Grafički Rad - CAD-CAM Sistemi

ZADATAK

Proračunati i konstruisati dvostepeni reduktor sa cilindričnim zupčanicima za podatke prema donjoj tabeli:

Granična snaga P, [kW] 40Broj obrtaja E-motora n, [min-1] 4500Broj zuba pogonskog zupčanika z1 39Prenosni odnos prvog zupčastog para 1,8Prenosni odnos drugog zupčastog para 1,8Koeficijent pomjeranja profila, x 0,2Opterećenje radne mašine izraženo pomoću faktora udara 1,4Predviđeno vrijeme rada, Lh 15000

Ugao bočne linije zuba, β0 5

Materijal zupčanika Č. 1120

Materijal vratila Č. 1730

Odnos širina i prečnika zupčanika, b/d01 0,5

Kvalitet izrade zupčanika, IT 8

Tolerancije polja mjere preko zuba fb

Rastojanje između ležišta 250

Položaj vratila reduktora (sl. 2.72 [str.216 ME Spasoje D.]) I Ostale veličine potrebne za proračun samostalno usvojiti.

Rad treba da sadrži: 1. Sadržaj 2. Polazne podatke i tekst zadatka, 3. Skicu idejnog rješenja, 4. Proračun dvostepenog reduktora, 5. Trodimenzionalni model reduktora i izvršnih elemenata u nekom od komercijalnih software-a za 3D modeliranje, 6. Sklopni crtež reduktora, 7. Radioničke crteže nestandardnih elemenata reduktora, 8. FEM analizu ili generisanje G-koda za minimalno dva izvršna elementa sklopa, 9. Tehnički opis i namjenu reduktora, 10. Literaturne podatke.

1. SADRŽAJ1

2. IDEJNO RJEŠENJE 43. PRORAČUN DVOSTEPENOG REDUKTORA 5

3.1. Prenosni odnosi i brojevi zuba 53.2. Brojevi obrtaja po vratilima 53.3. Snage, ugaone brzine i momenti na vratilima 53.5. Materijal zupčanika 63.6. Proračun zupčastog para 1-2 73.7. Proračun zupčastog para 3-4 113.8. Analiza sila i šema opterećenja vratila 153.9. Sile na zupčanicima 163.10. Proračun reakcija oslonaca i momenata uvijanja/savijanja 18

4.5.

Izbor ležajeva 303446

FEM analiza i generisanje G-koda za vratilo broj 2TEHNIČKI OPIS I NAMJENA REDUKTORA

6. LITERATURA 47

2

2. IDEJNO RJEŠENJE

Slika 1. Skica idejnog rješenja.

Oba zupčasta para imaju prenosne odnose 1.8, a ukupni prenosni odnos reduktora je 3,24.Kućište se izrađuje iz dva dijela (gornji i donji) livenjem, a ležišta se izrađuju bušenjem sklopljenog kućišta. Otvori na ležištima se zatvaraju poklopcima, koji ujedno i pritežu aksijalno radijalni ležaj i u njih se urezuje kanal za zaptivku.

3

3. PRORAČUN DVOSTEPENOG REDUKTORA

3.1. PRENOSNI ODNOSI I BROJEVI ZUBA

i12=1,8 i34=1,8 iR=i12 ∙i34=1,8∙1,8=3,24

z1=39 z2=i12 ∙ z1=70,2>z2=70

z3=45 z4=i12 ∙ z1=81

3.2. BROJEVI OBRTAJA PO ZUPČASTIMA PAROVIMA (VRATILIMA)

n1=nUL=nI=4500[omin ]n2=n II=

n1

i1−2=4500

1,8=2500[omin ]

n4=nIII=n2

i3−4=2500

1,8=1388 ,89[omin ]

n2=n3

3.3. SNAGE, UGAONE BRZINE I MOMENTI NA VRATILIMA

η=PizlaznoPulazno

U postavci je zadana granična snaga na izlanom vratilu: Pizlazno=40kW

η=0,955÷0,97>η I=η II=0,96 (Str 4. – Mehanički prenosnici – S. Drapić) ηR=ηI ∙ ηII=0,96 ∙0,96=0,9216

Pulazno=PizlaznoηR

= 40 ∙0,9216

=43,41kW

4

ω1=ωI=π⋅n1

30=3 .14⋅4500

30=471[1s ]

ω 2 =ωII=π⋅n2

30=3 .14⋅2500

30=261 ,67 [1s ]

ω4=ωIV=π⋅n3

30=3 .14⋅1388 ,89

30=145 ,37 [1s ]

P I=PUL=43 ,41 kWP II=P I⋅η1−2=43 , 41⋅0 ,96=41 ,67 kWP III=P IZ=PI⋅ηR=43 ,41⋅0 ,9216=40 kW

MO1=PULω1

=43410471

=92 ,16Nm

MO2=MO 1⋅i1−2⋅¿92 ,16⋅1,8=165 ,88NmMO3=MO1⋅iR=92 ,16⋅3 ,24=298 ,59Nm

3.4. MATERIJAL ZUPČANIKA

Materijal zupčanika je zadat kao čelik negarantovanog sastava Č.1120 sa osobinama:

- zatezna čvrstoća: σM=550MPa

- granica razvlačenja: σ V=250MPa

- redukovana trajna čvrstoća bokova: Kd=42MPa

- trajna dinamička čvrstoća zubaca: σD=220MPa

- tvrdoća bokova po Brinelu: HB=5900MPa

5

3.5. PRORAČUN ZUPČASTOG PARA 1 – 2 MODUL

m =

3√ 4⋅M 0 z 1

K doz⋅z13⋅ϕ⋅i+1i

⋅ξZ⋅ξβ 0

sin 2α

Moz1 = M01 · ξu · ξd · ξr - obrtni moment mjerodavan za proračun bokova zubaca

Mo1= 955⋅

Pulnul =

955⋅43 ,414500 =9,212 kNcm = 92,12 Nm

ξu – faktor udara → ξu = 1,4

ξd – 1,3 ÷ 1,4 za v0 < 8÷12

ms → ξd = 1,4 – usvajamo iz knjige Reduktori - Jevtić N. Jovan, str. 30.

