Pužni par
-
Upload
maja-naskovic -
Category
Documents
-
view
72 -
download
2
description
Transcript of Pužni par
Škola Učenik ListTehnička škola „15 Мај“ Predrag Ristić 2
Tekst zadatka
Na osnovu datih podataka proračunati i konstruisati pužni par vratila I reduktora za date podatke. Izabrati I proveriti standardne elemente (klinove I ležaje).
Polazni podaci su:1. F=25,5KN2. n1=n2=1660 ° /min
3. i1,2=z1Z2
=11
4. K A=1,335. t=12000h/min6. Č .15307. L1=280mm8. L2=190mm9. P .CuZn1610. S=1,3511. x=0,01512. leviA
Nacrtati:1. Radionički crtež puža, venca i pužnog točka2. Sklopni crtež reduktora
Datum Predmet Profesor
08.08.2015. KonstruisanjeŠkola Učenik List
Tehnička škola „15 Мај“ Predrag Ristić 3
Tok proračuna:
1. Osno rastojanje pužnog para
a=3√T 2 ∙ K A
σd2 ∙ ZE
2 ∙ Z P2=3√ 1163600 ∙1,251762
∙157,42 ∙2,92=214mm
Gde je:T 2=T1 ∙i ∙ ɳ=0,147 ∙11 ∙0,902=1,1636kNm=1163600Nmm
T 1=Pω1
= 25,5173,75
=0,147kNm – obrtni moment na vratilu puža
ω1=π ∙n130
=3,14 ∙166030
=173,75 s−1 – ugaona brzina puža
i=10 – prenosni odnos pužnog para
ɳ=tg γm
tg (γm+ρ )= tg 16,699tg (16,699+1,7 )
=0,902 – stepen iskoriščenja
gde je tg γm=Z1q
= 310
, pa je γm=16 ,699 ° , μ=0,03 i ρ=1,7 °
K A=1,33 – faktor spoljašnjih dinamičkih sila
Dozvoljeni napon na bokovima zubaca puznog zupčanika:
σ d=σ Hlim ∙ Zh ∙ Zn
S=500 ∙1,09∙0,42
1,3=176 N
mm2 – gde je:
σ Hlim=500N
mm2P .CuZn16 prema tablici 4.6
Zh=6√ 25000t = 6√ 2500012000
=1,09 – faktorveka
Zn=8√ 1
(7,5 ∙ n2+1 )=8√ 1
(7,5 ∙1660+1 )=0,42 – faktor broja obrtaja
S=1,3 – Usvojena vrednost stepena sigurnosti bokova
Faktor elastičnosti materijalaP .CuZn16 prema tablici 4.6 ZE=157,4√ Nmm2
Faktor dodira prema tablici 4.7 za pretpostavljeni odnos dm1a
=0,35 iznosi: Zρ=2,9
Osno rastojanje pužnog para a=0,5 ∙ (d1+d2 )=0,5 ∙m∙ (q+Z2 ), pa je modul pužnog zupčanika
m= 2∙ aq+Z2
= 2 ∙21410+33
=10, usvaja se standardni modulm=10
2. Stepen
S¿σ flimσ f
= 84719 ,34
=4 3 ,7 9 , sto zadovoljava
Gde je:
σ flim=847N
mm2−¿trajna izdrzljivost podnozja zubaca puznog zupcanika od
P .CuZn 16prema tablici 4.5
Datum Predmet Profesor08.08.2015. Konstruisanje
Škola Učenik ListTehnička škola „15 Мај“ Predrag Ristić 4
σ f=1.5 ∙F t2 ∙K A
b2 ∙m=1.5∙7757 ∙1.33
80 ∙10=19 ,34 N
mm2−¿napon u podnožju zubaca pužnog zupčanika
F t2=2∙ T 2d2
=2 ∙1163600300
