CAD projekteerimine (0)

Demos   Pulk
TEHNILINE ÜLESANNE 1
LINTKONVEIERI  AJAM
Õppeaines:  Masinaelemendid
Transporditeaduskond;  Autotehnika
Juhendaja : M.  Tiidemann
Õpperühm:  AT42a
Tallinn 2013
Leian  ajami  tööea:
Lh = La·365·Ka·24 · Köp
8
K
24
öp = 
 = 0,33
Lh = 3 · 365 · 0,85 · 24 · 0,33 = 7372 h
Valime optimisteguri:
Võtame keskmise kvaliteediga valmistamis- ja ekspluatatsioonitingimused:
 g = 0,5
Määran lintkonveieri nõutava võimsuse:
Lindkonveieri nõutava võimsuse Ptm saan kui korrutan lindi veojõu ja lindi kiiruse:
Ptm = F·v = 1,5· 103· 2,1 = 3,15 kW
Määran ajami kasuteguri:
η = η
2 
2 
kü · ηlü · ηs · ηvl · ηll · ηtm
kus 
ηkü = kinnise ülekande kasutegur
ηlü = lahtise ülekande kasutegur
ηs = siduri kasutegur
ηvl = veerelaagri kasutegur(reduktori kinemaatilises  skeemis  kaks paari veerelaagreid)
ηll =  liugelaagri  kasutegur(masina vedaval ja veetaval võllil kaks paari liugelaagreid)
ηtm = töömasina kasutegur( töömasina kasutegur = lamerihmülekande kasuteguriga)
kus 
ηkü = 0,95...0,97; ηkü = 0,95 + 0,5(0,97- 0,95) = 0,96
ηlü = 0,94...0,96; ηlü = 0,94 + 0,5(0,96- 0,94) = 0,95
ηs = 0,98
ηvl = 0,99
ηll = 0,99
ηtm = 0,94...0,96; ηtm = 0,94 + 0,5(0,96 - 0,94) = 0,95
η = 0,96 · 0,95 · 0,98 · 0,992 · 0,992 · 0,95 = 0,82
Leian mootori nõutava võimsuse:
 
Valime sobiva mootori:
Tabelist valin mootori nimivõimsusea 4 kW, valikuvarjante on 4:
Variant
Mootori tüüp
Nimivõimsus,kW P/min,sünk
Mass;m,kg
1
4A100S2
4
2865
34
2
4A100L4
4
1435
34
3
4A112MB6
4
950
66
4
4A132S8
4
705
85
Määran trumli  pöörlemissageduse:
Määran ajami ülekandearvu iga mootori  variandi  jaoks:
nnom
u =  ntm
18,6
9,32
6,17
4,58
Jaotan üldise ülekandearvu ajami  astmete vahel:
Võtan kõikide mootori  variantide  jaoks ühesuguse reduktori ülekandearvu:
ukü = 3,55
u
u
u
lü = 
kü
1
2
3
4
Ajam,u
18,6
9,32
6,17
4,58
Kiilrihmaülekanne, ulü
5,31
2,63
1,74
1,3
Kooniline  reduktor, ukü
3,55
3,55
3,55
3,55
Analüüs: 
1. variandi mootorit ei ole otstarbekas valida kuna ajami ülekandearv on liiga suur.
2. variandi mootor on optimaalne valik. Tagab ajami kompaktsuse.
3. variandi mootorit ei ole otstarbekas valida kuna ajami ülekandearv on liiga väike.
4. variandi mootoril on pöördesagedus väike, mistõttu kannatab mootori  kompaktsus . Ei ole 
soovitatav kasutada väikese võimsusega ajamites.
Määran konveieri ajamivõlli pöörlemissageduse maksimaalse lubatud hälbe:
Arvutan konveieri  trummi  minimaalse ja maksimaalse lubatud 
pöörlemissageduse:
Arvutan ajami minimaalse ja maksimaalse lubatud ülekandearvu:
Määran ajami tegeliku ülekandearvu vahemikust 8,96...9,71:
uteg  = 9,34
Täpsustan kiilrihmülekande ülekandearvu:
Valime mootori 4A100L4 mille nimivõimsus on 4 kW ja pöörlemissagedus nimireziimil 1435 pööret 
minutis . Ülekandearvud: u = 9,34, reduktori ukü = 3,55 ja kiilrihmülekande ulü = 2,63.
Ajami kinemaatiline- ja jõuarvutus:
Ajami elementide tähistused: 
m – mootor
K – reduktori kiirekäiguline võll
A – reduktori aeglasekäiguline võll
tm – töömasina ajamivõll
Kinemaatiliste parameetrite arvutus iga ajami elemendi kohta:
 
