·

Ukupni gubici u multiplikatoru

· 3 · 2

0,25% ...gubici u ležajevima po vratilu 0,5% ...gubici u zahvatu zupčanika 1% ...gubici uslijed bućkanja ulja i brtvi

3 · 0,25 2 · 0,5 1 2,75%

· 30 · 0,0275 0,825

Φ · 3,6 · 10 2970

90 ...koeficijent prijelaza topline kod isijavanja

20 ...temperatura zraka po HRN M.C1.031

Okvirne dimenzije multiplikatora

a=800mm

b=250mm

c=500mm

2 · · · · 2 · 0,8 · 0,5 0,8 · 0,25 0,25 · 0,5 1,45

· · ,

20° 35°

60

ZADOVOLJAVA!

Slika 2. Okvirne dimenzije kučišta


| 18

Dimenzioniranje i proračun vratila

Ulazno vratilo V1

Slika 3. Skica vratila 1

Sile na vratilu

Težina zupčanika 500

Težina prirubnice 100

Obodna sila na kinematskoj kružnici 2263

Radijalna sila na kinematskoj kružnici · 2263 · 20,257° 835,2

Aksijalna sila na kinematskoj kružnici · 2263 · 12° 481

Slika 4. Dispozicija sila na vratilu 1


| 19

Reakcije u horizontalnoj ravnini

0 0

Reakcije u vertikalnoj ravnini

∑ 0 · 55 · 72 · 144=0 144 · 100 · 55 500 · 72 212

∑ 0 0 100 500 212 388

Promjeri pojedinih stupnjeva

Momenti savijanja u presjecima

· 0,126 · 0,0713 100 · 0,126 388 · 0,0713 15,1

· 0,085 · 0,030 100 · 0,085 388 · 0,030 3,14

· 0,055 100 · 0,055 5,5

· 0,040 100 · 0,040 4

Reducirani momenti u pojedinim presjecima

Maximalni moment na prvom vratilu

,

965

0,99 ...iskoristivost ležaja po vratilu

Faktor čvrstoće za materijal vratila St50‐2 (Č.0545)

1,73 ·240

1,73 · 1400,99

0,75 · · 15,1 0,75 · 0,99 · 965 834,20

0,75 · · 3,14 0,75 · 0,99 · 965 833,99


| 20

0,75 · · 5,5 0,75 · 0,99 · 965 834,00

0,75 · · 4 0,75 · 0,99 · 965 833,99

Orijentacijske vrijednosti dozvoljenih naprezanja za materijal St50‐2 (S obzirom na obradu i koncentracije naprezanja)

50

40

Promjeri vratila

2,17 · 2,17 ·

′ 55,45

Promjer vratila na ovom presjeku treba povećati zbog utora za pero. Visina utora za pero za promjer 55,45 mm iznosi t=6,2 mm

′ 55,45 6,2 61,2

2,17 · 2,17 ·

55,45

2,17 · 2,17 ·

55,45

2,17 · 2,17 ·

55,45

Provjera presjeka V‐V s obzirom na uvijanje

′ 1,72 · 1,72 ·

′ 49,7


′ 49,7 5,5 55,2


| 21

Prethodno odabrani promjeri iznose:

70 60 60 55

Slika 5. Konačni oblik vratila 1

Kontrolni proračun dinamičke sigurnosti Vratila 1

Presjek 1‐1

0,99

965

15,1

Faktori zareznog djelovanja uzrokovani utorom za pero:

1,7 … , 500

1,9 … 2

· 0,75 · · ·

15,1 · 1,7 0,75 · 0,99 · 965 · 1,9

1572

Moment otpora

0,1 · 0,1 · 70 34300

Reducirano naprezanje

45,83


| 22

Faktor veličine strojnog dijela

0,79 …

Faktor kvalitete površinske obrade

0,95

Konačni koeficijent sigurnosti

50 2 240

· · , · , ·,

3,93

Presjek 2‐2

0,99

965

3,14

Faktori zareznog djelovanja uzrokovani zaobljenjem na prijelazu:

1 · 1 1 0,4 2 1 1,4

1,167 0,4

0,033 2

1 · , 1 1 0,72 1,6 1 1,4 32

1,167 0,72

, 1,6

· 0,75 · · ·

3,14 · 1,4 0,75 · 0,99 · 965 · 1,432

1185

Moment otpora

0,1 · 0,1 · 60 21600


54,86


| 23


0,80 …


0,95


· · , · , ·,

3,32

Presjek 3‐3

0,99

965

5,5

Faktori zareznog djelovanja uzrokovani dosjedom ležaja:

2

0,6 · 0,6 · 2 1,2

· 0,75 · · ·

5,5 · 2 0,75 · 0,99 · 965 · 1,2

993

Moment otpora

0,1 · 0,1 · 60 21600


45,97


0,80 …


0,95



| 24

· · , · , ·,

3,97

Presjek 4‐4

0,99

965

4


1 · 1 1 0,23 2 1 1,23

1,09 0,23

0,033 2

1 · , 1 1 0,45 1,6 1 1,27

1,09 0,45

, 1,6

· 0,75 · · ·

4 · 1,23 0,75 · 0,99 · 965 · 1,27

1050

Moment otpora

0,1 · 0,1 · 55 16640


63,11


0,82 …


0,95



| 25

· · , · , ·,

2,96

Presjek 5‐5

965

Faktor zareznog djelovanja uslijed uvijanja vratila s utorom za pero

1,8

Torzijski moment otpora

· · 24543

Naprezanje na uvijanje

39,32


0,82 …


0,95


50 2 140

· ··

· , · ,, · ,

1,54


| 26

Izlazno vratilo V2

Slika 6. Skica vratila 2

Sile na vratilu

Težina zupčanika 40

Težina prirubnice 100

Obodna sila na kinematskoj kružnici 2263

Radijalna sila na kinematskoj kružnici · 2263 · 20,257° 835,2

Aksijalna sila na kinematskoj kružnici · 2263 · 12° 481

Slika 7. Dispozicija sila na vratilu 2


| 27

Reakcije u horizontalnoj ravnini

∑ 0 · 40 · 72 · 144 0 144 · · 40 · 72 481 · 40 835,2 · 72 284

∑ 0 · 144 · 40 · 72 0 144 · · 40 · 72 481 · 40 835,2 · 72 551,2

Reakcije u vertikalnoj ravnini

∑ 0 · 72 · 72 · 144 · 194 0 144 · 194 · · 72 · 72 1071

∑ 0 0 40 30 2263 1071 1122

Reakcija oslonca B

√284 1071 1108

Promjeri pojedinih stupnjeva

Momenti savijanja u presjecima

· 72 · 122 1108 · 72 30 · 122 76

· 30 · 80 1108 · 30 30 · 80 30,84

· 50 30 · 50 1,5

Reducirani momenti u pojedinim presjecima

Maximalni moment na drugom vratilu

· · 0,1867 90

Faktor čvrstoće za materijal vratila RSt37‐2 (Č.0361)

, · , ·

0,99


| 28

0,75 · · 76 0,75 · 0,99 · 90 109

0,75 · · 31 0,75 · 0,99 · 90 84

0,75 · · 1,5 0,75 · 0,99 · 90 78

Orijentacijske vrijednosti dozvoljenih naprezanja za materijal RSt37‐2 (S obzirom na obradu i koncentracije naprezanja)

50

40

Promjeri vratila

2,17 · 2,17 ·

28,14


28,14 4,1 32,24

2,17 · 2,17 ·

25,8

2,17 · 2,17 ·

25,2


25,2 4,1 29,3

Provjera presjeka 4‐4 s obzirom na uvijanje

1,72 · 1,72 ·

22,54


| 29


22,54 4,1 26,64

Prethodno odabrani promjeri iznose:

35 35 30

Kontrola doibenog promjera zupčanika u odnosu na promjer vratila

2 · d

73,232 mm 35 mm

73,232 2 · 35 70 ZADOVOLJAVA!

