Obliczenia wału Dane: L = 300mm długość wału D1 = 40mm średnica zębnika przekładni I D2 = 125 mm średnica koła przekładni II a = 160mm odległość między charakterystycznymi przekrojami wału b = 60mm odległość między charakterystycznymi przekrojami wału Ft1 = 1,5kN siła obwodowa przekładni I Fr1 = 570N siła promieniowa przekładni I Ft2 = 480 N siła obwodowa przekładni II Fr2 = 182 N siła promieniowa przekładni II α = 60° kąt Β=0,38° n = 300 obr/min prędkość obrotowa Lh= 12 000h czas pracy Rysunek poglądowy: Obliczenia sił: Ft2 = Ft1 ∗ D1 D2 = 480 N Fr1 = β ∗ Ft1 = 570 N Fr2 = β ∗ Ft2 = 182 N 3 Rozkłady równowagi: Obliczenia statyczne płaszczyzna XOZ: F1x = Ft1x + Fr1x = Ft1 = 1500 N F2x = Fr2x + Fr2x = Fr2 sinα + Ft2cosα = 398 N Równowaga momentów Suma momentów względem punktu A ΣMA = F1x x + F2x (x+a) - RBxL = 0 RBx= 718 N Suma momentów względem punktu B ΣMB = RAx L - F1x (a+b) – F2x * b = 0 RAx= 1180 N Równowaga sił Σ F ↑= RAx- F1x - F2x + RBx = 0 Σ F ↑= 1180 – 1500 – 398 + 718 = 0 Obliczenia statyczne płaszczyzna YOZ: F1y = Ft1y + Fr1y = Fr1 = 570 N F2y = Ft2y + Fr2y = Ft2 sinα + Fr2cosα = 507 N Suma momentów względem punktu A ΣMA = F1y x + F2y (x+a) - RBy (x+a+b) = 0 RBy= 558 N 4 Suma momentów względem punktu B ΣMB = RAy* L - F1y (a+b) – F2y * b = 0 RAy= 519 N Równowaga sił Σ F ↑= RAy- F1y - F2y + RBy = 0 Σ F ↑= 519 – 570 – 507 + 558 = 0 Obliczenia momentów (w charakterystycznych przekrojach wału): Mgy (0)=0 Nm Mgx (0)=0 Nm Mgy (80)=41.36 Nm Mgx (80)=94.4 Nm Mgy (240)= 33.48 Nm Mgx (240)=43.08 Nm Mgy (300)=0 Nm Mgx (300)=0 Nm Obliczenia momentów :  Skręcający Ms = Ft1 ∗ D1 2 = 30 Nm  Gnący Mg1 = √Mgy 2 + Mgx 2 = √41,362 + 94,42 = 103 Nm Mg2 = √Mgy 2 + Mgx 2 = √33,482 + 43,082 = 54,6 Nm  Zastępczy Mzast1.1 = √Mg 2 + 3 4 Ms 2 = √1032 + 3 4 02 = 103 Nm Mzast1.2 = √Mg 2 + 3 4 Ms 2 = √1032 + 3 4 302 = 106 Nm Mzast2.1 = √Mg 2 + 3 4 Ms 2 = √54,62 + 3 4 302 = 60,5 Nm 5 Mzast2.1 = √Mg 2 + 3 4 Ms 2 = √54,62 + 3 4 02 = 54,6 Nm Wykresy momentów 6 Obliczanie momentów zastępczych i średnic (co 20mm) Mzast (l)= (M zast *l)/x [Nm] d(l) ≥ √32∗Mzast π∗87∗106 [mm] Mzast 20 =25.75 [Nm] d ≥14.45 [mm] Mzast 40 =51.5 [Nm] d ≥ 18.20 [mm] Mzast 60 =77.25 [Nm] d ≥ 20.83 [mm] Mzast 80 =103 [Nm] d ≥ 22.93 [mm] Mzast 80 =106 [Nm] d ≥ 23.15 [mm] Mzast 100 =100.3 [Nm] d ≥ 22.73 [mm] Mzast 120 = 94.63 [Nm] d ≥ 22.29 [mm] Mzast 140 = 88.94 [Nm] d ≥ 21.84 [mm] Mzast 160 =83.25 [Nm] d ≥ 21.36 [mm] Mzast 180 = 77.56 [Nm] d ≥ 20.86 [mm] Mzast 200 = 71.86 [Nm] d ≥ 20.34 [mm] Mzast 220 =66.19 [Nm] d ≥ 19.79 [mm] Mzast 240 =60.05 [Nm] d ≥ 19.2 [mm] Mzast 240 =54.6 [Nm] d ≥ 18.56 [mm] Mzast 260 =36.4 [Nm] d ≥ 16.21 [mm] Mzast 280 =18.2 [Nm] d ≥ 12.87 [mm] Kształtowanie wału: 7 Dobór łożysk Nośność ruchowa łożyska Cmin = √ 60 ∗ n ∗ Lh 106 9 ∗ F F=XVFp+YFw q =3 X,Y = 1 n=500 obr/min prędkość obrotowa wału Lh= 12000 h czas pracy przekładni Fp= RAwyp/RBwyp W podporze A RAwyp = √RAX 2 + RAY 2 = √5192 + 11802 = 1289N F = 1 ∗ 1 ∗ 1289 = 1289 N Cmin = √ 60 ∗ 300 ∗ 12000 106 9 ∗ 1289 = 7734N Warunek doboru łożyska Cmin ≤ C C = 9400N 7734 N ≤ 9400 N W podporze B RBwyp = √RBX 2 + RBY 2 = √558 + 7182 = 909 N F = 1 ∗ 1 ∗ 909 = 909 N Cmin = √ 60 ∗ 300 ∗ 12000 106 9 ∗ 909 = 5454 N Warunek doboru łożyska Cmin ≤ C C = 9400N 5454 N ≤ 9400 N 8 Dobór wpustu  Na naciski powierzchniowe M0 = ft2 ∗ D2 2 [Nmm] ρ = 2F hL ≤ ρdop F = 2Mo dw [N] M02 = 480 ∗ 125 2 = 30 000 Nmm b = 6 h = 6 F = 2 ∗ 30 000 19,2 = 3125 N L= 21,12– 10 = 11,12 mm ρ = 2 ∗ 3125 6 ∗ 11,12 = 93,68 MPa Pasowanie mieszane dla stali 100-120 MPa  Na ścinanie τ = F b ∗ L ≤ τdop F = 2Mo dw [N] F = 2 ∗ 30 000 19,2 = 3125 N τ = 3125 6 ∗ 11,12 = 46,84 MPa