M
K
A
Tm
Pöördesagedus
nnom = 1435
n
n
n
nom
1
tm= n2= 
=153,7
n, p/min
n
u
u
1 = 
lü = 
n2 =  kü  = 
=545,63
=153,7
Nurkkiirus
ωnom = =150,27
nom
1
tm = ω2          = 
16,1
= 1/s 
u
u
1 = 
lü
= = = 
ω2 =  kü = =   = 
57,14
16,1
Jõuparameetrite arvutus: 
m
K
A
Tm
Võimsus, 
Pm = 3,84
P1 = Pm · ηvl · ηlü =  P2 = P1 · ηvl · ηkü 
Ptm = P2 · ηll · ηs 
P, kW
= 3,84 · 0,99 · 0,95  = 3,61 · 0,99 · 
= 3,43 · 0,99 · 
=  3,61
0,96 = 3,43
0,98 =  3,33  
Pöördemoment
3
P  10
T1 = Tm · ulü · ηvl · 
T2 = T1 · ukü · ηvl ·  Ttm = T2 · ηll · ηs 
m
T
ηlü = 25,6 · 2,63 · 
ηkü = 63,32 · 3,55  = 213,64 · 0,99 
m = 
nom
= 
T, Nm
= =25,6
0,99 ·0,95 = 63,32
· 0,99 · 0,96 = 
· 0,98 =   = 
213,64
207,3
Demos Pulk
TEHNILINE ÜLESANNE 2
Reduktori hammasülekande arvutus
Õppeaines:  Masinaelemendid
Transporditeaduskond; Autotehnika
Juhendaja: M. Tiidemann
Õpperühm:  AT42a
Tallinn 2013
Lähteandmed:
                                                             Ajami tööiga: Lh = 7372 h;
               Reduktori kiirekäigulise võlli nurkkiirus: w1 = 57,14 rad/s;
          Reduktori aeglasekäigulise võlli nurkkiirus: w2 = 16,1 rad/s;
            Pöördemoment reduktori aeglasekäigulisel võllil: T2 = 213,64 N·m;
                                           Reduktori ülekandearv: uk = 3,55
1. Arvutan hammasrataste ülekantavad võimsused:
T=P/w  =›  P=T·w
P=T2·w2=213,64*16,1= 2934  W = 3440W=3,4 kW T1=P/w1=3440/57,14=60,2 
N·m
2. Hammasrataste kõvaduse, termotöötluse ja materjali valik:
3 kW ‹ P ‹ 11 kW –keskmine võimsus. Valin andmed tabelitest 7 ja 8
Termotöötlus:  parendamine . Materjal: 40 Cr.
     Kõvadus:  1) väike  hammasratas : 
HB1=269+0.5·(302-269)=285.5 HB, 2) suur hammasratas: HB2=235+0.5(262-235)=248.5 HB.
3. Lubatud kontaktpingete [ϭ]h määramine:
1) Määran kindlaks eateguri väikese ratta jaoks KHL1 ja suure ratta jaoks KHL2:
N1=573·w1·Lh=573·57,14·7372=241,3·106 tsüklit;N2=573·w2·Lh=573·16,1·7372=68·106 tsüklit
 Võtan tabelist 9 NHO tsükliarvude väärtused: NHO1=25·106; NHO2=16.5·106
Kuna N1 › NHO1, siis KHL1=1. Kuna N2 › NHO2, siis KHL2=1
2) Võtan tabelist 7  lubatud kontaktpingete väärtused, mis vastavad kontaktväsimuspiirile 
vahelduvpinge tsüklitel NHO1 ja NHO2:
[ ]
ϭ HO1=1.8HB1+67=1.8·285.5+67=580.9 MPa; 
[ ]
ϭ HO2=1.8HB2+67=1.8·248.5+67=514.3 MPa; 
3) Määran kindlaks lubatud kontaktpinged väikese ratta jaoks [ ]
ϭ H1 ning suure ratta jaoks [ ]
ϭ H2:
[ ]
ϭ H1=KHL1·[ ]
ϭ HO1=1·580.9=580.9 MPa;
[ ]
ϭ H2=KHL2·[ ]
ϭ HO2=1·514.3=514.3 MPa;
Võtan  lubatud kontaktpingeks väiksema väärtuse [ ]
ϭ H=[ ]
ϭ H2=514.3 MPa.
4. Lubatud paindepingete [ϭ]F  määramine:
1) Eategur väikese ratta jaoks KFL1 ja suure ratta jaoks KHL2:
KFL1=   (NF·O/N1 )0.5
, kui N1›NFO, siis võetakse KFL1=1
KFL2=  ( NF·O/N2 )0.5
, kui N2›NFO, siis võetakse KFL2=1
2) Paindeväsimuspiirile vahelduvpinge tsüklitel NFO vastavad lubatud painde-pinged [ ]
ϭ FO1 ja [ ]
ϭ FO2 
võetakse tabelist 7:
[ ]
ϭ FO1=1.03·HB1=1.03·285.5=294 MPa;
                         [ ]
ϭ FO2=1.03·HB2=1.03·248.5=256 MPa
3) Lubatud paindepinged väikese ratta hammaste jaoks [ ]
ϭ F1 ja suure ratta hammaste jaoks [ ]
ϭ F2 :
[ ]
ϭ F1=KFL1·[ ]
ϭ FO1=1·294=294 MPa; [ ]
ϭ F2=KFL2·[ ]
ϭ FO2=1·256=256 MPa
5. Kinnise silindrilise hammasülekande arvutus:
1) Määran kindlaks reduktori massi diapasooni:
mmin=0.1·T2=0.1·213,64=21,4 kg;
mmax=0.2·T2=0.2·213,64=42,7 kg.
2) Massi suuruste mmin ja mmax järgi määran reduktori peamise parameetri aw eeldatava diapasooni:
aw.min= (290·mmin)0.5=(290·21,4)0.5= 78,8 mm; 
     