Slika 8. Konačni oblik vratila 2

Kontrolni proračun dinamičke sigurnosti Vratila 2

Presjek 1‐1

0,99

90

76

Faktori zareznog djelovanja uzrokovani utorom za pero:


| 30

1,7 … , 500

1,8 … 1,8

· 0,75 · · ·

76 · 1,7 0,75 · 0,99 · 90 · 1,8

190

Moment otpora

0,1 · 0,1 · 35 4290


44,29


0,87 …


0,95


37 2 190

· · , · , ·,

3,54

Presjek 2‐2

0,99

90

30,84


1 · 1 1 0,35 1,8 1 1,28

1,143 0,35

, 0,043 1,8


| 31

1 · , 1 1 0,65 1,5 1 1,325

1,143 0,65

, 1,5

· 0,75 · · ·

30,84 · 1,28 0,75 · 0,99 · 90 · 1,325

109,6

Moment otpora

0,1 · 0,1 · 35 4290


25,55


0,87 …


0,95


· · , · , ·,

6,28

Presjek 3‐3

0,99

90

· 10 1108 · 0,010 30 · 0,060 9,28


1 · 1 1 0,4 2,4 1 1,56

1,167 0,4

, 0,0167 2,4


| 32

1 · , 1 1 0,72 1,7 1 1,504

1,167 0,72

, 1,7

· 0,75 · · ·

9,28 · 1,56 0,75 · 0,99 · 90 · 1,504

117

Moment otpora

0,1 · 0,1 · 30 2700


43,33


0,9 …


0,95


· · , · , ·,

3,75

Presjek 4‐4

0,99

90

1,5

Faktori zareznog djelovanja uzrokovani dosjedom ležaja:

2

0,6 · 0,6 · 2 1,2

· 0,75 · · ·

1,5 · 2 0,75 · 0,99 · 90 · 1,2


| 33

92,6

Moment otpora

0,1 · 0,1 · 30 2700


34,3


0,90 …


0,95


· · , · , ·,

4,74

Presjek 5‐5

90

Faktor zareznog djelovanja uslijed uvijanja vratila s utorom za pero

1,8

Torzijski moment otpora

· · 5300

Naprezanje na uvijanje

16,98


0,9 …


0,95


37 2 110


| 34

· ··

· , · ,, · ,

3,1

Izlazno vratilo V3

Vratilo je identično vratilu 2 uz dodatak rukavca za prihvat remenice te time nije potrebno vršiti proračun.


| 35

Odabir pera Odabrana su pera oblika A po DIN 6885 A normi.

Slika 9. Oblik pera

Provjera pera na bočni tlak

Pero 1 (Zupčanik 1/Vratilo 1)

Pero 20x60, Oblik A (DIN 6885 A)

40 12 1

18171

, · · ·

74,7

100 prema [3]

ZADOVOLJAVA!

Pero 2 (Zupčanik 2/Vratilo2 [Z2/V3])

Pero 10x60, Oblik A (DIN 6885 A)

50 8 1

5143

, · · ·

25,7

ZADOVOLJAVA!


| 36

Odabir ležajeva (Prema SKFu)

Vratilo 1

Oslonac A 2 · 481 962 388 450

Odabran je radijalno‐aksijalni ležaj SKF NUP 212 prema promjeru rukavca.

Karakteristike ležaja

60 110 22 0,2 0,6 108 102

2,48

0,92 · · 0,92 · 388 0,6 · 962 934

·

·/

·

·/

2,73 · 10

13000 prema [5]

ZADOVOLJAVA!

Oslonac B

Odabran je radijalni ležaj SKF NU 212 prema promjeru rukavca.


60 110 22 0,2 0,6 108 102

Slika 10. Ležaj NUP212

Slika 11. Ležaj NU212


| 37

Nije potrebno provesti proračun za ležaj u osloncu B jer su sile gotovo jednake kao i u osloncu A, a ležaj višetruko zadovoljava kriterij radnih sati.

