ZADATAK :

1. Odrediti kinematske veliine zupanog para brzohodnog stepenaprenosa i dati ih u tablici.2. Odabrati materijale i kvalitet izrade zupanika zupanog para iztake 1. tako da pri prenoenju datog optereenja imaju zadovolja-vajui stepen sigurnosti. Dati komentar.3. U pogodnoj razmjeri i u horizontalnoj projekciji dati sklopni crte podnazivom "Sklop zupanih parova". Koristiti standardne razmjere 1:1 , 1:2,5 ili 1:5 i formate crtea ne manje od A2. Na crteu posebno definisati : oblike tijela zupanika ( sve zupanike crtati u presjeku ) oblike leajeva ( crtati ih u presjeku ) vezu zupanika vratila i leajeva kao i nain prenoenja aksijalnih sila ) zaptivanje na mjestu ulaznog i izlaznog vratila.Dati crtee zupanika i jednog vratila za koje je izvren proraun. Definisati oblik, mjere, tolerancije ozubljenja i termiku obradu zupanika ( dati posebnu tablicu sa svim podacima uz crte zupa-nika ).4. Odrediti optereenje vratila br. II, nacrtati sheme sila, dijagramemomenata uvijanja, savijanja i aksijalnih sila, izabrati materijal iprovjeriti stepene sigurnosti vratila u opasnim presjecima.5. Prema zadatoj vrsti i unutranjem preniku, izabrati leajeve uosloncima vratila obraene u taki 4. i odrediti njihov vijek.

GEOMETRIJSKE MJERE CILINDRINIH ZUPANIKA

Zadano je :

ZUPANICI : z1 = 30 - broj zubaca zupanika 1 z2 = 72 - broj zubaca zupanika 2 z3 = 22 - broj zubaca zupanika 3 z4 = 100 - broj zubaca zupanika 4m1= 5 - modul zupanika 1-2 m2= 6 - modul zupanika 3-4b1 = 78 [mm] irina zupanika b1 = 120 [mm] irina zupanika 1 = 0 - ugao nagiba zubaca 2 = 150- ugao nagiba zubaca

L = 350 [mm] raspon leajaLEAJI : TIP : 30214POGON : P =60 [kW] snaga EM

nu = 16 [s] broj obrtaja ulaznog vratila

.1. 1Prenosni odnos u=2,4

1.2.Modul u eonoj ravni mt= , za x1=x2=0 , =0 itw=t je mt=mn mt1 = 5 mt2=mn /cos =6.21

d3 = z1 mt34 = 136,62[mm]d2 = u d1=180 [mm]

2.1.Ugaona brzina vratila I

1 = 2 nu [s-1] =100.48 rad

2.4.Broj obrtaja vratila II

n2 = =6.66

2.5.Obrtni moment

=597,13[Nm]T2=T1*12*u12=1404,44 [Nm]

2.6.Tangencijalne sile na zupanicima

[N]

[N]

2.7.Radijalne sile na zupanicima

=20 0

=67,38 0

[N]

[N]

2.10.Aksijalne sile na zupanicima

[N]

Fa3 = Ft3 tg =2750 [N]

Proraun vratila II

Reakcije u osloncima za H - ravan ( xz ) na mjestu zupanika

3.5. Reakcije u osloncima za V - ravan ( yz )

Rezultujui otpori:

3.6. Momenti savijanja za optereenja u H - ravni ( xz )

- na mjestu zupanika 2 (gonjeni)

M2X l= XB100 Fa2 90 [Nm] = 2,04 100 5,17 90=

=-261,3 [Nm]

M2X d= XB100 [Nm] = 2,04 100 =

=204 [Nm]

- na mjestu zupanika 3 (pogonski)

M3X l= XA125 [Nm] = 3,75 125 =

=467,5 [Nm]

M3X d= XA125 - Fa3 70 [Nm] = 467,5 2,75 70 =

=275 [Nm]

3.7. Momenti savijanja za optereenja u V - ravni ( yz )

- na mjestu zupanika 2

M2y = YB 100=-7,49 100 = -749 [Nmm]

- na mjestu zupanika 3

M3y = YA 125 = 2,15 125 = 268,25 [Nmm]

3.8. Rezultujui momenti savijanja

- na mjestu zupanika 2

M2 l=

M2d =

- na mjestu zupanika 3

M3 l=

M3d =

3.9. Momenti uvijanja ( torzije ) na vratilu Moment uvijanja je odreen u taki 3.1. i on iznosi :

T2L = T3D =1404,44 [Nm]

T2D = T3L = 0

3.10. Ekvivalentni momenti savijanja

Naponi u presjeku vratila usljed momenta savijanja Ms i momenta uvijanja T ine sloeno naponsko stanje iji se efekat na izdrljivost vratila moe zamijeniti ekvivalentnim normalnim naponom iji je uticaj jednak zbiru uticaja napona i .Ovaj ekvivalentni napon se dobija na sljedei nain :

Na osnovu sljedeih relacija :

,

slijedi da je ekvivalentni moment :

D(-1) = 300 . . . 380 = 350 [N/mm2] - savojna dinamika izdrljivost pri naizmjenino promjenjivom optereenju za .0745npr. D(0) = 220 . . . 270 = 240 [N/mm2] - uvojna dinamika izdrljivost pri jednosmjerno promjenjivom uvijanju za .0745