  aw.max= (290·mmax)0.5=(290·42,7)0.5= 111,3 mm
Projektarvutus
1. Peamine parameeter  – telgede vahe aw:
aw≥Ka ·(u+1) ·(T2·103/Ψ·u2·[ ]
ϭ 2H)1/3·KHß=43· (3,55+1) · (213,64·103/0.32·3,552·514.32)1/3·1= 114,47 mm 
Võtan lähima väärtuse L1 tabelist aw= 115 mm
Ψ=0.28+0.08·0.5=0.32; Kui vähemalt ühe ratta kõvadus on H≤350 HB, siis KHß=1.
2. Hambumise  moodul  m:
m≥2·Km·T2·103/D2·B2·[ ]
ϭ F2=2·5.8·213,64·103/179,45·36,8·256=1,466 mm
D2=2·aw·u/u+1=2·115·3,55/3,55+1=179,45 mm;
B2= Ψ·aw=0.32·115=36,8 mm
Ümardan m väärtuse lähima suurema standardväärtuseni arvväärtuste reas m=1,5 mm
3. Hammaste minimaalne kaldenurk ßmin:
ßmin= arcsin (3.5·m/B2)=arcsin (3.5·1,5/36,8)= 8 o12`
4. Väikese ja suure ratta summaarne hammaste arv:
zΣ=2·aw· cos ßmin/m=2·115· cos 8 o12`/1,5=151,8 , ümardan lähimaks täisarvuks zΣ=151 hammast
5. Tegelik hammaste kaldenurk  ß:
ß= arccos  (zΣ·m/2·aw)= arc cos(151·1,5/2·115)=10= 10 o
6. Väikese ratta hammaste arv:
z1= zΣ/1+u= 151/1+3,55=33,2, ümardan lähimaks täisarvuks z1=33
7. Suure ratta hammaste arv:
z2= zΣ – z1=151-33=118
8. Tegelik ülekandearv:
uteg=z2/z1=118/33=3,56;
∆u=(uteg-u/u)·100%=(3,56-3,55/3,55)·100= 0,28%
9. Ülekande tegelikud geomeetrilised põhiparameetrid:
Parameeter
 