=7757N−¿obimna sila na pužnom zupčaniku
b2=0.8 ∙ d1=0.8 ∙100.0=80mm−¿širina puznog zupcanika
m=10mm−¿modul pužnog zupčanika
3. Proračun geometrijskih veličina pužnog para zaX=0,01
Broj hodova puža Z1=3Prenosni odnos i=11Broj zubaca pužnog zupčanikaZ2=33Modul m=10mmStandardni profil određen je saα n=20
° ,Un=1 , cn=0.2ix=0Prečnici podeonih kružnica
d1=m∙q=10∙10=100mmd2=m∙Z2=10 ∙33=330mm
Ugao nagiba zavojnice na podnožnom prečniku
tgym=Z1q1
= 310, pa je Y m=16,699
°
Smer zavojnice puža je levi.Osno rastojanje geometrijskih osa puža i pužnog zupčanika
ɑ=d1+d22
=100+3302
=215mm
Prečnici temenih kružnicada1=d1+2 ∙m=100+2 ∙10=120mmda2=d2+2 ∙m=330+2 ∙10=350mm
Prečnici podnožnih kružnica
d f 1=d1−2.4 ∙m=100−2.4 ∙10=76mmd f 2=d2−2.4 ∙m=330−2.4 ∙10=306mm
Prečnici temenog kruga pužnog zupčanika za Z1=3da2<da2+2 ∙m;da2+2 ∙m=350+20=370mm
Usvajam da2=350mmPoluprečnik zaobljenja površine pužastog točka
r=a−da22
=215−3502
=40mm
Datum Predmet Profesor08.08.2015. Konstruisanje
Škola Učenik ListTehnička škola „15 Мај“ Predrag Ristić 5
Širina puža(b1) i pužnog točka (b2¿ iznosi:b1>√d a2−d22 ,√da22 −d2
2=√3502−3302=116mm
Usvaja se b1=130mm,b2=0.8 ∙ d1=0.8 ∙100=80mmDebljina navoja puža na podeonom krugu
St 1=m ∙π ∙ cosym
2=10∙ π ∙cos 16,699°❑
2=15,04mm
Temena visina zupca puža h1=m=10mm
4. Aktivne sile i semao pterecenja vratila
Obimna silaF t1=Fa2=2Td1∙ K A=
2 ∙147000100
∙1.33=3910N
Akcijalna silaFa1=Ft 2=F t
tg( ym+ρ)= 3910tg 18,399°
=9695N
Radijalna silaF r1=F r2=F t ∙tgα=9695 ∙tg 20 °=3529N
Šema opterećenja vratila
5. Dimenzionisanje vratila l,izbor i provera klina i izbor i provera lezaja na vratilu l
Otpori oslonca u ,,V’’ –ravni
∑M A=Fa1 ∙ r1−Fr 1 ∙l12−FBV ∙l1=0
FBV=F r1∙
l12−Fa1∙ r1
l1=3529 ∙140−9695∙50
280=33N
∑M B=F AV ∙l1−Fa1 ∙r1−F r1 ∙l12=0
F Av=F r1 ∙
l12+Fa1∙ r1
l1=3529 ∙140+9695 ∙50
280=3496N
Datum Predmet Profesor08.08.2015. Konstruisanje
Škola Učenik ListTehnička škola „15 Мај“ Predrag Ristić 6
Otpori oslonca u ,,H’’ ravni
F AH=F BH=F t12
=39102
=1955N
Rezultujući radijalni otpori oslonca
F A=√F AH2 +F AV
2 =√19552+34962=3 496NAko se promeni smer obrtanja vratila, promeniće se vrednost otpora oslonca, tako da oba ležaja treba proveravati saFa=9695N i F r=3529N . Ako se zanemare sopstvene težine, moment savijanja iznose:
M SB=M SA=0