ξr – faktor raspodjele opterećenja → ξr = 1,02 za simetričan raspored zupčanika između ležajeva. (Tabela 14. – Reduktori Jevtić N. Jovan)

Moz1 = M01 · ξu · ξd · ξr → Moz1 = 92,12 · 1,4 · 1,4 · 1,02 = 184,166 Nm → Moz1 = 184 166 Nmm

Kdoz =

KD⋅ξη⋅ξEγ

KD – redukovana trajna dinamička čvrstoća bokova zuba pri površinskom pritisku (tabela 12. Reduktori Jevtić N. Jovan) →

KD = 4,2

kNcm2 = 4200

Ncm2 = 42

Nmm2

ξn – faktor ulja koji zavisi od viskoznosti, usvajamo da je ξn = 1,1 (tabela 11. – Reduktori J.N.J) ξE – faktor spregnutih materijala, usvajamo da je ξE = 1 (tabela 16. – Reduktori J.N.J) γ – 1,25 ÷ 2,5 stepen sigurnosti, najčešće se usvaja γ = 1,5

Kdoz =

KD⋅ξη⋅ξEγ =

42⋅1,1⋅11,5 = 30,08

Nmm2

ξZ – faktor položaja dodirne linije, usvajamo da je ξZ = 1,03 za

Zn =

z1

cos3 β0 =

390 ,988 = 39,47 (tabela 15. – Reduktori J.N.J)

ξβ – faktor smanjenja opterećenja kod cilindričnih zupčanika, usvajamo ξβ = 0,9 α = α0 – ugao dodirnice (tabela 20. – Reduktori J.N.J)

tg α0 =

tg αncos β0

αn = 20 ° standardni profil

6

tg α0 =

tg 20∘

cos5∘=

0 ,3630 ,996 = 0,364 → α = arctg 0,364 → α = 20,02 °

m =

3√ 4⋅18416630 ,08⋅393⋅0,5

⋅1,8+11,8

⋅ 1 ,03⋅0,9sin 2⋅20 ,02∘

m = 1,85 mm (tabela 19. – Reduktori J.N.J)

1.2.3.

STANDARDNI MODUL

mn = 2 mm - usvaja se prva veća standardna vrijednost

ČEONI MODUL

m =

mncos β0 =

2cos5∘

= 2,0076 mm

OBIMNA SILA

Foz1 =

2⋅M 0 z 1

d01 =

2⋅M 0 z 1

m⋅z1 =

2⋅1841662⋅39 = 4722,21 N

STEPEN SIGURNOSTI PODNOŽJA ZUBA

γ =

σDσ

σD = 2200

kpcm2 = 220

Nmm2

– dinamička čvrstoća podnožja zuba za Č. 1120, tabela 12, strana 29 Reduktori - Jevtić N.

σ =

F0 z 1⋅φ0⋅ξr⋅ξebn⋅mn =

4722 ,21⋅2,9⋅1 ,02⋅0,640⋅2 ,0076

= 104,37

Nmm2

Φ0 = 2,9 – faktor oblika zubca za Zn = 39,47 (tabela 18. – Reduktori - Jevtić N.)ξr = 1,02 – faktor raspodjele opterećenja, (tabela 14. – Reduktori – Jevtić N.)ξe – 0,60 – koeficijent popravke zbog skraćenog kraka sile, (tabela 17. – Reduktori – Jevtić N.) uvijek se traži samo za manji zupčanik

b/d01 = 0,5b=0,5d01=0,5 ∙m∙ z1=0,5 ∙2 ∙39=39,148mm

7

b n=b

cos β=39 ,148

0 ,996=39 ,305mm .

> stvarna širina zupčanika. > bn=40 mm

σ = 104,37

Nmm2

γ =

220104 ,37 = 2,10 > 1,5 – što zadovoljava

GEOMETRIJSKE VELIČINE ZUPČASTOG PARA 1 – 2 Broj zubi pogonskog zupčanika: z1=39

Broj zubi gonjenog zupčanika:

i =

z2z1 → z2 = z1 · i → z2 = 39 · 1,8=70,2 → z2 = 70

Širina zupčanika: b = 40 mm

Prečnici podionih krugova:

d01 = m · z1 = 2,0076 · 39 = 78,296 mmd02 = m · z2 = 2,0076 · 70 = 140,532 mm

Prečnici podnožnih kružnica:

df1 = d01 – 2,4 · mn = 78,296 – 2,4 · 2,0076 = 73,477 mmdf2 = d02 – 2,4 · mn = 140,532 – 2,4 · 2,0076 = 135,713 mm

Prečnici tjemenih krugova:

dk1 = d01 + 2 · mn = 78,296 + 2 · 2,0076 = 82,311 mmdk2 = d02 + 2 · mn = 140,532 + 2 · 2,0076 = 144,547 mm

Međuosno rastojanje:

a =

d01+d02

2 =

78 ,296+140 ,5322 = 109,414 mm

Mjerni broj zuba:

8

zn 1=z1⋅α n

180+0,5=39⋅20

180+0,5=4 ,83

Usvajamo da je Zn1 = 5

zn 2=z 2⋅α n

180+0,5=70⋅20

180+0,5=8 ,27


Mjera preko zubaca:

w1=mn⋅cos αn [ (zn1−0,5 )⋅π+Z1⋅inv α n]+2⋅xn⋅mn⋅sinα n=

=2⋅cos20o [ (5−0,5 )⋅π+39⋅0 ,014904 ]+2⋅0,2⋅2⋅sin 20=27 ,921mm

w2=mn⋅cos αn [ (zn 2−0,5 )⋅π+Z2⋅inv αn ]+2⋅xn⋅mn⋅sin α n=

=2⋅cos20o [ (9−0,5 )⋅π+70⋅0 ,014904 ]+2⋅0,2⋅2⋅sin 20=52 ,395mm

Debljina zubaca u normalnoj ravni na podionoj kružnici

sn1=mn⋅π2

=2⋅π2

=3,14 mm,

sn2=sn1=3,14 mm .

Faktor visine zaobljenja standardnog profila

Cn = 0,2 ÷ 0,25 → Cn = 0,25 usvajamo

Korak standardnog profila

pn=mn⋅π=2⋅π=6,28 mm

Osnovni korak standardnog profila

pbn=pn⋅cosα=6 ,28⋅cos20 ,02o=5 ,9001 mm

Visina ravnog dijela standardnog profila

hn=2⋅mn=2⋅2=4 mm

Tjemeni zazor standardnog profila

C=Cn⋅mn=0,25⋅2=0,5 mm

Radijus zakrivljenosti profila

9

τn=Cn⋅mn

1−sinαn= 0,25⋅2

1−sin200 =0,769 mm

Debljina zupca i širina međuzublja standardnog profila

S=e=pn2

= 6 ,282

=3 ,14mm

3.6. PRORAČUN ZUPČASTOG PARA 3 – 4

MODUL

m =

3√ 4⋅M0 z 1

K doz⋅z33⋅ϕ⋅i+1i

⋅ξZ⋅ξ β 0

sin 2α

Moz3 = M03 · ξu · ξd · ξr - obrtni moment mjerodavan za proračun bokova zubaca

Mo3= 955⋅

P IInII =

955⋅41 ,672500 =15,917 kNcm = 159,17 Nm

ξu – faktor udara → ξu = 1,4

ξd – 1,3 ÷ 1,4 za v0 < 8÷12

ms → ξd = 1,4 – usvajamo iz knjige Reduktori - Jevtić N. Jovan, str. 30.