Väike ratas
Suur ratas
 
Jaotus-
D1= 1,5·33/cos10 o
 D2=1,5·118/ cos10 o
 
ringjoon   =50,26 mm
 = 179,74 mm
 
Peade -
 Dat=50,26+2·1,5
 Da2=179,74+2·1,5
Läbimõõt
ringjoon  = 53,26 mm
 = 182,74 mm
 
Jalgade-  Df1=50,26-2.4·1,5
 Df2=179,74-2.4·1,5
 
ringjoon  =46,66 mm
 = 176,14 mm
     Hambavöö 
 B
laius
 
 
2=0.32·115= 
B1= 40 mm
=38 mm
10. Telgede vahe kontroll:
aw= D1+D2/2=50,26+179,73/2=115 mm
Demos Pulk
TEHNILINE ÜLESANNE 3
Rihmülekande arvutus
Õppeaines:  Masinaelemendid
Transporditeaduskond; Autotehnika
Juhendaja: M. Tiidemann
Õpperühm:  AT42a
Tallinn 2013
TTK
3. Rihmülekande arvutus
1. Rihma ristlõike väljavalimine
Vastavalt nomogrammile valisin välja kiilrihma ristlõikega B.
2.  Vedava  rihmaratta minimaalne lubatud läbimõõt D1min, mm 
Tabeli järgi sain D1min  125 mm , kuigi eelmiste tööde põhjal oli Tm 25,6 Nm
3. Vedava rihmaratta lõplik läbimõõt D1min
D1= 140 mm 
4. Veetava rihmaratta läbimõõt D2, mm
D2=D1u(1-ε)=140*2,63*(1-0,015)=355mm
D2=355mm
5. Tegelik ülekande arv
uteg===2,5743
Δu=
Δu=
6. Orienteeruv telgede vahe a, mm
a≤0,55(D1+D2)+h=0,55(140+355)+10,5=282,75 mm
7. Rihma arvutuslik pikkus l, mm
l=2a+*+=2*282,75+*+= 1383 ,9mm
l=1400mm 
8. Rihma haardenurk  ümber vedava ratta a1, kraadi
a=
11
Autotehnika
TTK
a==291,4
9. Rihma haardenurk ümber vedava ratta
α1=180˚-57˚=180˚-57˚=137˚56´
α1=137˚56´≥120˚
10. Rihma kiirus v, m/s
v=
v=
v=10,52
2. Rihma läbijooksude sagedus U, s-1
U=v/1
U=10,52s-1/1,4m=7,51 s-1
3. Ühe kiilrihmaga ülekantav lubatud võimsus [P], kW
[P]= [Po]Cr Ca Cl Cz
[P]=2,75*0,9*0,88*0,9*0,9=1,764
Kiilrihmade arv:
z=Pnom/[P]=3,8/1,764=3,94
z=3
4. Ühe kiilrihma eelpingutusjõud Fo, N
FO== =348,9 N
5. Ühe kiilrihmakomplekti poole ülekantav ringjõud Ft, N
Ft==361,2 N
6. Jõud ühe rihma vedavas harus F1 ja veetavas harus F2, N
F1=FO+=348,9+ =409 N
F2=FO-=348,9- =288,7 N
7. Kiilrihmakomplekti rõhumisjõud võllile FOP, N
FOP=2FOzsin =2*348,9*3*sin = 1954 N
12
Autotehnika
TTK
Võllide koormused
 Suletud ülekande hambumisjõudude määramine 
Ringjõud
Ft1 = Ft2
Ft2 = 2*T2 * 103 / D2
Ft2 = 2*213,64*103 / 179,74 = 2377,21 N
Radiaaljõud
Fr1 = Fr2
Fr2 = Ft2*tanα / cosβ 
Fr2 = 2377,21 *tan20° / cos 10˚= 878,58 N 
Telgjõud
Fa1 = Fa2
Fa2 = Fr2*tanβ 
Fa2 = 878,58 *tan10° = 154,92 N 
Konsoolsete jõudude määramine 
FOP = 2 * FO * z * sin α1/2 
FOP = 2 * 601,5 * 4 * sin 121˚34´/2 =  2050 N 
FM2 = 125*
FM2 = 125*=  1826 ,93 N
13
Autotehnika
TTK
4. Reduktori eskiisprojekti väljatöötamine
Üheastmelise silindrilise reduktori võlli astmete mõõtmete määramine 
Kiirekäiguline võll:
d1===25,11=26
l1=1,3*26=1,3*26=32,5=33,8=34
dlg1=d1+2t=26+2*2,2=30,4=30
lk1≈1,5*dlg1=1,5*30=45
dlõ=dlg1+3,2r=30+3,2*2=36,4=36
llõ=B1+2a=40+2*9=58
llt1=B+c1=16+1=17
dkrae
ei konstrueerita 
lkrae
ei konstrueerita 
Aeglasekäiguline võll 
d2===32,9=32
l2=1,2*d2=1,2*32=38,4=38
dlg2=d2+2t=32+2*2,5=37=40
lk2≈1,25*dlg2=1,25*40=47,5=50
dist=dlg2+3,2r=40+3,2*2,5=48
list=llõ=58
llt2=B+c2=13+1,6=14,6=15
dkrae=dist+3f=56+3*1,2=59,6=60
lkrae=(list-B2)/2=(58-18)/2=20
Minimaalne  vahemaa  reduktori  siseseina  ja hammasratta pöörleva pinna vahel: 
a =   + 3mm 
L = D1 + D2 + 2m = 50,26 +179,74 + 2*1,5 = 233
a = + 3 = 9,153 mm ~ 9 mm
Veerelaagri tüüp: üherealised radiaalkuullaagrid 
14
Autotehnika
TTK
Seeria : Eriti kerge ja keskmine 
Laagrite paigaldamise skeem: Surutsi
15
Autotehnika

