דוח לפרויקט בחלקי מכונות

60
הטכניון- המכון הטכנולוגי לישראל הנדסה חקלאית פרויקט בחלקי מכונות015018 הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית מסלול הנדסה חקלאית מגמת מיכון חקלאי דו"ח סיכום לתכנון תיבת הפחתה שם הקורס: פרויקט בחלקי מכונות015018 מרצה: ד"ר חיים מיכלין מתרגל: מר רמי כתב מגישים: תמיר מעברי יהוידע בן ארי תאריך הגשה: 28.2.14

Upload: tamir-mhabary

Post on 09-Aug-2015

81 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

המכון הטכנולוגי לישראל -הטכניון 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

הפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית

מסלול הנדסה חקלאית

מיכון חקלאי מגמת

דו"ח סיכום לתכנון תיבת הפחתה

:הקורס שם

015018 בחלקי מכונות פרויקט

מרצה: ד"ר חיים מיכלין

מתרגל: מר רמי כתב

מגישים:

תמיר מעברי

יהוידע בן ארי

28.2.14: הגשה תאריך

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2

תוכן עניינים 4 .................................................... ודרישות תכני מפרט -הפרויקט מטלת קבלת מסמך 1

מבוא 5 ................................................................................................................. 2

ההנעה תחנת של קינמטי וחישוב החשמלי המנוע בחירת 6 ............................................. 3

ההפחתה תיבת של השיניים גלגלי חישוב 7 ................................................................. 4

הפחתה תיבת בתכנון ראשון שלב 9 ........................................................................... 5

9 .................................................................................... הגלים קטרי חישוב 5.1

9 ................................................... שיניים גלגלי עבור גיאומטריות מידות חישוב 5.2

10 ....................................................................................... מיסבים בחירת 5.3

10 ................................................................... לתיבה ראשוניות מידות חישוב 5.4

הפחתה תיבת בתכנון שני שלב 11 ............................................................................. 6

11 ....................................................................................... מצמדים חישוב 6.1

13 ............................................................................ ומומנטים כוחות חישובי 6.2

17 ..................................................................................... גלים חוזק חישוב 6.3

20 ................................................................................. מיסבים חוזק חישוב 6.4

22 .................................................................................................. מיםשג 6.5

23 .................................................................................................. אטמים 6.6

24 ............................................................................................ סיכה חומרי 6.7

24 .......................................................................................... התיבה ממדי 6.8

24 ................................................................. שיניים לגלגלי גלם חומר בחירת 6.9

ביבליוגרפיה 25 ...................................................................................................... 7

26 ............................................................................................................ נספחים 8

26 ....................... ההנעה תחנת של קינמטי וחישוב שמליח מנוע בחירת - 1 נספח 8.1

27 ..................................................................... שיניים גלגלי חישוב - 2 נספח 8.2

35 ................................................................. הראשון השלב נספחי – 3 נספח 8.3

35 ............................................................... הגלים קטרי חישוב – 3.1 נספח 8.3.1

36 ................................................ שיניים לגלגלי מומלצות מידות – 3.2 נספח 8.3.2

37 ............................................. התיבה מימדי של ראשוני חישוב – 3.3 נספח 8.3.3

38 .............................................. הפחתה לתיבת ראשונית סכמה – 3.4 נספח 8.3.4

39 .................................................................... השני השלב נספחי – 4 נספח 8.4

39 ..................................................................... מצמדים חישוב - 4.1 נספח 8.4.1

40 .......................................................... ומומנטים כוחות חישוב – 4.2 נספח 8.4.2

42 .................................................. למנוע קרוב לגל חוזק חישוב – 4.3 נספח 8.4.3

45 ......................................................... אמצעי לגל חוזק חישוב – 4.4 נספח 8.4.4

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3

48 ................................................... לתוף קרוב לגל חוזק חישוב – 4.5 נספח 8.4.5

51 ............................................................. מיסבים חוזק חישוב – 4.6 נספח 8.4.6

56 ...................................................................... שגמים חישוב – 4.7 נספח 8.4.7

56 ............................................................. התיבה ממדי חישוב – 4.8 נספח 8.4.8

58 ..................................................................... התיבה סכמת – 4.9 נספח 8.4.9

59 ............................................................................. לשגמים תקן – 5 נספח 8.5

60 ..................................................................................................... ייצור שרטוטי 9

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4

מפרט תכני ודרישות -מסמך קבלת מטלת הפרויקט 1

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5

מבוא2

המוכללת בתחנת ההנעה של מסוע סרט. פחתההתיבת האת לתכנן התבקשנובפרויקט זה

גודל התיבה והמנוע נגזרו מדרישות המהירות של המסוע והעומס המופעל עליו. תיבת

. המסוע סרטלמהמנוע מומנטה תרהעב ההפחתה מקשרת בין המנוע הנבחר לבין המסוע תוך

על פי קביעת ,את מהירות המנוע למהירות הנדרשת בהתקן המונע התיפחתיבת ההפחתה, מ

ביציאה מתיבת ההפחתה נקבל מהירות סיבוב נמוכה יותר ניים.ייחס העברה של גלגלי הש

תופעה זאת מתרחשת מכיוון .היוצא מהמנוע מומנט גבוה יחסית לזהכן ממהירות המנוע ו

על מנת לעמוד בדרישות היה צורך שמהירות הסיבוב עומדת ביחס הפוך למומנט המופעל.

גלים: תיבה שלושהלהשתמש בשני זוגות של גלגלי שיניים ועל כן יש ב

מורכב גלגל שיניים אחד. , על גל זה מחובר למצמד המחובר למנוע - גל ראשון

עליו.עזרת שני גלגלי השיניים המורכבים מקשר בין הגל הראשון לשלישי ב -גל שני

המסוע. על גל זה סרטהמסוע המניע את למצמד המחובר לתוףמחובר - גל שלישי

גלגל שיניים אחד. מורכב

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6

וחישוב קינמטי של תחנת ההנעה חירת המנוע החשמליב3

ספק הכולל הנדרש מתוף המסוע, בהתאם האת ה לקחנו בחשבוןחשמלי המנוע ה תרבבחי

גם בהפסדי ותהתחשבזאת תוך למהירות סרט המסוע ולכוחות הפועלים על סרט המסוע.

ההספק בין המנוע לסרט המסוע הנובעים מ:

(.המסוע סרט החלקה בין התוף לסרט )נצילות

.)פעולת גלגלי השיניים הגליליים )נצילות גלגלי השיניים

. בחירת מנוע חשמלי וחישוב קינמטי של תחנת ההנעה ,1בנספח החישוב המפורט מוצג

דרך החישוב:

מכפלת מהירות הסרט והכוח המופעל עליו. –הספק נדרש בסרט

מכפלת הנצילויות במערכת. –מציאת נצילות כללית

חלוקת הספק נדרש בנצילות כללית. –הספק נדרש במנוע

שההספק הנדרש מהמנוע החשמלי הינו התקבל לעילחישוב מה kWNe 8.2 .

י:המלצות ושיקולים לבחירת מנוע חשמל

22 –ל 14בין יחס ההפחתה בטווח ש .

.עמידה בהספק הנדרש

משפיע על המחיר ועל הביצועים העצמיים של המנוע -משקל מנוע מינימאלי.

ד"ר ,על ידי מרצה הקורס שהוצג לנומתוך קטלוג מנועים המנוע החשמלי נבחר

חיים מיכלין.

שנבחרתכונות המנוע

PE100LB - דגם .1

.קטבים 4מנוע בעל .2

.תלת פאזי אסינכרוני ACמנוע .3

מנוע במשקל .4 kg23.