3.11.Dozvoljeni naponi

sdoz =

npr.D(-1) = 300 . . . 380 = 350 [N/mm2] - savojna dinamika izdrljivost pri naizmjenino promje - njivom optereenju

S =1,5.2,5S = 2 - predpostavljeni stepen sigurnosti

K = - faktor koji uzima u obzir oblik vratilaK = - efektivni faktor koncentracije napona na mjestu promjene prenika, zaodnos / d i h / KS =1,62 KU = 1,88 1S = 0,78 - faktor mjera za savijanje 1U= 0,74 - faktor mjera za uvijanje2 = 0,95 - faktor stanja povrina 3 = 1 - faktor uticaja ojaanja povrinskog sloja na dinamiku vrstou vratila

Na osnovu poznatih vrijednosti izraunava se glavni faktor :

K2=1,8.2,2 usvajamo K2=2K3=2,2.2,6 usvajamo K3=2,4

Sada se moe odrediti i dozvoljeni napon :

doz2 =87,5

doz =45,4

3.12.Prenici vratila

- na mjestu zupanika 2

d2 = di2 1,1 = 53,23 1,1 = 58,55 ; d2 = 60 [mm]

- na mjestu zupanika 3

d3 = di3 1,1 = 62,61 1,1 = 68,86 ; d3 = 70 [mm]

2.13. Izbor klinova

Na osnovu prenika vratila vri se izbor klinova. Izabrani su klinovi sa nagibom JUS M.C2.020 , sa sljedeim veliinama :

b = 18 [mm]t = 6,8 [mm]]t1 = 4,3[mm]

3.14.Radni naponi

Radni naponi na savijanje na mjestima zupanika 1 i 2 :

s1 =

W - otporni moment

d2 [mm] - prenik vratila na mjestu zupanika

Radni tangencijalni naponi :

=

WO = 2 W =36616,31 [mm3]

3.15.Stepen sigurnosti

Komponentni (parcijalni) stepeni sigurnosti protiv loma usljed zamora vratila pri trajnom prenoenju obrtnog momenta su :

20.

ks = f (ks / 1 ) =3,96 0,78= 3,088 - efektivni faktor koncentracije napona i mjera na mjestima nalijeganja obrtnih dijelova pri savijanju ku = f (ku / 1 )=2,78 0,74 = 2,054 - efektivni faktor koncentracije napona i mjera na mjestima nalijeganja obrtnih dijelova pri uvijanju

Efektivni faktor koncentracije napona na mjestima ljebova za klinove iznosi :

k = - pri savijanju, Tip A, za Rm [N/mm2]k = - pri uvijanju , Tip A, za Rm [N/mm2] Za nalijeganje H7 / m7 , u Tablici 5.1.3. ,str.146 , oitava se odnos (ks/u / 1 ), pa je :

ks / 1 =3,96

ku / 1= 2,78

Parcijalni stepeni sigurnosti su :

1,99

2,21

Ukupni stepen sigurnosti :

Minimalna potrebna vrijednost stepena sigurnosti iznosi S = 1,5. . .2,5. Izraunata vrijednost stepena sigurnosti je manja zbog srednjih vrijednosti koeficienata,ali se moze uzeti u obzir.

4.Proraun leaja

Potrebno je izvriti proraun leaja tip 30214 No = 106 ,

4.1.Broj obrtaja u radnom vijeku je :

n = 3 600 n t

n = 6,66 [s-1] - broj obrtaja vratilat = 10 000 [h] - eljeni radni vijek leaja21.

4.2.Nosivost leaja

Za broj obrtaja u radnom vijeku n = N, nosivost leaja je :

e1=e2=0,42C1 = 78000[N] - nosivost leaja oslonac AC2 = 62000[N] B = 3,3 - za valjane leaje

Sada je potrebno utvrditi da li je, pri broju okretaja u radnom vijeku CN > Fr.

CN = 0,182 C [N]

4.3.Ekvivalentne sile

Ekvivalentno optereenje leaja je u stvari jednako ovim radijalnim silama zbog nepostojanja aksijalnih sila. Vrijednosti faktora su X1 =0,4 , Y1 =1,47 , X2 =1 , Y2 =0 . Kako je svaka od radijalnih sila manja od CN , to e ovaj leaj moi podnijeti potrebno optereenje.

V = 1 - ako se okree unutranji, a miruje vanjski prsten leaja

4.4.Broj obrtaja leaja do razaranja

Broj obrtaja se rauna prema obrascu :

22.

4.5.Radni vijek leaja

Vijek trajanja valjanih leaja zavisi o broju ciklusa optereenja i o intenzitetu optereenja . Oteenja leajeva mogu nastupiti usljed pogrene ugradnje, upotrebe neprikladnog montanog alata, konstruktivne greke itd.Nastupi li oteenje leaja znatno ranije nego to se oekivalo prema proraunu vijeka trajanja takvo leajno mjesto treba bezuslovno podvri kontroli.Za dati broj obrtaja podmazivanje se vri mau I to se vri punjenje 1/2 slobodne zapremine leaja. Zaptivanje izvriti sa gumiranim zaptivaima sa oprugom.Radni vijek lezaja je veliki,tako da mozemo izabrati lezaje koje podnose manja optereenja od preporucenih.