Document Outline

• Leian ajami tööea:
• Valime optimisteguri:
• Määran lintkonveieri nõutava võimsuse:
• Määran ajami kasuteguri:
• Leian mootori nõutava võimsuse:
• Valime sobiva mootori:
• Määran trumli pöörlemissageduse:
• Määran ajami ülekandearvu iga mootori variandi jaoks:
• Jaotan üldise ülekandearvu ajami astmete vahel:
• Määran konveieri ajamivõlli pöörlemissageduse maksimaalse lubatud hälbe:
• Arvutan konveieri trummi minimaalse ja maksimaalse lubatud pöörlemissageduse:
• Arvutan ajami minimaalse ja maksimaalse lubatud ülekandearvu:
• Määran ajami tegeliku ülekandearvu vahemikust 8,96...9,71:
• Täpsustan kiilrihmülekande ülekandearvu:
• Ajami kinemaatiline- ja jõuarvutus:
• Lähteandmed:
• 1. Arvutan hammasrataste ülekantavad võimsused:
• 2. Hammasrataste kõvaduse, termotöötluse ja materjali valik:
• 3. Lubatud kontaktpingete [ϭ]h määramine:
• 4. Lubatud paindepingete [ϭ]F  määramine:
• 5. Kinnise silindrilise hammasülekande arvutus:
• Projektarvutus
• 1. Peamine parameeter – telgede vahe aw:
• 2. Hambumise moodul m:
• 3. Hammaste minimaalne kaldenurk ßmin:
• 4. Väikese ja suure ratta summaarne hammaste arv:
• 5. Tegelik hammaste kaldenurk  ß:
• 6. Väikese ratta hammaste arv:
• 7. Suure ratta hammaste arv:
• 8. Tegelik ülekandearv:
• 9. Ülekande tegelikud geomeetrilised põhiparameetrid:
• 10. Telgede vahe kontroll:
• 3. Rihmülekande arvutus
• Võllide koormused
  •  Suletud ülekande hambumisjõudude määramine 
  • Konsoolsete jõudude määramine 
• 4. Reduktori eskiisprojekti väljatöötamine
  • Üheastmelise silindrilise reduktori võlli astmete mõõtmete määramine 
  • Minimaalne vahemaa reduktori siseseina ja hammasratta pöörleva pinna vahel: