jednostupanjski reduktor
TRANSCRIPT
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
1/26
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
2/26
1. Izbor materijala :
a) Pogonski zupanik
iz literature1 na str.40 u tab.21 uzimam materijal pogonskog zupanika
.4321R= 700 MPa
zbog dinamikog naprezanja usvajam= 2
b) Gonjeni zupanik
iz literature1 na str.40 u tab.21 uzimam materijal gonjenog zupanika
.4320R= 600 MPa
zbog dinamikog naprezanja usvajam= 2
c) Klinovi
iz literature1 na str.40 u tab.21 uzimam materijal za klinove
.4320
R= 600 Mpa
zbog dinamikog naprezanja usvajam= 2
List br:1
MPa3502
700
RSdop ===
MPa2803508,08,0
MPa2453507,07,0p
dop
dop
Sdop
Sdop
===
===
MPa3002
600
RSdop ===
MPa2403008,08,0
MPa2103007,07,0p
dop
dop
Sdop
Sdop
===
===
Sdop=350 MPa
pdop= 245 MPa
dop= 280 MPa
Sdop=300 MPa
pdop= 210 MPa
dop= 210 MPa
MPa3002
600
RSdop ===
MPa2403008,08,0
MPa2103007,07,0p
dop
dop
Sdop
Sdop
===
===
Sdop=300 MPa
pdop= 210 MPa
dop= 210 MPa
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
3/26
d) Pogonsko i gonjeno vratilo
iz literature1 na str.41 u tab.22 uzimam materijal za pog. i gonjeno vratilo
.0645
R= 350 MPa
zbog dinamikog naprezanja usvajam= 2
e) Vijak
iz literature1 na str.41 u tab.22 uzimam materijal za vijak
.0545
2. Broj zubi pogonskog zupanika :
usvajam z1= 20
3. Broj zubi gonjenog zupanika :
4. Broj okretaja gonjenog vratila :
MPa1752
350
RSdop ===
MPa1401758,08,0
MPa5,1221757,07,0p
dop
dop
Sdop
Sdop
===
===
Sdop=175 MPa
pdop= 122,5 MPa
dop= 140 MPa
List br:2
40202z
zi
12
1
2
===
=
ziz
z1=20
z2=40
1-2
12
min5502
1100n
i
nn
==
=
MPa54
MPa05p
MPa05
dop
dop
dop
=
=
= Sdop=50 MPa
pdop= 50 MPa
dop= 45 MPa
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
4/26
5. Modul zupanika :
iz literature 2 u tab.2.40 na str.64 uzimam koeficijent osnovnog optereenja c0
usvajam dO1= 40 mm
c0=2000 N/cm2
iz literature 2 u tab.2.6 na str.65 uzimam koeficijente vrstoe, pogona i obrade 1, 2i3
1= 5
2= 0.8
3= 1iz literature 2 u tab.2.5 na str.63 uzimam koeficijent irine zupca za bruene iglaane zube s trajnim pogonom od elika
= 20
usvajam modul zupanika
n2=550 min-1
List br:3
1-1o1
ms3,2
60
100104,0
60
nd=
=
=ov
3
11
1
nzc
P600000m
=
o321 cc =
mm0,67cm067,0m100102028000
8,1600000m
nzc
P600000
m
3
3
11
1
==
=
=
2o321 N/cm8000000218,05cc ===
m = 2 mmt = 6,28 mm
m = 2 mmt = 6,28 mm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
5/26
6. Promjeri diobenih krugova :
7. Promjeri tjemenih krugova :
8. Promjeri korijenskih krugova :
List br:4
mm
mm
80402zmd
40202zmd
202
101
===
=== d01= 40 mm
d02 = 80 mm
m2dd og +=
2204m2dd o1g1 +=+=
mm44dg1 =
2280m2dd o2g2 +=+=
mm84dg2 =
dg1= 44 mm
dg2 = 84 mm
m2,4dd ok =
22,440m2,4dd o1k1 ==
mm35,2dk1 =
22,480m2,4dd o2k2 ==
mm75,2dk2 =
dk1= 35,2 mm
dk2 = 75,2 mm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
6/26
9. Promjeri evolventnih krugova :
10. Visina zupca :
11. irina zupanika :
List br:5
cosdd Ot =
ocos2040cosdd o1t1 ==
mm37,6d t1 =
ocos2080cosdd o2t2 ==
mm75,2d t2 =
dt1= 37,6 mm
dt2 = 75,2 mm
4,22+=+= kg hhh
mmmhg 2==
mmmhk 4,222,12,1 ===
mmh 4,4=
mb =
220b =
mm40b =
h= 4,4 mm
hg= 2 mm
hk= 2,4 mm
b= 40 mm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
7/26
12. Tjemena zranost :
13. Bona zranost :
14. Osni razmak :
15. Korak na evolventnom krugu :
22,4hhc gk ==
mm0,4c =
m0,08)(0,04j =
20,06j =
mm0,12j=
List br:6
2
dda o2o1
+=
2
8040a
+=
mm60a = a= 60 mm