.cycles50 -ו rpm1420מנוע בעל .5

הספק של .6 kW3.

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7

חישוב גלגלי השיניים של תיבת ההפחתה4

הפחתת מהירות הסיבוב. תפקיד גלגלי השיניים הוא להעביר את המומנט מהמנוע לתוף תוך

יחס ההפחתה בזוג גלגלי שיניים נמצא ביחס הפוך לקטרי הגלגלים.

מורכב מאד וכולל פרמטרים רבים שיש להתייחס אליהם. מאחר גלגלי שיניים הואחישוב

ותורת חישוב זו אינה מוכרת לנו, קיבלנו ממרצה הקורס )ד"ר מכלין(, קבצי מטקד המכילים

חושבו כל קבצים אלו בעזרת יים תוך התחשבות בכלל הפרמטרים. את חישוב גלגלי השינ

. בתיבת ההפחתה הנתונים הדרושים לצורך בניית גלגלי השיניים ומציאת המרחק בין הגלים

משום ,לתוף המסוע יםקרובהגלגלי השיניים עבור זוג הפרמטריםחושבו בשלב הראשון

יה עומס גדול יותר. החישוב בוצע שזאת התמסורת החשובה מבין השתיים מאחר ומופעל על

התקבל הוא ש, מקדם בטחון לכפיפה רצוייםביטחון מקדמי בצורה איטרטיבית עד שהתקבלו

. לצורך התחלת החישוב האיטרטיבי נדרשנו למצוא 1.26ומקדם בטחון ללחץ מגע הוא 1.61

הכללי את יחס ההעברה בכלל המערכת ובכל תמסורת של גלגלי השיניים. את יחס ההעברה

. לפי ההמלצה של מרצה 20.03במערכת מצאנו כבר בתהליך בחירת המנוע החשמלי והוא

של תמסורת גלגלי השיניים שקרובה למנוע החשמלי הפחתההקורס, ד"ר חיים מיכלין, יחס ה

נבחרה בעזרת הגרף הבא:

הפחתה: גרף יחסי 1גרף

ה בתמסורת גלגלי השיניים שקרובה למנוע הפחתשיחס ה, מתקבל 20.03הפחתה כללי עבור יחס

ה הכולל במערכת ביחס ההעברה שקיבלנו מהגרף הפחת. מחלוקת יחס ה6.01החשמלי הינו

. 3.33 – קרובה לתוף המסועהה של תמסורת גלגלי השיניים הפחתהתקבל יחס ה

חישוב גלגלי שיניים. - 2החישוב המפורט מופיע בנספח

.1עבור גלגלי השיניים, מרוכזים בטבלה ריכוז הפרמטרים שחושבו

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

i1

i1*i2

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8

גלגלי שיניים סיכום הפרמטרים עבור: 1טבלה

פרמטרתמסורת גלגלי השיניים

שקרובה למנוע החשמלי

תמסורת גלגלי השיניים

שקרובה לתוף המסוע

מספר השיניים בגלגל

השיניים הקטן 18 18

רוחב גלגל השיניים הקטן

mm 21 42

קוטר מעגל החלוקה של גלגל

השיניים הקטן

mm

28.57 46.75

מספר השיניים בגלגל

השיניים הגדול 108 59

רוחב גלגל השיניים הגדול

mm 17 38

קוטר מעגל החלוקה של גלגל

השיניים הגדול

mm

171.43 153.25

בין הגליםמרחק

mm 100

זווית לחץ

0 20

זווית הליקס

0 19.09 15.741

3.333 6.01 יחס העברה לפי חישוב מדויק

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

9

שלב ראשון בתכנון תיבת הפחתה5

בה. בשלב התישל ראשוני לרכיבים השונים השלב הראשון בתכנון תיבת הפחתה כולל חישוב

סבים מתאימים ימ וגלגלי השיניים, נבחרהגדלים הגיאומטריים של קטרי הגלים ו ושבוחזה

חשוב להדגיש כי כל הגדלים המחושבים בשלב זה הינם של התיבה. ראשוניות מידות חושבו ו

על מנת להתחיל את תהליך תכנון התיבה ואינם סופיים. מרבית הגדלים נבדקים בשלב השני

חישובי כוחות ועמידה בדרישות ומשתנים בהתאם במידת הצורך.ע"י

חישוב קטרי הגלים 5.1 במאמץ הפיתול ובמומנט הפיתול שמגיע מהמנוע. ראשוני שנבחר תלוי קוטר הגלים ה

. חישוב קטרי הגלים – 3.1החישוב המפורט מופיע בנספח

קוטר הגלים שנמצא:

–גל ראשון mm20

-גל שני mm30

-גל שלישי mm45

חישוב מידות גיאומטריות עבור גלגלי שיניים 5.2המידות הגיאומטריות של גלגלי השיניים חושבו על פי ההמלצות שהתקבלו בחוברת הקורס

.מידות מומלצות לגלגלי שיניים – 3.2, חישוב המידות מפורט בנספח (1)איור

: המידות המומלצות לגלגלי שיניים1איור

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

10

בחירת מיסבים 5.3בשלב הראשון נבחרו מיסבים העונים לדרישות הגיאומטריות של הגל אותו הם מחזיקים. לא

המיסבים נבחרו נלקחו בחשבון שיקולים של חוזק וכוחות המופעלים על המיסבים בשלב זה.

שינוי קוטר הגל )הקוטר הפנימי של לשינוי המיסבים ללאאפשר מרווח תמרון באופן כזה שמ

המיסב( במידה והמיסבים לא יעמדו בכוחות המופעלים עליהם או במידה והמיסבים גדולים

מדי ביחס לתיבה.

: המיסבים שנבחרו2לה טב

גל

סוג

המיסב

קוטר

פנימי

mm

קוטר

חיצוני

mm

רוחב

mm

16.25 52 20 גלילי ראשון

21.25 62 30 גלילי שני

24.75 85 45 גלילי שלישי

חישוב מידות ראשוניות לתיבה 5.4 המידות הראשוניות לתיבה חושבו על פי ההמלצות שנתנו בחוברת הקורס.

חישוב ראשוני של מימדי התיבה. – 3.3בנספח פורטשל המידות מ חישוב

סכמה ראשונית לתיבת הפחתה. – 3.4מצורפת בנספח סכימה ה

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

11

שלב שני בתכנון תיבת הפחתה6

בשלב זה נקבעים הפרמטרים והגדלים הגיאומטריים של כלל מרכיבי התיבה. שלב זה כולל

של הגלים, המיסבים ושגמים.בתוכו חישובי חוזק ועמידות

חישוב מצמדים 6.1אי התאמות רדיאליות ו/או בתנאים שלמונע גלמניע לגל תפקיד המצמד הוא העברת מומנט בין

. בממשק בין מכלולים זוויתיות הנוצרות בנקודות חיבור הגלים

בתיבת ההפחתה המתוכננת נדרשים שני מצמדים:

חיבור בין הגל הקרוב למנוע לבין המנוע עצמו. -מצמד ראשון

המסוע עצמו. חיבור בין הגל הקרוב לתוף המסוע לבין תוף -מצמד שני

המצמד נבחר לפי הערך המתוקן של מומנט הפיתול הפועל על הגל. ערך זה נקרא מקדם השירות.

, מנוע חשמלי ועבור המקרה שלנ (.2בחירת הערך נעשית לפי טבלה בהתאם לסוג העומס )איור

.1.25למסוע, מתקבל ערך של

: טבלת מקדמי השירות 2איור

כאמור, המצמד נבחר על פי המומנט אותו הוא נדרש להעביר. בחישוב המומנט הנדרש מהמצמד

יש להתחשב באמינות המערכת, לפי אופי העבודה אותה המערכת מבצעת.