M S1Vl =FBV ∙
l12=33 ∙140=4620Nmm
M S1Vd =FAV ∙
l12=3 496 ∙140=489 440Nmm
M S1 H=−FBH ∙l12=−1955 ∙140=−273700Nmm
M S1=√M S1 H2 +M S1V
2 =√2737002+48944 02=560770NmmMoment uvijanja odspojnice do sredine pužaT 1=147000Nmm
Za čelik Č .1530σ D (−1)=220N
mm2 i τ D (−1)=180
N
mm2, pa su dozvoljeni naponi:
σ sd=σ D (−1)
S=2204
=55 Nmm2
τud=τ D (−1 )
S=1804
=45 Nmm2
α 0=σ d (−1 )
τ D (−1)=220180
=1.22
Merodavni moment za proračun vratila
M is=M iA=√0+(α02 ∙ T )2
=1.222∙147000=89670Nmm
M iz=√M S12 +(α 02 ∙ T )
2
=√5607702+896702=567694NmmIdealni prečnici vratila iznose
d iA=d iS=3√ 32 ∙M iA
π ∙σ sd= 3√ 32∙89670π ∙55
=25mm
d iZ=3√ 32 ∙ MiZ
π ∙σsd=3√ 32 ∙567694π ∙55
=4 7mm
Usvojeni prečnici vratilaVeza vratila i elektromotora (4AZI8OL-4) ostvaruje se pomoću elastične spojnice sa gumenim obručem. Za elektromotor je predviđen prečnik vratilaD=35mm (V.katalog trofaznih asihronih motora ,,SEVER’’)
Datum Predmet Profesor08.08.2015. Konstruisanje
Škola Učenik ListTehnička škola „15 Мај“ Predrag Ristić 7
Za električne spojnice sa gumenim obručem (,,POBEDA’’) velicine 14-1 moguće je izvršiti razvrtanje provrta do 35mm. Prema tome usvaja se d s=35mmLežišta su izložena velikom radijalnom, a naročito aksijalnom opterećenju. Zato privremeno usvajamo
d A=dB=55mm.Idealni prečnik vratila na delu puža mora biti manji od podnožnog prečnika puža.Ovaj uslov je ispunjen jer je podnožni prečnik puža d fl=76mm, a idealni prečnik vratila d il=45mm.
Dimenzionisanje I provera klinaZa prečnik vratila d=35mm usvaja se zaobljeni kiln bez nagiba – visokih dimenzija
10 x8 x 70−JUSM .C2.060 .Korisna dužina klinalk=1.5 ∙ d=1.5 ∙35=52,5mm;l=lk+b=52,5+10=62,5mmI dubina dodira sa spojnicom t 1=h−t=8−5.0=3.0mm.Obimna sila na klinu iznosi:
F tk=2Td
=2 ∙14700035
=8400N .
Površinski pritisak
p=F tklk ∙t 1
= 840060 ∙3,3
=42 ,42 Nmm2
, površinski pritisak zadovoljava.
Izbor i provera lezaja A i B
Ležajna vratilu I opterećen je sa F r=3529N i Fa=9695N , broj obrtaja n=166 0min−1 ,radna temperature t ≤100 °C . Na osloncu B privremeno se usvajaju dva lezaja 32312,od kojih svaki ima nosivost C=65kN .Ekvivalentno opterećenje jednog ležaja:
F=x ∙ F r+ y ∙ Fa=0.4 ∙3529+1.45 ∙9695=15 470N
Gde je za 32312:e=0,41 ;V=1 ,FaF r
=96953529
=2.75 ,pa je x=0.4 , y=1.45 , jer spoljni prsten miruje.