j= 0,12 mm
c= 0,4 mm
mm5,9t
6,280,94t
t0,94t
0
0
0
=
=
=
t0= 5,9 mm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
8/26
16. Debljina zupca (na diobenom krugu) :
17. Meuzublje (uzubina) :
18. Stupanj prekrivanja :
22
jts =
2
0,12
2
6,28s =
mm3,08s =
List br:7
2
j
2
te +=
2
0,12
2
6,28e +=
mm3,2e =
+
++
+= tg)z(zz
cos
2zz
cos
2z
2
1 21
22
222
1
21
+
++
+= tg2040)(2040
cos20
20402
cos20
202
2
1 2
2
2
2
1,64 = = 1,64
e = 3,2 mm
s = 3,08 mm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
9/26
19. Aktivna duina zahvata :
20. Snaga na gonjenom zupaniku :
iz literature 2 na str.42 uzimam zza normalno obraene zupce
iz literature 2 na str.42 uzimam Lza normalne klizne leaje
21. Gubitak snage :
22. Momenti uvijanja pogonskog i gonjenog vratila :
6,281,64tl ==
mm10,3l =
0,980,975 LZ ==
0,9555 =
=1
2
P
P PP 12 =
0,95551,8P2 =
kW1,72P2 =
z = 0,975
L = 0,98
LZ =
List br:8
kW0,28P
1,721,8PPP
g
21g
=
==
1100
180030
n
P30M
1
1t1
=
=
Nm,651M t1 =
550
172030
n
P30M
2
2t2
=
=
Nm29,9M t2 =
l = 10,3 mm
P2= 1,72 kW
Pg= 0,28 kW
Mt1= 15,6 NmMt2= 29,9 Nm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
10/26
23. Obodne sile na zupanicima :
24. Radijalne sile :
25. Normalne sile :
26. Kontrola naprezanja na savijanje korijena zupca :
List br:9
0,04
15,62
d
M2F
o1
t1o1
=
=
0,08
29,92
d
M2F
o2
t2o2
=
=
N087Fo1 =
N747,5Fo2 =
tgFF o1r1 =
tg20780Fr1 =
N284Fr1 =
tgFF o2r2 =
tg20747,5Fr2 =
N,1722Fr2 =
cos20
780
cos
FF o1n1 ==
N830,1Fn1 =
cos20
747,5
cos
FF o2n2 ==
N795,5Fn2 =
cbtFomax =
80406,28Fomax =
azadovoljav-N20096Fomax =
Fn1= 830,1 NFn2= 795,5 N
Fr1= 284 NFr2= 272,1 N
Fo1= 780 N
Fo2= 747,5 N
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
11/26
27. Kontrola povrinskog tlaka :
28. Kontrola zagrijavanja :
NE ZADOVOLJAVA. Potrebno posebno unositi ulje
List br:10
dopt
o
pi
1i
b
10M
d
2190p 2
+=
2
12
4
156010
16
21901
+
=p
2
12
4
299010
64
2190p2
+
=
MPa7,041p1 =
MPa36,4p2 =
1,36P20
db
20P
zbm o
=
1,820
2040,2
20P
zbm
1
1
=
0,44
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
12/26
C
H
V
z2
B
A D
FBH FCH
FDHFAH
z1
FAV FDV
FBV FCV
FO
Fr
A B
FAH FBH
Fr1
PRORAUN POGONSKOG VRATILA
29. Raspored sila na vratilima :
30. Duina vratila :
usvajam duinu vratila
l = 120 mm
31. Reakcije u horizontalnoj ravnini :
List br:11
l = 200 mm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
13/26
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
14/26
A B
FAH FBH
Fr1
+
A B
+
FO1
FBVFAV
33. Momenti savijanja u vratilu
a) Horizontalna ravnina
MSHmax = FAH 2b = 142 N60 mm = 8520 Nmm
b) Vertikalna ravnina
MSVmax = FAV 2b = 390 N60 mm = 23400 Nmm
List br:13
MSHmax=8,52 Nm
MSVmax=23,4 Nm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
15/26
B
H
V
A
c) Raspored savijanja vratila
d) Ukupni moment savijanja
34. Imaginarni moment savijanja :
MSi= 0,975MSmax+ 0,25Mt
MSi = 0,975 25Nm + 0,25 15,6 Nm
MSi = 28,3 Nm
35. Promjer pogonskog vratila :
Poveavam promjer vratila zbog utora za klin za 10%
List br:14
MSi= 28,3Nm
Nm52M
4,238,52M
MMM
Smax
22Smax
2SV
2SHSmax
=
+=
+=
mm8,11d751
8300232d
siM32d
3
3
sdop
d= 20 mmmm20dusvajam
12,98mm1,1811,810%11,8d
=
=+=+=
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
16/26
dA
dZ
dB
tn
zLekv ff
ffFC
=
36. Stupnjevanje vratila
37. Izbor leaja na pogonskom vratilu :
Usvajam trajnost leaja Lh
Lh= 10000 h
n1= 1100 o/min
Leaj biramo prema potrebnom promjeru (dAi dB) i prema nosivosti.Oba leaja su ista.