הכוחות אשר מפעילים המצמדים על הצירים אינם שווים בגודלם. כמו כן קיים מקדם שונות

הגבול מהווה פקטור בין הכוח הרצוי הפועל על המצמד לבין כוחות רדיאליים לא רצויים. ה

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

12

התחתון מעיד על תנאי סימטריה טובים והגבול העליון מעיד על תנאים אסימטריים. על פי

ורט . החישוב המפ0.15המלצה של מרצה הקורס, ד"ר חיים מיכלין, מקדם השונות שנבחר הינו

. צמדיםחישוב מ - 4.1מופיע בנספח

: העומסים על המצמדים והמצמדים שנבחרו3טבלה

מצמד

מומנט על

המצמד

mN

כוח שמתמפתח

במצמד

N

קוטר של

המצמד

mm

רוחב חצי

מצמד

mm

מספר קטלוגי בחוברת

שהתקבלה ממרצה

הקורס, ד"ר חיים

מיכלין

גל קרוב

למנוע24.125 125.87 46 20 B68

גל קרוב

לתוף

המסוע

483.875 1075 108 60 B160

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

13

ומומנטים כוחותחישובי 6.2 תנעשה על פי דיאגרמ מיסבים וגלגלי שיניים עקב העומס המופעל במצמדים,חישוב הכוחות על ה

על ידי המומנטים הפועלים עליהם הכוחות על גלגלי השיניים מחושבים ופשי על כל גל.גוף ח .הליקסוה לחץת הו, תוך התחשבות בזוויהם עצמםאומטריה שלובעזרת הג

.ומומנטים חישוב כוחות – 4.2 החישוב מפורט בנספח

המיסבים והגלים בהתאמה.חישוב הכוחות והמומנטים ישמשו לחישובי חוזק של

חופשי של הגלים השונים:גוף דיאגרמת

: דג"ח הגלים 3איור

Shaft 1

Wt=1351[N]

Fm=125.9[N]

63.5[mm] 28.5[mm] 26.5[mm]

Wa=379.8[N]

Wr=510.8[N]

14.3[mm]

Shaft 3

41[mm] 101 [mm]

76.6[mm]

Fm=1075[N]

Wt=5052[N]

Wr=1946[N]

Wa=1748[N]

41[mm]

Shaft 2

Wt2=1355[N]

39.5[mm] 101.3[mm] 31[mm]

Wa2=380.8[N]

Wr2=510.5[N]

85.7[mm]

Wr3=1913[N]

Wt3=4968[N]

Wa3=1719[N]

85.7[mm]

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

14

מומנטים ךהלמגרפי

הראשון:עבור הגל

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

15

עבור הגל השני:

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

16

עבור הגל השלישי:

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

17

חישוב חוזק גלים 6.3

,Soderberg-Westinghouseחישוב מקדמי הבטחון נעשה על ידי נוסחת

2

1

22

3

32

y

mfs

e

afs

e

af

y

mf

S

TK

S

TK

S

MK

S

MK

d

n

הכפיפה שיוצרים גלגלי מומנט הפיתול על הגלים הינו מומנט פיתול קבוע ואילומומנט

וחוזק ( eS) בנוסחה גם מופיעים חוזק החומר בהתעייפות השיניים הינו מומנט כפיפה תונד.