ξr – faktor raspodjele opterećenja → ξr = 1,02 za simetričan raspored zupčanika između ležajeva. (Tabela 14. – Reduktori Jevtić N. Jovan)

Moz3 = M03 · ξu · ξd · ξr → Moz3 = 159,17 · 1,4 · 1,4 · 1,02 = 318,212 Nm → Moz1 = 318 212 Nmm

Kdoz =

KD⋅ξη⋅ξEγ

KD – redukovana trajna dinamička čvrstoća bokova zuba pri površinskom pritisku (tabela 12. Reduktori Jevtić N. Jovan) →

KD = 4,2

kNcm2 = 4200

Ncm2 = 42

Nmm2

ξn – faktor ulja koji zavisi od viskoznosti, usvajamo da je ξn = 1,1 (tabela 11. – Reduktori J.N.J) ξE – faktor spregnutih materijala, usvajamo da je ξE = 1 (tabela 16. – Reduktori J.N.J) γ – 1,25 ÷ 2,5 stepen sigurnosti, najčešće se usvaja γ = 1,5

Kdoz =

KD⋅ξη⋅ξEγ =

42⋅1,1⋅11,5 = 30,08

Nmm2

ξZ – faktor položaja dodirne linije, usvajamo da je ξZ = 1,03 za

Zn =

z3

cos3 β0 =

450 ,988 = 45,54 (tabela 15. – Reduktori J.N.J)

ξβ – faktor smanjenja opterećenja kod cilindričnih zupčanika, usvajamo ξβ = 0,9 10

α = α0 – ugao dodirnice (tabela 20. – Reduktori J.N.J)

tg α0 =

tg αncos β0

αn = 20 ° standardni profil

tg α0 =

tg 20∘

cos5∘=

0 ,3630 ,996 = 0,364 → α = arctg 0,364 → α = 20,02 °

m =

3√ 4⋅31821230 ,08⋅453⋅0,5

⋅1,8+11,8

⋅ 1 ,03⋅0,9sin2⋅20 ,02∘

m = 1,27 mm (tabela 19. – Reduktori J.N.J)

4.5.6.

STANDARDNI MODUL

mn = 2 mm - usvaja se prva veća standardna vrijednost

ČEONI MODUL

m =

mncos β0 =

2cos5∘

= 2,0076 mm

OBIMNA SILA

Foz3 =

2⋅M 0 z 3

d03 =

2⋅M 0 z 3

m⋅z3 =

2⋅3182122⋅45 = 7071,38 N

STEPEN SIGURNOSTI PODNOŽJA ZUBA

γ =

σDσ

σD = 2200

kpcm2 = 220

Nmm2

– dinamička čvrstoća podnožja zuba za Č. 1120, tabela 12, strana 29 Reduktori - Jevtić N.

σ =

F0 z 3⋅φ0⋅ξ r⋅ξebn⋅mn =

7071 ,38⋅2,9⋅1 ,02⋅0,650⋅2

= 125,51

Nmm2

Φ0 = 2,9 – faktor oblika zubca za Zn = 39,47 (tabela 18. – Reduktori - Jevtić N.)ξr = 1,02 – faktor raspodjele opterećenja, (tabela 14. – Reduktori – Jevtić N.)ξe – 0,60 – koeficijent popravke zbog skraćenog kraka sile, (tabela 17. – Reduktori – Jevtić N.)

11

uvijek se traži samo za manji zupčanik

b/d01 = 0,5b=0,5d03=0,5 ∙m∙ z3=0,5 ∙2 ∙45=45mm

b n=b

cos β=45

0 ,996=46 ,58mm.

> stvarna širina zupčanika. > bn=50 mm

σ = 125,51

Nmm2

γ =

220125 ,51 = 1,75 > 1,5 – što zadovoljava

GEOMETRIJSKE VELIČINE ZUPČASTOG PARA 3 – 4 Broj zubi pogonskog zupčanika: z3=45

Broj zubi gonjenog zupčanika:

i =

z4

z3 → z4 = z3 · i → z2 = 45 · 1,8=81

Širina zupčanika: b = 50 mm

Prečnici podionih krugova:

d03 = m · z3 = 2,0076 · 45 = 90,342 mmd04 = m · z4 = 2,0076 · 81 = 162,615 mm

Prečnici podnožnih kružnica:

df3 = d03 – 2,4 · mn = 90,342 – 2,4 · 2,0076 = 86,326 mmdf4 = d04 – 2,4 · mn = 162,615 – 2,4 · 2,0076 = 157,796 mm

Prečnici tjemenih krugova:

dk3 = d03 + 2 · mn = 90,342 + 2 · 2,0076 = 94,357 mmdk4 = d04 + 2 · mn = 162,615 + 2 · 2,0076 = 166,165 mm

Međuosno rastojanje:

12

a =

d03+d04

2 =

90 ,342+162 ,6152 = 126,478 mm

Mjerni broj zuba:

zn 3=z3⋅αn

180+0,5=45⋅20

180+0,5=5,5


zn 4=z4⋅α n

180+0,5=81⋅20

180+0,5=9,5


Mjera preko zubaca:

w3=mn⋅cosα n [ (zn 3−0,5 )⋅π+Z3⋅inv α n]+2⋅xn⋅mn⋅sinα n=

=2⋅cos20o [ (6−0,5 )⋅π+45⋅0 ,014904 ]+2⋅0,2⋅2⋅sin 20=33 ,991mm

w 4=mn⋅cosα n [ (zn 4−0,5 )⋅π+Z4⋅inv αn ]+2⋅xn⋅mn⋅sinα n=

=2⋅cos20o [ (10−0,5 )⋅π+81⋅0 ,014904 ]+2⋅0,2⋅2⋅sin20=58 ,604mm

Debljina zubaca u normalnoj ravni na podionoj kružnici

sn3=mn⋅π2

=2⋅π2

=3,14 mm,

sn4=sn3=3,14 mm .

Faktor visine zaobljenja standardnog profila

Cn = 0,2 ÷ 0,25 → Cn = 0,25 usvajamo

Korak standardnog profila

pn=mn⋅π=2⋅π=6,28 mm

Osnovni korak standardnog profila

pbn=pn⋅cosα=6 ,28⋅cos20 ,02o=5 ,9001 mm

Visina ravnog dijela standardnog profila

hn=2⋅mn=2⋅2=4 mm

13

Tjemeni zazor standardnog profila

C=Cn⋅mn=0,25⋅2=0,5 mm

Radijus zakrivljenosti profila

τn=Cn⋅mn

1−sinαn= 0,25⋅2

1−sin200 =0,769 mm

Debljina zupca i širina međuzublja standardnog profila

S=e=pn2

=6 ,282

=3 ,14mm

3.7. ANALIZA SILA I ŠEMA OPTEREĆENJA VRATILA

14

Slika 2. Prikaz sila koje djeluju na zupčasti par 1-2 i 3-4.

3.8. SILE NA ZUPČANICIMA 1 – 2 i 3 – 4

Obimne sile na zupčastom paru 1-2:

F01 = F02 = 4722,21 N (Prethodno izračunato u dijelu 3.7.)

Radijalne sile na zupčastom paru 1-2:

F r1=F01⋅tan αcos β0

=1725 ,31N

16

F r 2=F02⋅tan αcos β0

=1725 ,21N

Aksijalne sile na zupčastom paru 1-2:

Fa1=F01⋅tg β0=413 ,14N

Fa2=F02⋅tg β0=413 ,14N

Mase i težine zupčanika z1 i z2 odredjuju se po izrazu:

M 1=dk12⋅π

4 ⋅b⋅γ=(0 ,08231 )2⋅3 ,144 ⋅0 ,04⋅7850=1 ,67kg

M 2=dk 2

2 ⋅π4

⋅b⋅γ= (0 ,14454 )2⋅3 ,144

⋅0 ,04⋅7850=5 ,15kg

G1=M 1⋅g=1,67⋅9 ,81=16 ,38NG2=M 2⋅g=6 ,57⋅9 ,81=50 ,52N

Obimne sile na zupčastom paru 3-4:

F03 = F04 = 7071,38 N (Prethodno izračunato u dijelu 3.11.)

Radijalne sile na zupčastom paru 3-4:

F r3=F03⋅tanαcos β0 = 2583,61 N

F r 4=F04⋅tan αcos β0 = 2583,61 N

17

Aksijalne sile na zuščastom paru 3-4:

Fa3=F03⋅tg β0=618 ,66N

Fa 4=F04⋅tg β0=618 ,66N

Mase i težine zupčanika z3 i z4 odredjuju se po izrazu:

M 3=dk 12⋅π

4 ⋅b⋅γ=(0 ,09435 )2⋅3 ,144 ⋅0 ,05⋅7850=2 ,74 kg

M 4=dk2

2 ⋅π4

⋅b⋅γ=(0 ,1621 )2⋅3 ,144

⋅0 ,05⋅7850=8 ,09 kg

G3=M 3⋅g=2 ,74⋅9 ,81=26 ,91NG4=M 4⋅g=8 ,09⋅9 ,81=79 ,42N

3.9. PRORAČUN REAKCIJA OSLONACA I MOMENATA SAVIJANJA/UVIJANJA

Proračun vratila I:

Otpore oslonaca odredjujemo u vertikalnoj i horizontalnoj ravni postavljajući uslove statičke ravnoteže.

18

Slika 3. Šematski prikaz sila koje djeluju na zupčasti par 1-2.

Vertikalna ravan:

∑Yi=0⇒F AV=FBV=Fo1−G1

2=4722 ,21−16 ,38

2=2352 ,92N

Horizontalna ravan:

∑M B=0⇒F AH⋅0 ,25+M Fa−Fr1⋅0 ,125=0⇒F AH=1725 ,311⋅0 ,125−16 ,180 ,25

=797 ,94N

FBH=F r1−F AH=1725 ,31−797 ,94=927 ,37N

M Fa=Fa1⋅do 1

2=413 ,14⋅0 ,078296

2=16 ,18Nm

19

Momenti savijanja u karakterističnim tačkama vratila I:

Vertikalna ravan:

M iCV=F AV⋅0 ,125=2352,92⋅0 ,125=294 ,12Nm

Horizontalna ravan:

M iCH=F AH⋅0 ,125+MFa=99 ,74+16 ,18=115 ,92Nm

Rezultirajući moment savijanja na mjestu zupčanika z1:

MRC=√M iCV2 +M iCH

2 =√(294 ,12)2+(115 ,92 )2=297 ,25Nm

Idealni momenti savijanja:

Na osnovu Č.1730 iz tablica dobija se :

σf = 750 – 900 MPa > σf = 800 MPa σdoz= σf/4=200 MPaσdn=340 – 410 MPaα=1,51

MiA=√(α2 ⋅MoI )2=139 ,05Nm

MiC=√ (M RC )2+(α2 ⋅Mo I)2=328 ,17Nm

MiB=MiA=139 ,05Nm

Idealni prečnici vratila I:

d iA=3√10⋅MiAσDoz

=19 ,08mm

d iC=3√10⋅MiCσDoz

=25 ,41mm

d iB=3√10⋅MiBσDoz

=19 ,08mm

Idealni prečnici uvećani za 20%:

d SA=1,2⋅d iA=1,2⋅19 ,08=22,90mm

20

d SC=1,2⋅d iC=1,2⋅25 ,41=30 ,49mmd SB=1,2⋅diB=1,2⋅19 ,08=22 ,90mm

Na osnovu uvećanih prečnika, usvajaju se standardni:

d A=25mm,dC=32mm,d B=25mm .

Izbor klina za vratilo I

Na osnovu prečnika vratila na mjestu zupčanika dc = 32 mm iz tabela se bira standardni klindimenzija:

b = 10mm,l = 40mmh = 8mm,f = 4,7 mm

Materijal klina je Č.0545

σM=500÷600MPa>σM=550MPaτ S=400÷480MPa>σM=440MPa

Provjera klina se vrši na opterećenja uslijed smicanja i uslijed površinskog pritiska.Klin je u toku rada opterećen na smicanje silom koja zavisi od obrtnog mometa i prečnika vratila:

Ft=2⋅Mo IdC

=2⋅184 ,1660 ,040

=9208 ,3N

Tangenti napon uslijed ove sile smicanja je:

τ S=Ftb⋅l

=9208 ,310⋅40

=23 ,02MPa

Dozvoljeni napon na smicanje je:

21

τ doz=τ Sυ

=4403

=146 ,6MPa

Pošto je τ S≤τDoz , uslov je zadovoljen

Provjeru površinskog pritiska na kontaktu klina i vratila vršimo na osnovu dozvoljenog površinskog pritiska koji se dobija iz izraza:

pdoz=0,8⋅σmυ

= 0,8⋅5502

=220MPa

Površinski pritisak na klin u toku rada reduktora nalazimo na osnovu sile koju klin prenosi:

p= Ft( h−f )⋅l

=9208 ,3(8−4,7 )⋅40

=69 ,75MPa

Posto je p≤ pdoz , uslov je zadovoljen.

Proračun vratila II

Da bi ucrtali vektore sila na vratilo broj II potrebno je analizirati zupčanike 2 i 3 sa slike:

22

Slika 4. Šematski prikaz sila koje djeluju na vratilo II na kojem se nalaze zupčanici 2 i 3.

Sile na vratilu II su već određene i iznose:

23

Fo3=7071 ,3NFr3=2583 ,61NG3=26 ,91N

Otpore oslonaca na vratilu II nalazimo u vertikalnoj i horizontalnoj ravni postavljajući uslove statičke ravnoteže.

Vertikalna ravan:

∑Yi=0⇒−F AV+Fo2+G2+G3+Fo3−FBV=0

∑M B=0⇒F A⋅0 ,25−Fo2⋅0 ,155−G2⋅0 ,155−G3⋅0 ,100−Fo3⋅0 ,100=0

F AV=Fo2⋅0 ,155+G2⋅0 ,155+G3⋅0 ,100+Fo3⋅0 ,1000 ,25

=5798 ,38N

FBV=1822 ,56N

Horizontalna ravan:

∑ Yi=0⇒ F AH−Fr2−Fr 3+FBH=0

∑ MB=0⇒F AH⋅0 ,25−Fr3⋅0 ,155−Fr 2⋅0 ,100−MF3+MF 2=0

(M F2=Fa2⋅dO2

2=413 ,14⋅0 ,07=28 ,92Nm)

(M F3=Fa3⋅dO3

2 =618 ,66⋅0 ,045=27 ,84Nm)F AH=

Fr2⋅0 ,100+Fr3⋅0 ,155−M F2+M F3

0 ,25=1069 ,33N

F BH=1274 ,54N

Momenti savijanja u karakterističnim tačkama vratila II

24

Fo2=4722 ,21NFr2=1725 ,31NFa2=413 ,14NG2=50 ,52N

Vertikalna ravan:

MCV=F AV⋅0 ,095=5798 ,38⋅0 ,095=550 ,84NmMDV=−FAV⋅0 ,150+Fo3⋅0 ,15+G3⋅0 ,055=192 ,43Nm

Horizontalna ravan:

MCH=F AH⋅0 ,095−MF3=73 ,75NmMDH=F AH⋅0 ,150−Fr2⋅0 ,055−M F 3+M F2=66 ,59Nm

Rezultantni momenti savijanja u karakterstičnim tačkama vratila II:

MRC=√MCV2 +MCH

2 =√(550 ,84 )2+(73 ,75 )2=555 ,75Nm

MRD=√M DV2 +M DH

2 =√(192, 43)2+(66 ,59)2=203 ,63Nm

Idealni momenti savijanja u karaktersitičnim tačkama vratila II:

MiA=√(α2 ⋅MoII )2=249 ,57Nm

MiC=√MRC2 +(α2 ⋅Mo II)

2=609 ,21Nm

MiD=√MRD2 +(α2 ⋅MoII)

2=322 ,11Nm

MiB=MiA=249 ,57Nm

Odredjivanje prečnika vratila II

Idealni prečnici vratila II u karakterstičnim tačkama:

d iA=3√10⋅MiAσDoz

=3√10⋅249570200

=23 ,19mm

d iB=3√10⋅MiBσDoz

=3√10⋅249570200

=23 ,19mm

d iC=3√10⋅MiCσDoz

=3√10⋅718800200

=33 ,01mm

d iD=3√10⋅MiDσDoz

=3√10⋅322110200

=25 ,25mm

25

Na osnovu izračunatih prečnika vratila II u karakterističnim tačkama, vrši se njihovo uvećanjeza 20% zbog povećanja sigurnosti u radu, a i uslijed slabljenja vratila zbog žlijeba za klin.

d SA=1,2⋅d iA=1,2⋅23 ,19=27 ,83mmd SC=1,2⋅d iC=1,2⋅33 ,01=39 ,61mmd SD=1,2⋅d iD=1,2⋅25 ,25=30 ,30mmd SB=d SA=27 ,83mm

Na osnovu uvećanih vrijednosti vrši se izbor prvih većih standardnih vrijednosti iz tabela:

d A=30mmdC=42mmdD=42mmd B=30mm

Izbor klina za vratilo II na prečniku dC=42mm za zupčanike z3 i z4:Materijal klina je Č.0545


Na osnovu prečnika vratila na mjestu zupčanika dD = 42 mm iz tabela se bira standardni klin dimenzija (vidi sliku):

b = 14mm, l = 50mm h = 9mm, f = 5,5mm

Provjera klina se vrši na opterećenja uslijed smicanja i uslijed površinskog pritiska.Klin je u toku rada opterećan na smicanje silom koja zavisi od obrtnog momenta i prečnika vratila:

Slika 5. Klin u vratilu.

26

Ft=2⋅Mo IIdC

=2⋅330 ,550 ,032

=20659 ,68N

Tangenti napon uslijed sile smicanja je:

τ S=Ftb⋅l

=20659 ,6814⋅50

=29 ,51MPa


τ doz=τ Sυ

=4403

=146 ,66MPa

Posto je τ S≤τDoz , uslov je zadovoljen.


pdoz=0,8⋅σmυ

=0,8⋅5502

=220MPa


p= Ft( h−f )⋅l

=20659 ,68(14−5,5 )⋅50

=48 ,61MPa

Pošto je p≤ pdoz , uslov je zadovoljen.

Proračun vratila III

27

Da bi ucrtali vektore sila na vratilo broj III potrebno je analizirati zupčanike 3 i 4 sa slike:

Slika 6. Šematski prikaz sila koje djeluju na vratilo II na kojem se nalaze zupčanici 3 i 4.

Radi odredjivanja otpora oslonaca, postavljamo statičke uslove ravnoteže:

Vertikalna ravan:

∑Yi=0⇒F AV−Fo4−G4+FBV=0

∑M B=0⇒F A⋅0 ,25−Fo4⋅0 ,155−G4⋅0 ,155=0

F AV=Fo4⋅0 ,155+G4⋅0 ,1550 ,25

=4433 ,51N

FBV=2717 ,29N

Horizontalna ravan:

28

∑Yi=0⇒F AH−Fr 4+FBH=0

∑M B=0⇒F A⋅0 ,25−Fo4⋅0 ,155−G4⋅0 ,155=0

F AH=F r 4⋅0 ,155−MF 4

0 ,25=1398 ,92N

M F4=Fa4⋅d04

2=50 ,73 N

FBH=−1348 ,18N

F AR=√F AV2 +F AH2 =√( 4433 ,51 )2+(1398 ,92 )2=4648 ,97N

FBR=√F BV2 +FBH2 =√(2717 ,29)2+(−1348 ,18 )2=3033 ,36 N

Moment savijanja na mjestu zupčanika z4 dobijamo kao:

MsC=F AR⋅l=¿0 ,095=441,65Nm

Idealne momente na mjestu ležišta i zupčanika na vratilu III izračunavamo uzimajući u obzir osobinu materijala (koeficijent ), moment savijanja i moment uvijanja:

MiA=√(α2⋅MoIII )2=432 ,45Nm

MiC=√MsC2+(α2⋅MoIII )2=618 ,12Nm

MiB=√MsB2+(α2⋅Mo III)2=432 ,45Nm

Na osnovu Č.1730 iz tablica dobija se :

σf = 750 – 900 MPa > σf = 800 MPa σdoz= σf/4=200 MPaσdn=340 – 410 MPaα=1,51

Idealni prečnici su:

d iA=3√10⋅MiAσDns

=27 ,86mm

d iC=3√10⋅MiCσDns

=3√10⋅495850200

=31 ,38mm

29

d iB=3√10⋅MiBσDns

=27 ,86mm

Idealne prečnike vratila III uvećavamo za 20% zbog povećanja sigurnosti u radu:

d sA=1,2⋅diA=1,2⋅27 ,86=33 ,43mmd sC=1,2⋅d iA=1,2⋅31 ,38=37 ,66mmd sB=1,2⋅d iB=1,2⋅27 ,86=33 ,43mm

Na osnovu ovako uvećanih prečnika vratila iz tabela se usvajaju prve veće standardne vrijednosti:

d A=dB=36mmdC=48mm

Prečnici dA i dB su nakon proračuna ležajeva uvećani na d=40 mm, zbog nemogućnosti izboraležajeva sa prethodnom dimenzijom d=36mm.

Izbor klina za vratilo II na mjestu zupčanika z4:

Materijal klina je Č.0545


Na osnovu prečnika vratila na mjestu zupčanika dD = 40 mm iz tabela se bira standardni klin dimenzija (vidi sliku):

b = 14mm, l = 50mm h = 9mm, f = 5,5mm

Provjera klina se vrši na opterećenja uslijed smicanja i uslijed površinskog pritiska.Klin je u toku rada opterećan na smicanje silom koja zavisi od obrtnog momenta i prečnika vratila:

Slika 7. Klin u vratilu.

30

Ft=2⋅Mo IIdC

=2⋅318 ,2120 ,048

=13258 ,83N

Tangenti napon uslijed sile smicanja je:

τ S=Ftb⋅l

=13258 ,8314⋅50

=18 ,94 MPa


τ doz=τ Sυ

=4403

=146 ,66MPa

Posto je τ S≤τDoz , uslov je zadovoljen.


pdoz=0,8⋅σmυ

=0,8⋅5502

=220MPa


p= Ft( h− f )⋅l

=13258 ,83(14−5,5 )⋅50

=31 ,19MPa

Pošto je p≤ pdoz , uslov je zadovoljen.

31

3.10. Izbor ležajeva za vratila I, II i III

Vratilo I:

Na vratilu I se nalazi zupčanik Z1 sa kosim zubima zbog čega se uradu pored radijalne sile javlja i aksijalna sila što treba uzeti u obzir pri izboru ležajeva. Ležajevi moraju biti u mogućnosti da podnose radijalna i aksijalna opterećenja istovremeno.

Podaci:

T = 15000h – radni vijek u satiman = 4500 (o/min) – radni broj obrtajaH =1,02 – faktor temperatureU =1,4 – faktor udara

Fr = 1725,95 N – radijalna sila u ležajuFa = 413,14 N – aksijalna sila u ležaju

F = xFr + yFa – sila na ležaju

x = 1 – faktor radijalnih opterećenjay = 1,95 – faktor aksijalnih opterećenja

F=x ∙ Fr+ y ∙ Fa=1 ∙1725,95+1,95 ∙413,14=2531,57N

Na osnovu zadanih dimenzija, odredjuje se dinamička nosivost ležaja, na osnovu koje se bira ležaj.

C=ξH⋅ξU⋅F⋅m√ T⋅n

16660=1 ,02⋅1,4⋅2531 ,57⋅3,33√15000⋅4500

16660=43774 ,6N

Na osnovu izračunatih podataka usvajam ležaj sa sljedećim karakteristikama:

DIN 635 – T2 (222 05), d=25mm, D=52mm, b=18mm.C=44000N, Co=46500N, T=50215,3 h.

32

Vratilo II:

Na vratilu II se nalaze zupčanici Z2 i Z3 sa kosim zubima zbog čega se uradu pored radijalne sile javlja i aksijalna sila što treba uzeti u obzir pri izboru ležajeva. Ležajevi moraju biti u mogućnosti da podnose radijalna i aksijalna opterećenja istovremeno.

Podaci:

T = 15000h – radni vijek u satiman = 2500 (o/min) – radni broj obrtajaH =1,02 – faktor temperatureU =1,4 – faktor udara



x = 0,67 – faktor radijalnih opterećenjay = 3,21 – faktor aksijalnih opterećenja

F=x ∙ Fr+ y ∙ Fa=0,67 ∙1725,95+3,21∙618,66=3142,29N



16660=1 ,02⋅1,4⋅3142 ,29⋅3,33√15000⋅2500

16660=45571 ,1N


DIN 635 – T2 (222 06), d=30mm, D=62mm, b=20mm.C=61000N, Co=57000N, T=105059h.

33

Vratilo III:

Na vratilu III se nalazi zupčanik Z3 sa kosim zubima zbog čega se uradu pored radijalne sile javlja i aksijalna sila što treba uzeti u obzir pri izboru ležajeva. Ležajevi moraju biti u mogućnosti da podnose radijalna i aksijalna opterećenja istovremeno.

Podaci:

T = 15000h – radni vijek u satiman = 1388,88 (o/min) – radni broj obrtajaH =1,02 – faktor temperatureU =1,4 – faktor udara



x = 1 – faktor radijalnih opterećenjay = 0,73 – faktor aksijalnih opterećenja

F=x ∙ Fr+ y ∙ Fa=1 ∙1725,95+0,73 ∙413,14=2027,6 N



16660=1 ,02⋅1,4⋅2027 ,6⋅3 ,33√15000⋅1388 ,88

16660=24642 ,36 N


DIN 628 – 3 (3208), d=40mm, D=80mm, b=30,2mm.C=33500N, Co=44900N, T=38826,8 h.

34

4. FEM ANALIZA I G-kod

a) FEM analiza za vratilo 1.Fem analiza je rađena u programskom paketu Catia V5 R21.Definisanje oslonaca i opterećenja:

Na vratilo su aplicirani vektori obimne, reakcione i aksijalne sile, kao i obrtni moment koji djeluje da vratilo. Na mjestima ležajeva su definisani fiksni oslonci.

Nakon simulacije, dobijeni su naponi po Von-Mises-u koji iznose 197.17 MPa.Uzimajući u obzir stepen sigurnosti koji iznosi 4, dozvoljeni naponi su 200 MPa. Naponi dobijenisimulacijom su manji, što znači da je vratilo pravilno dimenzionisano.

35

Progibi koji se javljaju kao posljedica dejstva opterećenja.

36

b) Generisanje G-koda za vratilo 2.

Izrada vratila 2 će se izvesti u tri koraka:- stezanje i izrada programa za jednu polovinu vratila,- stezanje i izrada programa za drugu polovinu vratila,- postavljanje vratila na glodalicu u cilju izrade žljebova za klin.

Dimenzije sirovog komada su Ø55 x 294 mm.

Program za jedan dio vratila:

NC kod:

;======================================================;=== cPost Standard PP for SINUMERIK 840 D ===;======================================================N10 G0 G90 G40 N20 ;=============== TOOL CHANGE =================N30 ; DESC : N40 ;=============================================N50 T1 M06N60 D1N70 G0 G90 G40 G17N80 F0 S0 N90 G64 SOFTN100 S70 M4N110 G1 X30 Y0 Z291.5 F0 G95

37

N120 X28N130 X0N140 X0.212 Z291.712 F1N150 G0 X30N160 G0 Z290.5N170 G1 X28 F0N180 X0N190 X0.212 Z290.712 F1N200 X27.046 Z294.5 F0N210 Z292.5N220 Z141.6N230 X27.258 Z141.812 F1N240 G0 Z294.5N250 G0 X26.092N260 G1 Z292.5 F0N270 Z150.315N280 X26.304 Z150.527 F1N290 G0 Z294.5N300 G0 X25.138N310 G1 Z292.5 F0N320 Z151.1N330 X25.351 Z151.312 F1N340 G0 Z294.5N350 G0 X24.185N360 G1 Z292.5 F0N370 Z151.1N380 X24.397 Z151.312 F1N390 G0 Z294.5N400 G0 X23.231N410 G1 Z292.5 F0N420 Z151.1N430 X23.443 Z151.312 F1N440 G0 Z294.5N450 G0 X22.277N460 G1 Z292.5 F0N470 Z151.218N480 X22.489 Z151.431 F1N490 G0 Z294.5N500 G0 X21.323N510 G1 Z292.5 F0N520 Z221.084N530 X21.535 Z221.296 F1N540 G0 Z294.5N550 G0 X20.369N560 G1 Z292.5 F0N570 Z221.1N580 X20.581 Z221.312 F1N590 G0 Z294.5N600 G0 X19.415

38

N610 G1 Z292.5 F0N620 Z221.135N630 X19.628 Z221.347 F1N640 G0 Z294.5N650 G0 X18.462N660 G1 Z292.5 F0N670 Z270.946N680 X18.674 Z271.158 F1N690 G0 Z294.5N700 G0 X17.508N710 G1 Z292.5 F0N720 Z271.1N730 X17.72 Z271.312 F1N740 G0 Z294.5N750 G0 X16.554N760 G1 Z292.5 F0N770 Z271.102N780 X16.766 Z271.314 F1N790 G0 Z294.5N800 G0 X15.6N810 G1 Z292.5 F0N820 Z290.807N830 X15.812 Z291.019 F1N840 X-2 Z290.5 F0N850 X0N860 X14.5N870 G3 X14.854 Y0 I0 J0N880 G1 X15.354 Z289.854N890 G3 X15 Y0.5 I-0.354 J0N900 G3 X14.5 Y0 I0 J-0.5N910 G3 X15 Y-0.5 I0.5 J0N920 G3 X15.5 Y0 I0 J0.5N930 G1 Z271N940 G3 X16 Y-0.5 I0.5 J0N950 G3 X16.5 Y0 I0 J0.5N960 G3 X16 Y0.5 I-0.5 J0N970 G3 X16 Y0 I0 J-0.5N980 G1 X17.5 Z270.5N990 G3 X17.854 Y0 I0 J0N1000 G1 X18.354 Z269.854N1010 G3 X18 Y0.5 I-0.354 J0N1020 G3 X17.5 Y0 I0 J-0.5N1030 G3 X18 Y-0.5 I0.5 J0N1040 G3 X18.5 Y0 I0 J0.5N1050 G1 Z221N1060 G3 X19 Y-0.5 I0.5 J0N1070 G3 X19.5 Y0 I0 J0.5N1080 G3 X19 Y0.5 I-0.5 J0N1090 G3 X19 Y0 I0 J-0.5

39

N1100 G1 X20.5 Z220.5N1110 G3 X20.854 Y0 I0 J0N1120 G1 X21.354 Z219.854N1130 G3 X21 Y0.5 I-0.354 J0N1140 G3 X20.5 Y0 I0 J-0.5N1150 G3 X21 Y-0.5 I0.5 J0N1160 G3 X21.5 Y0 I0 J0.5N1170 G1 Z151N1180 G3 X22 Y-0.5 I0.5 J0N1190 G3 X22.5 Y0 I0 J0.5N1200 G3 X22 Y0.5 I-0.5 J0N1210 G3 X22 Y0 I0 J-0.5N1220 G1 X24.5 Z150.5N1230 G3 X24.854 Y0 I0 J0N1240 G1 X25.354 Z149.854N1250 G3 X25 Y0.5 I-0.354 J0N1260 G3 X24.5 Y0 I0 J-0.5N1270 G3 X25 Y-0.5 I0.5 J0N1280 G3 X25.5 Y0 I0 J0.5N1290 G1 Z140.5N1300 X25.712 Z140.288 F1N1310 M5 M9N1320 M30

Drugi dio vratila:

40

NC kod:

;======================================================;=== cPost Standard PP for SINUMERIK 840 D ===;======================================================N10 G0 G90 G40 N20 ;=============== TOOL CHANGE =================N30 ; DESC : N40 ;=============================================N50 T1 M06N60 D1N70 G0 G90 G40 G17N80 F0 S0 N90 G64 SOFTN100 S70 M4N110 G1 X-2 Y0 Z-1.5 F0 G95N120 X0N130 X14.5N140 G3 X14.854 Y0 I0 J0N150 G1 X15.354 Z-2.146N160 G3 X15 Y0.5 I-0.354 J0N170 G3 X14.5 Y0 I0 J-0.5N180 G3 X15 Y-0.5 I0.5 J0N190 G3 X15.5 Y0 I0 J0.5N200 G1 Z-21N210 G3 X16 Y-0.5 I0.5 J0N220 G3 X16.5 Y0 I0 J0.5N230 G3 X16 Y0.5 I-0.5 J0N240 G3 X16 Y0 I0 J-0.5N250 G1 X17.5 Z-21.5N260 G3 X17.854 Y0 I0 J0N270 G1 X18.354 Z-22.146N280 G3 X18 Y0.5 I-0.354 J0N290 G3 X17.5 Y0 I0 J-0.5N300 G3 X18 Y-0.5 I0.5 J0N310 G3 X18.5 Y0 I0 J0.5N320 G1 Z-81N330 G3 X19 Y-0.5 I0.5 J0N340 G3 X19.5 Y0 I0 J0.5N350 G3 X19 Y0.5 I-0.5 J0N360 G3 X19 Y0 I0 J-0.5N370 G1 X20.5 Z-81.5N380 G3 X20.854 Y0 I0 J0N390 G1 X21.354 Z-82.146N400 G3 X21 Y0.5 I-0.354 J0N410 G3 X20.5 Y0 I0 J-0.5N420 G3 X21 Y-0.5 I0.5 J0N430 G3 X21.5 Y0 I0 J0.5N440 G1 Z-141

41

N450 G3 X22 Y-0.5 I0.5 J0N460 G3 X22.5 Y0 I0 J0.5N470 G3 X22 Y0.5 I-0.5 J0N480 G3 X22 Y0 I0 J-0.5N490 G1 X24.5 Z-141.5N500 G3 X24.854 Y0 I0 J0N510 G1 X25.354 Z-142.146N520 X25.654 F1N530 X30 Z-0.5 F0N540 X28N550 X0N560 X0.212 Z-0.288 F1N570 G0 X30N580 G0 Z-1.5N590 G1 X28 F0N600 X0N610 X0.212 Z-1.288 F1N620 X27.046 Z2.5 F0N630 Z0.5N640 Z-141.4N650 X27.258 Z-141.188 F1N660 G0 Z2.5N670 G0 X26.092N680 G1 Z0.5 F0N690 Z-141.4N700 X26.304 Z-141.188 F1N710 G0 Z2.5N720 G0 X25.138N730 G1 Z0.5 F0N740 Z-140.9N750 X25.351 Z-140.688 F1N760 G0 Z2.5N770 G0 X24.185N780 G1 Z0.5 F0N790 Z-140.9N800 X24.397 Z-140.688 F1N810 G0 Z2.5N820 G0 X23.231N830 G1 Z0.5 F0N840 Z-140.9N850 X23.443 Z-140.688 F1N860 G0 Z2.5N870 G0 X22.277N880 G1 Z0.5 F0N890 Z-140.782N900 X22.489 Z-140.569 F1N910 G0 Z2.5N920 G0 X21.323N930 G1 Z0.5 F0

42

N940 Z-80.916N950 X21.535 Z-80.704 F1N960 G0 Z2.5N970 G0 X20.369N980 G1 Z0.5 F0N990 Z-80.9N1000 X20.581 Z-80.688 F1N1010 G0 Z2.5N1020 G0 X19.415N1030 G1 Z0.5 F0N1040 Z-80.865N1050 X19.628 Z-80.653 F1N1060 G0 Z2.5N1070 G0 X18.462N1080 G1 Z0.5 F0N1090 Z-21.054N1100 X18.674 Z-20.842 F1N1110 G0 Z2.5N1120 G0 X17.508N1130 G1 Z0.5 F0N1140 Z-20.9N1150 X17.72 Z-20.688 F1N1160 G0 Z2.5N1170 G0 X16.554N1180 G1 Z0.5 F0N1190 Z-20.898N1200 X16.766 Z-20.686 F1N1210 G0 Z2.5N1220 G0 X15.6N1230 G1 Z0.5 F0N1240 Z-1.193N1250 X15.812 Z-0.981 F1N1260 M5 M9N1270 M30

43

Glodanje žljebova za klinove

Potrebno je definisati tačku u koju će se smjestiti ishodište koordinatnog sistema.Ishodište će se nalaziti na početku vratila (po osi X=290), poklapajući se sa osom vratila (Y=0) i na visini koja je jednaka polovini prečnika na kojim se nalazi klin (Z=21).

44

Izgleda vratila 2 nakon obrade glodanjem:

Kod:

;======================================================;=== cPost Standard PP for SINUMERIK 840 D ===;======================================================N10 G0 G90 G40 N20 G40 M8N30 G17N40 ;=============== TOOL CHANGE =================N50 ; DESC : N60 ;=============================================N70 T1 M06N80 D1N90 G0 G90 G40 G17N100 F0 S0 N110 G64 SOFTN120 S70 M3N130 G1 X-0.092 Y185.996 Z0 F300 G94N140 Z-5.5N150 X-0.739 Y185.674 F1000N160 X-1 Y185N170 Y159N180 X-0.707 Y158.293N190 X0 Y158N200 X0.707 Y158.293N210 X1 Y159N220 Y185

45

N230 X0.674 Y185.739N240 X-0.092 Y185.996N250 X-0.231 Y187.489N260 X-0.369 Y188.983N270 X-1.783 Y188.581N280 X-2.956 Y187.695N290 X-3.73 Y186.445N300 X-4 Y185N310 Y159N320 X-3.696 Y157.469N330 X-2.828 Y156.172N340 X-1.531 Y155.304N350 X0 Y155N360 X1.531 Y155.304N370 X2.828 Y156.172N380 X3.696 Y157.469N390 X4 Y159N400 Y185N410 X3.659 Y186.616N420 X2.695 Y187.956N430 X1.271 Y188.793N440 X-0.369 Y188.983N450 Z0 F1N460 X-0.092 Y131.996 F300N470 Z-5.5N480 X-0.739 Y131.674 F1000N490 X-1 Y131N500 Y95N510 X-0.707 Y94.293N520 X0 Y94N530 X0.707 Y94.293N540 X1 Y95N550 Y131N560 X0.674 Y131.739N570 X-0.092 Y131.996N580 X-0.231 Y133.489N590 X-0.369 Y134.983N600 X-1.783 Y134.581N610 X-2.956 Y133.695N620 X-3.73 Y132.445N630 X-4 Y131N640 Y95N650 X-3.696 Y93.469N660 X-2.828 Y92.172N670 X-1.531 Y91.304N680 X0 Y91N690 X1.531 Y91.304N700 X2.828 Y92.172N710 X3.696 Y93.469

46

N720 X4 Y95N730 Y131N740 X3.659 Y132.616N750 X2.695 Y133.956N760 X1.271 Y134.793N770 X-0.369 Y134.983N780 Z0 F1N790 M5N800 M5 M9N810 M30

47

5. TEHNIČKI OPIS I NAMJENA REDUKTORA

Pod pojmom reduktor podrazumijeva se zupčasti ili pužni prenosnik smješten u posebno kućište. Zadatak reduktora je prenošenje snage od nekog pogonskog stroja na određeni radni stroj uz odgovarajuću promjenu obrtnog momenta.Pri tome se najčešće brzina vrtnje umanjuje ili reducira, na primjer, motori SUS rade sa n m = 1800 – 2200 min-1 (Dizel) i 4000 – 8000 min-1 (benzinski). Radne mašine rade na znatno manjem broju obrtaja (alatne mašine, transporteri, elevatori, automobili, dizalice).

Zato se između pogonske i radne mašine postavljaju reduktori koji smanjuju broj obrtaja pogonske mašine, prilagođavajući ga potrebnom broju obrtaja radne mašine.Ukoliko je potrebno da se u toku rada mijenja broj obrtaja radne mašine (na primjer kod motornih vozila, mašina alatki i dr.) upotrebljavaju se mjenjači koji mogu da smanje broj obrtaja u više stepeni , ili varijatori koji mogu da obezbijede svaki željeni broj obrtaja u određenom dijapazonu.Varijatori mogu, pored redukcije, da obezbijede i multipliciranje (povećanje) broja obrtaja.Reduktori se izrađuju za snage od 0,1 kW do 10000 kW i više, a serijski se proizvode za snage do 700 kW, prenosni odnos obično je od 1 do 500.

Prema vrsti prenosnika reduktori mogu biti: sa cilindričnim zupčanicima, sa konično-cilindričnim zupčanicima, pužasti, pužasto-cilindrični i dr.Prema položaju vratila i elemenata za prenos, reduktori mogu biti horizonstalni i vertikalni.Prema broju stepeni prenosa, reduktori mogu biti: jednostepeni, dvostepeni, trostepeni i višestepeni.

Zupčanici se izrađuju obično od legiranog čelika pa se termički obrađuju, vratila se izrađuju od kvalitetnog ugljeničnog ili legiranog čelika sa fino brušenim rukavcima i podglavcima sa tolerancijama k6 i m6. Ulazno vratilo obično ima jedan klin a izlazno dva.

Podmazivanje zupčanika u opštem slučaju vrši se potapanjem zubaca u uljno kupatilo. Ukoliko su brzine zupčanika veće od 12 m/s onda se vrši prinudno podmazivanje pumpom.

Hlađenje reduktora vrši se odvođenjem topline preko zidova kućišta, kod nekih reduktora koji rade pod visokim temperaturama okoline i kod pužastih reduktora srednje i veće snage ugrađuju se posebni sistemi za hlađenje, ventilatori ili rebraste kućice. Kod reduktora koji se prinudno podmazuju i hlade ugrađuje se manometar i termometar radi stalne kontrole pritiska ulja i temperature reduktora.

48

6. LITERATURA

[1] Spasoje Drapić, Osnove konstruisanja, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva Sarajevo, Sarajevo.[2] Jovan Jevtić, Reduktori, proračun i konstrukcije, izdavač Privredni Pregled Beograd. [3] Milan Trbojević i grupa autora, Reduktori, Naučna knjiga Beograd.

49

Grafički Rad - CAD-CAM Sistemi

Documents

Transcript of Grafički Rad - CAD-CAM Sistemi