Vratilo 2

Oslonac B 481 1108 2407

Odabran je radijalno‐aksijalni ležaj SKF NUP 206 prema promjeru rukavca.


30 62 16 0,2 0,6 44 36,5

0,43

0,92 · · 0,92 · 1108 0,6 · 481 1309

·

·/

··

/8,48 · 10

13000 prema [5]

ZADOVOLJAVA!

Oslonac A

Odabran je radijalni ležaj SKF NU 206 prema promjeru rukavca.


30 62 16 0,2 0,6 44 36,5

Nije potrebno provesti proračun za ležaj u osloncu A jer su sile gotovo jednake kao i u osloncu B, a ležaj višetruko zadovoljava kriterij radnih sati.

Slika 12. Ležaj NUP206

Slika 13. Ležaj NU206


| 38

Osiguranje aksijalnih pomaka ležaja

Za osiguranje pomaka ležaja u aksijalnom smijeru odlučio sam se za prstenaste uskočnike (Seeger‐e) na mjestima gdje je to potrebno. Na ostalim mjestima to je osigurano oblikom vratila te poklopcem.

Odabrani uskočnici zadovoljavaju normu DIN 472.

Vanjski uskočnici

A30 (d3=27.9 mm)

A60(d3=55.8 mm):

Unutarnji uskočnici

J62 (d3=66.2mm)

J110 (d3=117mm)

Slika 14. Vanjski prstenasti uskočnik

Slika 15. Unutarnji prstenasti uskočnik


| 39

Odabir brtvi

S obzirom da se u multiplikatoru koristi ulje, potrebno je osigurati da ne izlazi iz sklopa. Kritični dijelovi su vratila tj. ulaz vratila 1 te izlazi vratila 2 i 3.

Za brtvljenje sam odabrao dinamičke brtve Trelleborg TRD Type BS.

Slika 16. Brtva Trelleborg TRD

Odabrane su sljedeće verzije:

BS25 za promjer vratila 25mm (b=7mm) BS30 za promjer vratila 30mm (b=7mm) BS60 za promjer vratila 60mm (b=8mm)


| 40

Odabir elementa za dizanje multiplikatora

Za dizanje cijelog multiplikatora odabrao sam dva okasta vijka M12, svaki sa jedne strane multiplikatora.

12 54 30 30 53 20,5

Odabir odzračnika

S obzirom da se ulje zagrijava, unutar multiplikatora se stvaraju plinovi koji stvaraju pritisak unutar njega, te nam radi izjednačavanja tlaka između multiplikatora i vanjske atmosfere treba odzračnik koji se nalazi na najvišoj točci multiplikatora.

Odabrao sam odzračnik tvrtke ENOMAX koji zadovoljava normu DIN 173.

6,1 12 22 24 12 3 4

Slika 17. Okasti vijak

Slika 18. Odzracnik


| 41

Model Multiplikatora Kompletan multiplikator modeliran je u programu PRO/Engineer W4.

Slika 19. Model multiplikatora


| 42

Prilog

Tehnička dokumentacija

Sklop Multiplikatora Zupčanik 1 Zupčanik 2 Vratilo 1 Vratilo 2 Vratilo 3 Poklopac Kučišta Donji dio kučišta Poklopac A1 Poklopac B1 Poklopac A2 Poklopac B2 Poklopac C2 Distantni prsten 1 Distantni prsten 2


| 43

Zaključak

Tokom izrade proračuna dolazio sam do nekolicine dilema i problema koje sam uz pomoć mentora uspio razrješiti. Najveći problem prilikom samog projektiranja multiplikatora je literatura vezana uz njih. Literatura koja obuhvaća multiplikatore je zaista vrlo skromna jer je većina literature s tom tematikom orijentirana na probleme redukcije. Kroz proračun i konstruiranje pokušao sam slijediti norme i standarde u najvećoj mogućoj mjeri te sam koristio što je više moguće standardne dijelove i dimenzije što uvelike smanjuje vrijeme izrade te cijenu samog reduktora. Kod projektiranja zupčanika odlučio sam se za zupčanike sa kosim zubima radi smanjenja buke i radi povećanja mirnoće u radu. Mana cijelog multiplikatora je njegova masa što ukazuje na mogućnost optimizacije istog.


| 44

Popis literature

[1] Eugen Oberšmit, Ozubljenja i zupčanici; Zagreb,1993.