) החומר בנקודת הכניעהyS) חומרים לייצור הגלים. בחרנוולשם כך

הגליםעבור חומרים : בחירת 4טבלה

חוזק בנקודת כניעה סוג החומר גלים MPa חוזק בנקודת כשל MPa

SAE 1040 normalized @16500F 372 600 ראשון

SAE 1060 Q&T @12000F 524 800 שני

SAE 1040 normalized @16500F 372 600 שלישי

ירבי או נט בגל ממומה) כשלחשש ליש בהן ן חושבו בנקודות הקריטיות בגלים הבטחומקדמי

.(ריכוז מאמצים גיאומטרימ אמצים בגל כתוצאהבנקודת ריכוז מ

:5פירוט הנקודות החשודות על פי המסומן באיור

-(מנועגל ראשון )קרוב ל

שינוי קוטר בכתף ליד המיסב הקרוב למצמד של המנוע. – 1נקודה

במרכז גג"ש. – 2נקודה

-)אמצעי(גל שני

שינוי קוטר בכתף ליד המיסב הקרוב לגג"ש הגדול. – 3נקודה

שינוי קוטר ליד הגג"ש הקטן בצד הרחוק מהמיסב. – 4נקודה

מרכז גג"ש קטן. – 5נקודה

–( מסועגל שלישי )קרוב ל

שינוי קוטר בכתף ליד המיסב הקרוב למצמד. - 6נקודה

מרכז גג"ש. -7נקודה

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

18

חשודות לכשל בגליםסכמת נקודות : 5איור

המלצות למקדם בטחון עבור גלים

:, כאשר1.3 –טחון של הגל צריך להיות גדול מ ימקדם הב

5.13.1בתחום n צריך לבדוק את קשיחות החומר.

25.1בתחום nהמקדם אידיאלי.

.יש לשנות את הגל n4בתחום

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

19

וניםעבור הגלים הש המינמליים טחוןיריכוז מקדמי הב: 5טבלה

5על פי איור מיקום בגל מקדם בטחון גל

1נקודה 2.7 ראשון

4נקודה 1.6 שני

6נקודה 1.5 שלישי

.1להשאיר את החומר שממנו עשוי גל אינם כושלים. בחרנונבחרו הגלים שכי ניתן לראות

–חישובי החוזק לגלים מפורטים ב

חישוב חוזק לגל קרוב למנוע. – 4.3נספח – 1גל

חישוב חוזק לגל אמצעי. – 4.4נספח – 2גל

חישוב חוזק לגל קרוב לתוף. – 4.5נספח – 3גל

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

20

מיסביםחישוב חוזק 6.4עומס הדינמי הפועל על המיסבים בפועל תוך תלות במשך התחשב בהמיסבים חישובי חוזק

לתיבה, שני מיסבים משני צידיו המחוברים מורכביםעל כל גל לפעול. יםהשעות שעל המיסב

. על על פי המיסב הנושא בעומס הגדול יותרנבחרו המיסבים כאשר העומס עליהם שונה.

ומס הדינמי המותר על המיסב שנבחרהע ,המיסב לעמוד בעומס הדינמי הפועל עליו, כלומר

חישוב המיסבים .שביצענו החישוב יבפועל על פ נוצרצריך להיות גדול מהעומס הדינמי ש

. הקורסבוצע על פי הנוסחאות המופיעות בחוברת

חישוב חוזק מיסבים. – 4.6החישובים של המיסבים מפורטים בנספח

:SKFנתוני המיסבים שנבחרו מתוך קטלוג חברת

1: נתוני המיסב לגל 6איור

2: נתוני המיסב לגל 7איור

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

21

3לגל : נתוני המיסב 8איור

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

22

שגמים 6.5 תפקידם של השגמים הוא להעביר את מומנט הפיתול בין הגל לבין הרכיב המחובר אליו.

תכונות החומר, קוטר הגל ומומנט הפיתול על הגל. יפהשגם צריך להיות מותאם לגל על

שגמים: נם ארבעה יש פחתההבתיבת ה

i. .חיבור המצמד לכיוון המנוע לגל ראשון

ii. גג"ש גדול לגל שני.חיבור

iii. .חיבור גג"ש לגל שלישי

iv. .חיבור המצמד לכיוון התוף לגל השלישי

, כאשר המאמץ תקן לשגמים( – 5)נספח DIN 6885חישוב אורך השגם מתבצע לפי תקן

שפועל על גלגלי השיניים הינו MPacg 200 זאת מתוך הנחה שגלגלי השיניים בחוברים

שפועל על המצמדים הינו המחושב המאמץ ואילובאפיצות מדחק MPacm 100.

