Jednostupanjski reduktor

8/12/2019 Jednostupanjski reduktor

1/26


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


c) Klinovi

iz literature1 na str.40 u tab.21 uzimam materijal za klinove

.4320

R= 600 Mpa


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


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


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


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


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


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


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


8/26

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


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


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


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


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


13/26


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


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

=

=+=+=


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


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


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


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


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


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


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

=

=+=+=


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


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


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


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

Documents

Jednostupanjski reduktor