Fekv = xFA+ y0
iz literature 1 u tablici 116, uzimam x i y za jednoredni kuglini leaj:
y = 1,6 x = 1
List br:15
Usvajam:
dZ= 20 mm dA= 10 mm dB= 10 mm
lA= 11 mm
lB= 11 mm
lZ= 40 mm
lUK= 120 mm
dZ= 20 mm
dA= 10 mm
dB= 10 mm
lZ= 40 mm
lA= 11 mm
lB= 11 mm
lUK= 200 mm
Fekv = 1415N + 1,60 N = 415 N Fekv= 415 N
y= 1,6
x= 1
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
17/26
4326NC10,312
1,22,71415C
ff
ffFC
tn
zLekv
=
=
=
iz literature 1 u tablici 117, na str.319, uzimam vrijednost koeficijenta trajnosti ( fL)za kuglini leaj:
iz literature 1 u tablici 119, na str.321, uzimam vrijednost koeficijenta broja okretaja( fn) za kuglini leaj:
iz literature 1 na str.324, uzimam vrijednost temperaturnog koeficijenta ( ft) zatemperaturu leaja ispod 100 C :
iz literature 1 u tablici 122, na str.324 uzimam dodatni koeficijent ( fZ) za zupaniprijenos s bruenim zupcima:
Zatim iz literature 3, uzimam veu dinamiku nosivost za jednoredni kuglini leaj:
List br:16
ft= 1
fn= 0,312
fL= 2,71
fZ= 1,2
fL= 2,71
fn= 0,312
ft= 1
fZ= 1,2
C = 4,3 kN
10 BC 03
d = 10 mmD = 35 mm
b = 11 mmr = 1 mmC = 6,95 kN
10 BC 03
d = 10 mmD = 35 mm
b = 11 mmr = 1 mmC = 6,95 kN
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
18/26
l = 32 mm
b = 6 mm
h = 6 mm
t = 3,5 mm
t1= 2,1 mm
Fs= 1560 N
Fp= 1890,9 N
o = 8,1 MPa
p= 17 MPa
Fok
Fp
38. Proraun klina na pogonskom vratilu :
iz literature1, u tablici 62, za promjer dguzimam veliine za normalni klin:
l = 32 mm
b = 6 mm
h = 6 mm
t = 3,5 mm
t1= 2,1 mm
MPa102MPa715,323
1890,9
tl
Fp
MPa402MPa1,8623
1560
bl
F
N9,18905,302
560012
td
M2F
N156020
560012
d
M2F
P
SO
t1P
t1S
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
List br:17
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
19/26
C
H
V
z2
B
A D
FBH FCH
FDHFAH
z1
FAV FDV
FBV FCV
FO
Fr
Fr2
FDHFCH
C D
PRORAUN GONJENOG VRATILA
39. Raspored sila na vratilima :
40. Duina vratila :
usvajam duinu vratila
l = 120 mm
41. Reakcije u horizontalnoj ravnini :
l = 200 mm
List br:18
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
20/26
C D
FDVFCV
FO2
42. Reakcije u vertikalnoj ravnini :
43. Ukupne reakcije :
List br:19
136,1NFF64
622,272F
4b
2bFF
2bF-4bF
M
DHCH
CH
r1CH
r2CH
D
==
=
=
=
=
N75,373FF64
625,747F
4b
2bFF
2bF-4bF
M
DVCV
CV
O2CV
O2CV
B
==
=
=
=
=
N8,973FF
75,373136,1F
FFF
DC
22C
CV2
CH2
C
==
+=
+=
FC= 397,8 N
FD= 397,8 N
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
21/26
+
Fr2
FDHFCH
C D
+
FCV FDV
DC
FO2
44. Momenti savijanja u vratilu
a) Horizontalna ravnina
MSHmax = FCH 2b = 136,1 N60 mm = 8166 Nmm
b) Vertikalna ravnina
MSVmax = FAV 2b = 373,75 N60 mm = 22425 Nmm
List br:20
MSHmax=8,2 Nm
MSVmax=22,4 Nm
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
22/26
H
V
C
D
c) Raspored savijanja vratila
d) Ukupni moment savijanja
45. Imaginarni moment savijanja :
MSi= 0,975MSmax+ 0,25Mt
MSi = 0,975 24 Nm + 0,25 29,9 Nm
MSi = 30,9 Nm
46. Promjer gonjenog vratila :
Poveavam promjer vratila zbog utora za klin za 10%
List br:21
MSi= 30,9 Nm
Nm24M
4,228,2M
MMM
Smax
22Smax
2SV
2SHSmax
=
+=
+=
12,2mmd751
0900332d
siM32d
3
3
sdop
d= 20 mmmm20dusvajam
13,42mm1,2212,210%12,2d
=
=+=+=
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
23/26
dC
dZ
dD
tn
zLekv ff
ffFC
=
47. Stupnjevanje vratila
48. Izbor leaja na gonjenom vratilu :
Usvajam trajnost leaja Lh
Lh= 10000 h
n1= 1100 o/min
Leaj biramo prema potrebnom promjeru (dCi dD) i prema nosivosti.Oba leaja su ista.
Fekv = xFA+ y0
iz literature 1 u tablici 116, uzimam x i y za jednoredni kuglini leaj:
y = 1,6 x = 1
List br:22
Usvajam:
dZ= 20 mm dC= 10 mm dD= 10 mm
lC= 11 mm
lD= 11 mm
lZ= 40 mm
lUK= 120 mm
dZ= 20 mm
dC= 10 mm
dD= 10 mm
lZ= 40 mm
lC= 11 mm
lD= 11 mm
lUK= 200 mm
Fekv = 1415N + 1,60 N = 397,8 N Fekv= 397,8 N
y= 1,6
x= 1
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
24/26
N7,2913C
10,393
1,22,718,973C
ff
ffFC
tn
zLekv
=
=
=
0,393550
33,33
n
33,33f 3n ===
iz literature 1 u tablici 117, na str.319, uzimam vrijednost koeficijenta trajnosti ( fL)za kuglini leaj:
iz literature 1 u tablici 119, na str.321, uzimam vrijednost koeficijenta broja okretaja( fn) za kuglini leaj:
iz literature 1 na str.324, uzimam vrijednost temperaturnog koeficijenta ( ft) zatemperaturu leaja ispod 100 C :
iz literature 1 u tablici 122, na str.324 uzimam dodatni koeficijent ( fZ) za zupaniprijenos s bruenim zupcima:
Zatim iz literature 3, nalazim vei C za jednoredni kuglini leaj:
fZ= 1,2 fZ= 1,2
C = 3,3 kN
List br:23
ft= 1
fL= 2,71 fL= 2,71
fn= 0,393
ft= 1
10 BC 03
d = 10 mmD = 35 mmb = 11 mm
r = 1 mmC = 6,95 kN
10 BC 03
d = 10 mmD = 35 mmb = 11 mm
r = 1 mmC = 6,95 kN
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
25/26
l = 32 mm
b = 6 mm
h = 6 mm
t = 3,5 mm
t1= 2,1 mm
Fs= 1560 N
Fp= 1890,9 N
o = 8,1 MPa
p= 17 MPa
Fok
Fp
49. Proraun klina na gonjenom vratilu :
iz literature1, u tablici 62, za promjer dguzimam veliine za normalni klin:
l = 32 mm
b = 6 mm
h = 6 mm
t = 3,5 mm
t1= 2,1 mm
MPa102MPa715,323
1890,9
tl
Fp
MPa102MPa1,8623
1560
bl
F
N9,18905,302
560012
td
M2F
N156020
560012
d
M2F
P
SO
t1P
t1
S
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
List br:24
-
8/12/2019 Jednostupanjski reduktor
26/26
Literatura:
Literatura 1- Strojni elementi 1 Eduard Hercigonja, kolska knjiga Zagreb 1996. godine,
Literatura 2 Strojni elementi 2 Eduard Hercigonja, kolska knjiga Zagreb 1996. godine,
Literatura 3 Strojarski prirunik Bojan Kraut