České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 1

Projekt OPPA

“Systém elektronické podpory studia“

(SEPS)

České vysoké učenítechnické v Praze

FAKULTA STROJNÍ

Části a mechanismy strojů IČMS1

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

Úloha (téma) č. 3A

České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 2

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

Zadání Navrhněte nepohyblivé spojení náboje ozubeného kola na výstupním hřídeli

převodové skříně (parametry z úlohy č. 1) s tímto hřídelem pomocí těsného pera (ČSN02 2562). Vyřešte konstrukčně toto spojení, včetně axiálního zajištění náboje pomocíhřídelové matice KM a pojistné podložky MB.

Základní vstupní hodnota je točivý moment elektromotoru (z úlohy č. 1, bodu osnovy zprávy 5.4) M´kM a parametry převodovky (ipř a ηpř ) ze zadání úlohy č. 1.

Dovolené napětí v krutu výstupního hřídele kD = 40 N/mm2.Materiál náboje je ocel, zatížení klidné.Spoj je nepohyblivý s netvrzenými povrchy.

České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 3

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

1. Návrhové výpočty1.1 Výpočet točivého momentu na výstupním hřídeli převodovky MkIII

𝑑𝐻´ =3 16 ∙ 𝑀𝑘𝐼𝐼𝐼

𝜋 ∙ 𝜏𝑘𝐷

𝑀𝑘𝐼𝐼𝐼 = 𝑀𝑘𝑀´ ∙ 𝜂𝑝ř ∙ 𝑖𝑝ř

1.2 Výpočet výstupního průměru hřídele převodovky (válcový konec) a návrhprůměru hřídele pod kolem

Zvolit 𝑑𝐻 > 𝑑𝐻´

1.3 Stanovení profilu pera (b x h)

𝜏𝑘𝐷 = 40 𝑁 ∙ 𝑚𝑚−2

České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 4

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

Délka l (mm) do 28 32 až 80 90 až 400

Úchylky drážky +0,20

+0,30

+0,50

5,5

5,3

České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 5

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

1.4 Výpočet délky pera a stanovení normalizované délky

𝑝 =4 ∙ 𝑀𝑘𝐼𝐼𝐼

𝑑𝐻 ∙ ℎ ∙ 𝑙𝑎´≤ 𝑝𝐷 → 𝑙𝑎

´ ≥4 ∙ 𝑀𝑘𝐼𝐼𝐼

𝑑𝐻 ∙ ℎ ∙ 𝑝𝐷…funkční délka pera

𝑙´ = 𝑙𝑎´ + 𝑏 …celková délka pera, použít vyšší

hodnotu l(ČSN), z řady u peraa přepočítat znovu funkční délku la.

𝑙𝑎 = 𝑙(Č𝑆𝑁) − 𝑏

České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 6

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

1.5 Návrh rozměrů spoje a součástí pro axiální pojištění (skica v textu zprávys obecnými rozměry)

𝑙𝑁𝑚𝑖𝑛 = 𝑙 + ℎ

Určete KM matici a MB podložku dle ČSN 02 3630

České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 7

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

s

České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 8

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

1.6 Stanovení uložení (hřídel – náboj, pero – drážky)

2. Kontrolní výpočty2.1 Kontrola pera na otlačení

2.2 Kontrola pera na střih

Typ uložení (pohyblivé, nepohyblivé)Uložení hřídel-pero, hřídel-náboj

𝑝 =4 ∙ 𝑀𝑘𝐼𝐼𝐼

𝑑𝐻 ∙ ℎ ∙ 𝑙𝑎≤ 𝑝𝐷

𝜏 =2 ∙ 𝑀𝑘𝐼𝐼𝐼

𝑑𝐻 ∙ 𝑏 ∙ 𝑙𝑎≤ 𝜏𝐷 𝜏𝐷 = 60 ÷ 90 𝑁 ∙ 𝑚𝑚−2 …mat. pera 11 500, 11 600

České vysoké učení technické v Praze

FAKULTA STROJNÍÚ12113

Úloha č. 3A

Části a mechanismy strojů I

Ústav konstruování a částí strojů

Snímek č. 9

Spojení hřídele a náboje prostřednictvím pera

Výstupy

1) Technická zpráva.

2) Grafické výstupy:- výkres konstrukčního řešení spoje (kótovaný s pozicemi pera, matice KM a podložky

MB)- detaily drážky v náboji a hřídeli (kótovaný podklad pro výrobu).