Vek ležaja
Lh=106
60 ∙ n∙( f t ∙ cF )
m
= 106
60 ∙1660∙( 1 ∙651510 )
3,33
=1683h
6. Dimenzionisanje vratila II, izbor i provera klina i izbori provera ležaja na vratilu IIOtporio slonca u ,,V’’ ravni
∑M D=−FCV ∙ l2−Fa2 ∙ r2+Fr 2 ∙l22=0
FCV=F r2∙
l22−Fa2∙ r2
l2=3529∙95−3910∙165
190=−1631N
∑MC=Fa2 ∙r 2+F r2 ∙l22−F DV ∙ l2=0
FDV=F r2 ∙
l22+Fa2∙ r2
l2=3529 ∙85+3910 ∙165
190=4974N
Datum Predmet Profesor08.08.2015. Konstruisanje
Škola Učenik ListTehnička škola „15 Мај“ Predrag Ristić 8
Ako se promeni smer obrtanja vratila, promeniće se i smer aksijalne sile. Zato su za proveru ležaja merodavne sile FCV=F DV=4974N .Otpori oslonca u ,,H’’ –ravni
FCH=FDH=F t22
=96952
=4847,5N
Rezultujuci radijalni otpori osloncaFD=√F DH
2 +F DV2 =√4 9742+4847,52=6945N
Momenti savijanja ako se zanemari sopstvena tezina elemenata
M SS=M SC=M SD=0
M S2Vl =FCV ∙
l22=−1631 ∙95=130400Nmm
M S2 H=FCH ∙l22=4847,5∙95=387800Nmm
M S2=√M S 2H2 +M S2V
2 =√3878002+1304002=409137nmmMoment uvijanja od puznog zupcanika do spojnice
T 2=T1 ∙i ∙ n=1163600Nmm
Za čelik Č .1530σ D (−1)=220N
mm2 i τ D (−1)=180
N
mm2, pa su dozvoljeni naponi:
σ sd=σ D (−1)
S=2204
=55 Nmm2
τud=τ D (−1 )
S=1804
=45 Nmm2
α 0=σ d (−1 )
τ D (−1)=220180
=1.22
Merodavni moment za proračun vratila
M is=M iC=√0+(α 02 ∙ T )2
=1.222∙1163600=709796Nmm
M iz=√M S22 +(α 02 ∙ T )
2
=√4091372+7097962=819270NmmIdealni prečnici vratila iznose
d iC=d iS=3√ 32∙ M iC
π ∙σ sd= 3√ 32∙709796π ∙55
=51mm
d iZ=3√ 32 ∙ MiZ
π ∙σsd=3√ 32 ∙819270π ∙55
=53mm
Usvaja se dC=dD=75mm., d S=65mm, d2=80mm
Datum Predmet Profesor08.08.2015. Konstruisanje
Škola Učenik ListTehnička škola „15 Мај“ Predrag Ristić 9
Dimenzionisanje I provera klinaAko se veza izlaznog vratila reduktora I radne mašine izvodi pomoću elastične spojnice sa gumenim vencem, prema catalogu proizvođača veličina spojnice je 28 -1 +, pa je dužina klina l=110mm. Usvajamo dva klina 18x11x110 – JUS M.C2.060Korisna dužina klinalk=l−b=110−18=92mm
Obimna sila na klinu iznosi:
F tk=2T ∙ K A
d=2∙11636 00∙1 ,33
65=47494N .
Površinski pritisak
p=F tklk ∙t 1
= 4749492 ∙3,3
=157 , površinski pritisak zadovoljava.
Za vezu tela točka I vratila usvaja se kiln 22x14x110 – JUS M.C2.060Obimna sila na klinu iznosi:
F tk=2Td
=2 ∙116360065
=35710N .
Površinski pritisak
p=F tklk ∙t 1
= 3571092 ∙3,3
=118 Nmm2
, površinski pritisak za dovoljava.
Izbor i provera lezaja A i B
Ležaj na vratilu II opterećen je sa F r=3529N i Fa2=3910N , broj obrtaja n=166 0min−1 ,radna temperature t ≤100 °C . Na osloncu B privremeno se usvajaju dva lezaja 32312,od kojih svaki ima nosivost C=104 kN .
Ekvivalentno opterećenje jednog ležaja:F=x ∙ F r+ y ∙ Fa=0.4 ∙3529+1.45 ∙3910=6 088N
Gde je za 32312:e=0,41 ;V=1 ,FaF r
=32253529
=0,91 ,pa je x=0.4 , y=1.45 , jer spoljni prsten miruje.
Vek ležaja
Lh=106
60 ∙ n∙( f t ∙ cF )
m
= 106
60 ∙1660∙( 1∙1045,71 )
3,33
=173777h
Datum Predmet Profesor08.08.2015. Konstruisanje