[2] Bojan Kraut, Strojarski priručnik; Sajema, Zagreb, 2009.

[3] Karl‐Heinz Decker, Elementi strojeva; Golden marketing‐Tehnička knjiga, Zagreb, 2006.

[4] Milan Opalić, Prijenosnici snage i gibanja – podloge za predavanja, FSB, Zagreb.

[5] Tomislav Filetin, Izbor materijala pri razvoju proizvoda; FSB, Zagreb, 2006.

[6] Zvonimir Horvat i suradnici, Vratilo; FSB, Zagreb,

[7] Milan Opalić ‐ Petar Rakamarić, Reduktor; FSB, Zagreb, 2001.

[8] www.skf.com

[9] www.seeger‐orbis.de

[10] www.tss.trelleborg.com

[11] www.enomax.fr/

[12] www.bene‐inox.com

FSB Zagreb

A

B

C

E

F

D

1 2 3 4 5 6 7 8D

esi

gn

by

CA

DL

ab

100 3020 40 6050 8070 90 100

A

A

45°

250±0.036250±0.036

23.5

60°

R1

80±0

.2

260±0.2

650±0.2

245

50

250

30°

17.5

14

10

10

220

R1

M12

2530

10°

13

15

15

178±

0.2

13

110 H762 H7

3.15

+0.1

0

4.15

+0.1

037

.5+0

.1 0

33.5

+0.1

0

R10

87±0.2 120±0.2 95±0.2 190±0.2 95±0.2 135±0.2

100

8 H7

12

70±0

.1

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

110 H7+0,0350,000

62 H7+0,0300,000

8 H7+0,0150,000

Datum Ime i prezime PotpisProjektirao 02.07.10 Renato KolarRazradio 02.07.10 Renato KolarCrtao 02.07.10 Renato KolarPregledao 02.07.10

Objekt: Objekt broj:

R.N. broj:

Napomena: Kopija

Materijal: SL20 Masa: 75.951

Naziv:

Donji dio kucista

Pozicija: Format: A3

Mjerilo orginala

1:5Listova: 1

Crtez broj: 2010-06-00 List: 1

Napomena:Svi neoznaceni radijusi iznose R=5mmKuciste spojiti pomocu zatika i zatim izbusiti provrteNakon toga obraditi provrte za lezajeve i ostale dosjedne povrsine

L-L C-C H-H G-GSECTION

A-APRESJEK Ra 1.6

Ra 3.2 Ra 1.6 Ra 0.8bruseno

Ra 25lijevano

Ra 0.8bruseno

Ra 0.8bruseno

Ra 0.8bruseno

FSB Zagreb

A

B

C

E

F

D

1 2 3 4 5 6 7 8D

esi

gn

by

CA

DL

ab

100 3020 40 6050 8070 90 100

A

A

45°

250±0.036 250±0.036

R10

40

2325

170

M12

R2

244

M12

147

794

17.5 30°

60°

145.85°

14

13

15

10

15

R1

M12

2530

R114R2

40

72

80±0

.2

190

87±0.2

62 H7 110 H7

37.5

+0.1

04.

15+0

.1 0

33.5

+0.1

03.

15+0

.1 015

13

128

100

190

120±0.2 95±0.2 190±0.2 95±0.2 120±0.2

8 H7 12

70±0

.1

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

8 H7+0,0150,000

62 H7+0,0300,000

110 H7+0,0350,000



R.N. broj:

Napomena: Kopija

Materijal: SL20 Masa: 49.204

Naziv:

Poklopac kucista


Mjerilo orginala

1:5Listova: 1


Napomena: Svi neoznaceni radiusi iznose R=5mmKuciste spojiti pomocu zatika i zatim izbusiti provrteNakon toga obraditi provrte za lezajeve i ostale dosjedne povrsine

A-APRESJEK

Ra 1.6


Ra 0.8bruseno

Ra 0.8bruseno

Ra 0.8bruseno

Ra 25lijevano

FSB Zagreb

A

B

C

E

F

D

1 2 3 4 5 6 7 8D

esi

gn

by

CA

DL

ab

100 3020 40 6050 8070 90 100

A

165

110

k6

Ra 0.8

11.5±0.1

2x45°

45°

100

140

26.5

21.5

5

114

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

110 k6+0,025+0,003



R.N. broj:

Napomena: Kopija

Materijal: S235JRG2 Masa: 1.504

Naziv:

Poklopac A1


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1


Napomena: Sva neoznacena skosenja izvesti kao 1x45° .

6x 13

0.01 A

0.01 A

Ra 1.6

Ra1.6

Ra 3.2 Ra 0.8

FSB Zagreb

A

B

C

E

F

D

1 2 3 4 5 6 7 8D

esi

gn

by

CA

DL

ab

100 3020 40 6050 8070 90 100

A

165

110

k6

Ra 0.8

11.5±0.1

62

2x45°

80 H

8

100

21.5

140

6

16

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

80 H8+0,0460,000

110 k6+0,025+0,003



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Poklopac B1


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1



6x 13

0.01 A

0.01 A

Ra 1.6

Ra 3.2 Ra 1.6 Ra 0.8

FSB Zagreb

A

B

C

E

F

D

1 2 3 4 5 6 7 8D

esi

gn

by

CA

DL

ab

100 3020 40 6050 8070 90 100

A

A

B

B

C

C

80

M60

x2

40

R2

R1

R1

R1

60+0.5 01x45°

90

19±0.1

22

52.5

115±0.1

157

239.5

R2

R2

70

70

60k6

7.4+0.2 0

20 N

8

8 H

9

57 0-0.2

2.25 H10

57 0 -0

.1

300

54 a11

f746

9 h8

10

M14

37

40

60k6

70

k6

60

A B

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

20 N8-0,003-0,036

8 H90,0360,000

60 k6+0,021+0,002

2,25 H10+0,0400,000

46 f7-0,025-0,050

54 a11-0,320-0,480



R.N. broj:

Napomena: Kopija

Materijal: E295 Masa: 6.796

Naziv:

Vratilo 1


Mjerilo orginala

1:2Listova: 1


D E

0.01

0.01

0.01 A B

A-APRESJEK B-BPRESJEK

2:1 DDETALJ

2:1 EDETALJ

C-CPRESJEK

Ra 1.6 Ra 0.8bruseno

Ra 3.2

Ra 0.8bruseno

Ra 0.8bruseno

Ra 1.6

Ra 1.6

Ra 1.6

Ra 1.6

Ra 1.6

FSB Zagreb

A

B

C

E

F

D

1 2 3 4 5 6 7 8D

esi

gn

by

CA

DL

ab

100 3020 40 6050 8070 90 100

A

A

B

B

C

C

M30

x1.5

35

40

R1

R0.5

R5

1.6 H10

50

116

201

60+0.5 0

R1

R1

16.5

4.7+0.2 0

27 0-0.2

10 N

9

5 H

9

R1

78.1±0.1

28.6

0 -0.1

30k6

30k6

253

R1

15±0.1

1x45°

15

28 a11

f723 6 h8

M10

27

30

35 k6

30

A B

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

1.6 H10+0,0400,000

5 H9+0,0300,000

10 N90,000-0,036

30 k6+0,015+0,002

23 f7-0,020-0,041

28 a11-0,300-0,430



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Vratilo 2


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1


D E

0.01 0.01

0.01 A B

A-APRESJEK B-BPRESJEK C-CPRESJEK

2:1 DDETALJ

2:1 EDETALJ


Ra 0.8bruseno

Ra 0.8bruseno

Ra 1.6

Ra 1.6 Ra 1.6Ra 1.6

Ra 1.6

FSB Zagreb

A

B

C

E

F

D

1 2 3 4 5 6 7 8D

esi

gn

by

CA

DL

ab

100 3020 40 6050 8070 90 100

A

A

B

B

C

C

D

D

M30

x1.5

35

40

R1

R0.5

R5R2.5

1.6 H10

50

25

22

30

R1

R3

1x45°

116

201

20+0.5 0 6

60+0.5 015

13.5

305

78.1±0.1

28.6

0 -0.1

R1

67±0.1

30k6

30k6 35

R1R1

10 N

9

4.7+0.2 0

R1

R0.5

27 0-0.2

5 H

9

3.5+0.2 0

6

28 a11

23 f7

6 h8

M10

27

30

35 k6

30

22A

B

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

1.6 H10+0,0400,000

5 H9+0,0300,000

10 N90,000-0,036

30 k6+0,015+0,002

23 f7-0,020-0,041

28 a11-0,300-0,430



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Vratilo 3


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1


E F

0.01 A B0.01

0.01

2:1 EDETALJ

2:1 FDETALJ A-APRESJEK B-BPRESJEK

C-CPRESJEK

D-DPRESJEK

Ra 0.8bruseno

Ra 0.8brusenoRa 1.6

Ra 1.6 Ra 0.8bruseno

Ra 3.2

Ra 1.6

Ra 1.6

Ra 1.6

Ra 1.6

Ra 1.6

FSB Zagreb

De

sig

n b

y C

AD

La

b

60 H

8

80

5

20.25±0.1

2x45°1x45°

30°70

A

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

60 H8+0,0460,000



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Distantni prsten 1


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1


0.01 A0.01 A

Ra 1.6Ra 1.6

Ra 0.8

Ra 3.2 Ra 1.6 Ra 0.8

FSB Zagreb

De

sig

n b

y C

AD

La

b

30 H

8

45

10

40

2x45°1x45°

30°

22±0.1

A

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

30 H8+0,0330,000



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Distantni prsten 2


Mjerilo orginala

2:1Listova: 1


0.01 A0.01 A

Ra 1.6Ra 1.6

Ra 0.8

Ra 3.2 Ra 1.6 Ra 0.8

FSB Zagreb

De

sig

n b

y C

AD

La

b

A

62 k

6

Ra 0.8

14.5±0.1

24.5

2x45°

105

85 52

19.5

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

62 k6+0,021+0,002



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Poklopac A2


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1


4x 9


0.01 A

0.01 A

Ra 1.6

Ra 3.2 Ra 1.6 Ra 0.8

FSB Zagreb

De

sig

n b

y C

AD

La

b

A

62 k

6

Ra 0.8

14.5±0.1

32

50 H

8

24.5

2x45°

85105

19.5

Broj naziva - code

ISO - tolerancije

50 H8+0,0390,000

62 k6+0,021+0,002



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Poklopac B2


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1



4x 9

0.01 A

0.01 A

Ra 1.6

Ra 3.2 Ra 1.6 Ra 0.8

FSB Zagreb

De

sig

n b

y C

AD

La

b

A

62 k

6

Ra 0.8

14.5±0.1

27

40 H

8

5285105

2x45°

11.5

19.5

24.5



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Poklopac C2


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1


Broj naziva - code

ISO - tolerancije

40 H8+0,0390,000

62 k6+0,021+0,002



R.N. broj:

Napomena: Kopija


Naziv:

Poklopac C2


Mjerilo orginala

1:1Listova: 1



4x 9

0.01 A

0.01 A

Ra 1.6

Ra 3.2 Ra 1.6 Ra 0.8

zavrŠni rad - core · 2016-05-17 · vratila te dodatak za remenicu koja pogoni ektroagregat. prvi...

Documents