חישוב שגמים. – 4.7פירוט החישוב מצורף בנספח

גדלי השגמים: 7טבלה

גל

h

mm

t1

mm

b

mm

lk

mm

הערות

עבור מצמדשגם 8 6 3.5 6 ראשון

12 10 4.7 8 שנישגם על הגלגל שיניים

הגדול

שלישי שגם על הגלגל שיניים 25 14 5.5 9

שגם עבור מצמד 50 14 5.5 9

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

23

אטמים 6.6לכלוך תכניס תעיסיכה אל מחוץ לתיבה ומנה יחומריציאה של תעימנהוא תפקיד האטמים

על פי יכולתם והתיבה. האטמים נבחרו על פי הקוטר של הגל תוךאו חומרים זרים אחרים אל

בוד.לעמוד בתנאים הפיזיים שבהם התיבה תע

מבנה האטמים וחומר הגלם נבחרו על פי ההמלצות המובאות אטלס של גולומב והמלצותיו

של מתרגל הקורס מר רמי כתב.

:SKF: נתוני האטמים מתוך הקטלוג של חברת 9איור

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

24

חומרי סיכה 6.6בתיבות הפחתה מקובלות דרכים שונות לסיכה של החלקים הנעים בתיבה. חלקם משתמשות

בשמן וגריז וחלקם בשמן בלבד.

, שיטת הסיכה היא ע"י השפרצת השמן הנמצא בלבד חומר הסיכה של התיבה הוא שמן

בתחתית התיבה ע"י גלגלי השניים על מכסה התיבה ונזילת השמן דרך הדפנות לכיוון

.)גלים וגג"שים( כלל חלקי התיבהנזילה חופשית לוע"י הובלה בחריצים יעודיים המיסבים

פתרון זה חוסך את סגירת המיסבים ושימוש בגריז שלא יתערבב עם השמן בתיבה.

העומק של תחתית בתיבה מקצה כמות השמן הדרושה נקבעת על פי שטח תחתית התיבה ו

גלגלי השיניים הגדולים.

מ"מ של גג"ש בתוך השמן ולא יותר משליש רדיוסו. 10טיח טבילה של לפחות ככלל יש להב

הספק. [kW] 1ליטר עבור 0.25והכמות של השמן נקבעת על פי המפתח של

.[kW] 3ליטר שמן עבור 0.75 –במקרה של התיבה שלנו יש צורך ב

.SAE90השמן הנבחר לשימוש בתיבה הוא שמן סטנדרטי לתיבות הפחתה על פי תקן

ממדי התיבה 6.8כלל ממדי התיבה והחלקים הנוספים כגון, גודל האוגנים, בחירת ברגים, גדלים גיאומטריים

של התיבה והמכסה, מכסים לגלים וכו', נבחרו וחושבו על פי ההמלצות המובאות באטלס

התכנון של גולומב.

חישוב ממדי התיבה. – 4.8חישוב הגדלים האופייניים מפורטים בנספח

סכמת התיבה. – 4.9סכמה של ממדי התיבה מצורפת בנספח

בחירת חומר גלם לגלגלי שיניים 6.6הדרישה המינימלית לקשיות הגלגל שיניים , אשר הוגדרה ע"י מנחה הקורס ד"ר חיים

.Brinell 432אשר זהה לקושיות HR15N 83.5מיכלין, היא

, Brinell 450אשר בעל קשיות AISI 1045 QT 3160 החומר אשר בחרנו לגלגל השיניים הוא

.להשיג קושיותלכן הגלגל שיניים לא צריך לעבור שום טיפול על מנת

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

25

ביבליוגרפיה6

אביב.-גל, תל-, אטלס תכנון, אט1987אינג' גולומב מ', .1

(, מהדורה שביעית, הפקולטה 034015) 1, חוברת לקורס תכן מכני 2006/2007יולזרי ש', .2

חיפה. -הטכניון, להנדסת מכונות

חוברת עזר שניתנה לנו על ידי מרצה הקורס, ד"ר חיים מיכלין. .3

SKF :http://www.skf.comאתר האינטרנט של חברת .4

5. Shigley, J.E. Mischka C.R., Mechanical Engineering design, 8th international

edition, McGraw-Hill, New-York, NY, 2008.

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

26

נספחים 8

בחירת מנוע חשמלי וחישוב קינמטי של תחנת ההנעה - 1נספח 8.1

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

27

חישוב גלגלי שיניים - 2נספח 8.2

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

28

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

29

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

30

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

31

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

32

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

33

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

34

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

35

נספחי השלב הראשון – 3נספח 8.3

חישוב קטרי הגלים – 3.8נספח 1.3.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

36

מידות מומלצות לגלגלי שיניים – 3.8נספח 1.3.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

37

חישוב ראשוני של מימדי התיבה – 3.3נספח 1.3.3

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

38

סכמה ראשונית לתיבת הפחתה – 3.8נספח 1.3.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

39

נספחי השלב השני – 4נספח 8.4

חישוב מצמדים - 8.8נספח 1.8.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

40

ומומנטים חישוב כוחות – 8.8נספח 1.8.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

41

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

42

חישוב חוזק לגל קרוב למנוע – 8.3נספח 1.8.3

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

43

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

44

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

45

חישוב חוזק לגל אמצעי – 8.8נספח 1.8.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

46

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

47

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

48

חישוב חוזק לגל קרוב לתוף – 8.8נספח 1.8.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

49

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

50

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

51

חישוב חוזק מיסבים – 8.8נספח 1.8.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

52

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

53

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

54

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

55

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

56

חישוב שגמים – 8.8נספח 1.8.8

חישוב ממדי התיבה – 8.1נספח 1.8.1

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

57

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

58

סכמת התיבה – 8.8נספח 1.8.8

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

59

תקן לשגמים – 5נספח 8.5

𝜎𝑐𝑟 =2 ∙ 𝑇

𝐷 ∙ (ℎ − 𝑡1) ∙ 𝐿𝑘< [𝜎𝑐𝑟]

𝜎𝑐𝑟- .מאמץ המעיכה [𝜎𝑐𝑟]- .מאמץ מעיכה מותר

𝑇- .מומנט הפיתול

𝐷- .קוטר הגל ℎ- .גובה השגם

𝑡1- .עומק החריץ בגל 𝐿𝑘- .אורך השגם

הטכניון המכון הטכנולוגי לישראל 015018פרויקט בחלקי מכונות הנדסה חקלאית

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

60

שרטוטי ייצור 6 מצ"ב שרטוטים עבור החלקים:

הגדול הקרוב למסוע. גג"ש .1

)הקרוב למסוע(. 3גל מס' .2

.3מכסה לגל .3

הרכבה כללית של התיבה. .4

GBTY-1-001.XYYמספור המק"ט לחלקים נעשה על פי התבנית:

כאשר:

GBTY .מייצג את שם הפרויקט

'מייצג את גרסת החלק. 1המס

'תיבת הפחתה(. –מייצג את המכלול )כל החלקים בפרויקט שייכים לאותו מכלול 001המס

X – .מייצג את קבוצת הפריטים בעלי מכנה משותף על פי הטבלה מטה

YY – .מייצג את מס' תת המכלול בתוך קבוצת הפריטים

X סיווג הקבוצה

יציקות 1

גלים וגג"ש 2

מכסים 3

מסבים 4

אטמים 5

ברגים ורכיבים קנויים נוספים 6