Marko Kuldsaar TEHNILINE ÜLESANNE LINTKONVEIERI AJAM Õppeaines: MASINAELEMENDID
Transporditeaduskond
Õpperühm: KAT-31/41
Juhendaja : Mart
Tiidemann Esitamiskuupäev:…………….
Üliõpilase
allkiri :……………..
Õppejõu allkiri: ………………
Pärnu
2018 1. Leian ajami tööea: Lh = La·365·Ka·24 ∙ Köp
16
Köp = = 0,66
24
Lh = 7 ∙ 365 ∙ 0,85 ∙ 24 ∙ 0,66 = 34400,52 h ~35000h
Lh=35000 Võtame keskmise kvaliteediga valmistamis- ja ekspluatatsioonitingimused.
g = 0,5 2. Määran lintkonveieri nõutava võimsuse: Lindkonveierinõutava võimsuse Ptm saan kui korrutan lindi veojõu ja lindi kiiruse.
Ptm = F∙v = 3∙ 103∙ 1,1 = 3,3 kW
Ptm=3,3 kW 3.Määran ajami kasuteguri : η = η
2
2
kü ∙ ηlü ∙ ηs ∙ ηvl ∙ ηll ∙ ηtm
Ajami üldkasutegur
nmin+g*(nmax-
g
0.5
nmin
nmax
nmin)
1
Kiilrihm
1
0.94
0.96
0.95
2
Silinder reduktor
1
0.97
0.98
0.975
3 Elastne doroidsidur
1
0.98
4
Konveieri lint
1
0.94
0.96
0.95
5
Laagrid paar tk
1
0.99
6
Laagrid paar tk
1
0.99
7
Laagrid paar tk
1
0.99
8
Laagrid paar tk
1
0.99
Kokku 0.83 η = 0,95 ∙ 0,975 ∙ 0,98 ∙ 0,95 ∙ 0,992 ∙ 0,992 = 0,83
4. Leiame mootori nõutava võimsuse: 𝑃
P
tm
m =
= 3,3 / 0,83 = 3,97 ~ 4 kW
𝜂
Pm=4 kW 5. Valime sobiva mootori: Tabelist valin mootori nimivõimsusega 4 kW mark
4A100L4 1435 p/min Mootori nimivõimsus
Mootori põõrded n
Mootori mark
kW
nom p/min
4A132S8
4
705
4A112MB6
4
950
4A100L4
4
1435
4A100L2
4
2865
6. Määran trumli pöörlemissageduse. 1000⋅60𝑣
𝑝
ntm =
= 1000x60x1,1/3,14x225= 93,42
𝜋𝐷
𝑚𝑖𝑛
ntm=93,42 p/min 7. Määran ajami ülekandearvu iga mootori variandi jaoks: 𝑛
u = nom
𝑛tm
u1 =705/93,42 = 7,55
u2 = 950/93,42 =10,17
u3 = 1435/93,42 =15,36
u4 = 2865/93,42 =30,67
3
Analüüs:
u3 variandi mootor on optimaalne valik. Tagab ajami kompaktsuse.
u2 variandi mootor sobib ka aga mootori mass on liiga suur.
9.Määran konveieri ajamivõlli pöörlemissageduse maksimaalse lubatud hälbe: ∆n
𝑛tm𝛿
tm =
= 93,42x4% / 100 = 3,74 p/min
100
∆ntm=3,74 p/min 10. Arvutan konveieri trumli minimaalse ja maksimaalse lubatud pöörlemissageduse: [ntm]min = 93,42 – 3,74 = 89,68 p/min
[ntm]max = 93,42+ 3,74 = 97,16 p/min
11. Arvutan ajami minimaalse ja maksimaalse lubatud ülekandearvu 𝑛
u
nom
min =
= 1435/97,16=14,77
𝑛tm]max
𝑛
u
nom
max =
= 1435/89,68=16,00
[𝑛tm]min
12. Määran ajami tegeliku ülekandearvu vahemikust 14,77...16,00 uteg =15,385
13. Täpsustan kiilrihmülekande ülekandearvu 𝑢
u
teg
lü =
= 15,385/4,4 = 3,5
𝑢𝑘
ü Valime mootori 4A100L4
mille nimivõimsus on 4 kW ja pöörlemissagedus nimireziimil 1435 pööret
minutis . Ülekandearvud:
u = 15,385, reduktori
ukü = 3,5 ja kiilrihmülekande
ulü = 4,4. 14. Ajami kinemaatiline- ja jõuarvutus Ajami elementide tähistused:
m – mootor
K – reduktori kiirekäiguline võll
A – reduktori aeglasekäiguline võll
4
tm – töömasina ajamivõll
Kinemaatiliste parameetrite arvutus iga ajami elemendi kohta:
m
K
A
tm
Pöördesagedus
n
𝑛nom
𝑛1
nom = 1435
n
n
1 =
=
n2 =
tm= n2=
𝑢𝑙
ü𝑢𝑘
ü93,18 n, p/min
1435/4,4=
326,14 =326,14/3,5=
93,18 Nurkkiirus 𝜔nom
𝜔1
nom =
1 =
=
ω2 =
=
tm = ω2 =
𝑢
𝑢
3,14*1435/30=
150,2 𝑙
ü𝑘
ü9,75 = 1/s
150,2/4,4=
34,14 34,14/3,5=
9,75 Jõuparameetrite arvutus:
m
K
A
tm
Võimsus,
Pm =
4 P1 = Pm*ηvl*ηlü =
P2 = P1*ηvl*ηkü =
Ptm = P2*ηll*ηs =
P, kW
4*0,99*0,935
3,70*0,99*0,96
3,51*0,99*0,98
=
3,70 =
3,52 =
3,42 Pöördemoment,
𝑃
T
𝑚*103
T1 = Tm*ulü*ηlü*ηvl=
T2 = T1*ukü*ηvl*ηkü = Ttm = T2*ηll*ηs =
m =
=
𝜔nom
T, Nm
26,63*4,4*0,99*0,93 = 107,9*3,5*0,99*0,96 358,91*0,99*0,98
4*103/150,19
107,9 =
358,91 =
347,42 =
26,63 5
2. Hammasülekande arvutus 2.1 Hammasrataste kõvaduse, termotöötluse ja materjali valik Hammasrataste materjal sirg- ja kaldhammasülekannetele 𝑃 ≤ 7,5𝑘𝑊
Terase mark
35CrMo Väike hammasratas : Termotöötlus:
Parendamine ja kõrgsagedus karastamine Tooriku (hamba) kõvaduse
intervall : 𝐻𝑅𝐶1= 48...53
Keskmine kõvadus:
48+53
𝐻𝑅𝐶1𝑘𝑠𝑘 =
=
50,5 2
𝝈𝑻
= 750 MPa Tooriku läbimõõt 𝐷𝑝𝑖𝑖𝑟 = 200mm
Ketta laius 𝑆𝑝𝑖𝑖𝑟 = 125mm
Suur hammasratas: Termotöötlus:
Parendamine Tooriku (hamba) kõvaduse intervall: 𝐻𝐵2= 269...302
Keskmine kõvadus:
269+302
𝐻𝐵2𝑘𝑠𝑘 =
=
285,5 2
𝝈𝑻
= 750 MPa Tooriku läbimõõt 𝐷𝑝𝑖𝑖𝑟 = 200mm
Ketta laius 𝑆𝑝𝑖𝑖𝑟 = 125mm
Suure ja väikese
hammasratta kõvaduste vahe: 𝐻𝐵𝑘𝑠𝑘1 − 𝐻𝐵2𝑘𝑠𝑘= 37
2.2 Lubatud kontaktpingete [𝝈]𝑯
määramine Eategur väikese ratta jaoks. 𝐾
6
𝐻𝐿1 = √𝑁𝐻𝑂1/𝑁1
𝑁1 = 573𝜔1𝐿
ℎ= 573 * 37,74 * 35000 =
756*106 Kuna
𝑵 > 𝑵𝑯𝑶
, siis 𝑲𝑯𝑳𝟏 = 𝟏
Eategur suure ratta jaoks. 𝐾
6
𝐻𝐿2 = √𝑁𝐻𝑂2/𝑁2
𝑁2 = 573𝜔2𝐿
ℎ= 573 * 9,68 * 35000 =
194*106 Kuna 𝑁 > 𝑁𝐻𝑂 , siis 𝐾𝐻𝐿2 = 1
Lubatud kontaktpinged [σ]HO1 ja [σ]HO2 Väike ratas:
[𝝈]𝑯𝑶𝟏
=14𝐻𝑅𝐶𝒌𝒔𝒌 + 170
, MPa
[𝜎]𝐻1 = 𝐾𝐻𝐿1 ∗ [𝜎]𝐻𝑂1= (14*50,5+170)*1 =
877 MPa Lubatud kontaktpinge on: [𝝈]𝑯𝟏
=877 MPa 7
Suur ratas:
[𝝈]𝑯𝑶𝟐
=𝟏, 𝟖𝑯𝑩𝒌𝒔𝒌 + 𝟔𝟕
, MPa
[𝜎]𝐻2 = 𝐾𝐻𝐿2 ∗ [𝜎]𝐻𝑂2= (1,8*285,5+67)*1 =
580,9 MPa Lubatud kontaktpinge on: [𝝈]𝑯𝟐=
580,9 MPa [𝜎]𝐻 = 0,45 ∗ [𝜎]𝐻2 + [𝜎]𝐻1
0,45 ∗ (580,9 + 877) = 𝟔𝟓𝟕 𝐌𝐏𝐚
Lubatud kontaktpinge on: [𝝈]𝑯=
657 MPa 2.3 Lubatud paindepingete [𝝈]𝑭
määramine Lubatud paindepinged: [𝜎]𝐹𝑂1=1,03𝐻𝐵1𝑘𝑠𝑘
= 294,1 MPa Väike ratas: [𝜎]𝐹1 = 𝐾𝐹𝐿1 ∗ [𝜎]𝐹𝑂1= 1*294,1 =
294,1 MPa [𝜎]𝐹𝑂2=1,03𝐻𝐵2𝑘𝑠𝑘
= 294,1 MPa Suur ratas: [𝜎]𝐹2 = 𝐾𝐹𝐿2 ∗ [𝜎]𝐹𝑂2= 1*294,1 =
294,1 MPa Lubatud paindepinge:
[𝝈]𝑯
= 294,1 Mpa 2.4 Kinnise silindilise kaldhammasülekande arvutused 8
γ = m/T2 = 35,89/358,91 = 0,1
m = 0,1*T2 = 0,1*358,91 =
35,891kg
Peamine parameeter – telgede vahe aw, mm:
aw = Ka*(u+1)*(T2*103/ψa*u2*[σ]2H)1/3*KHβ
aw = 43*(3,5+1)*(358,91*103/0,36*3,52*6572)1/3*1=110,95
~115 mm aw=115 mm kus Ka – abitegur. Kaldhammaste jaoks Ka = 43
ψa = B2/aw – suure ratta hambavöö laius. ψa = 0,36
u – reduktori ülekandearv 3,5
T2 – pöördemoment reduktori aeglasekäigulisel võllil, 358,91N*m
[σ]H – vähem tugevama ratta lubatud kontaktpinge 657 MPa
KHβ – tegur, mis
arvestab koormuse ebaühtlast
jaotumist hamba pikkusel. 1
Hambumise moodul 2𝐾
2⋅5,8⋅358,91⋅103
𝑚 =
𝑚𝑇2⋅103=
=
1,906~1,9 𝐷2𝐵2[𝜎]𝐹
179,31⋅41,4⋅294,1
m = 2 kus:
𝐾𝑚 = 5,8 abitegur, kaldhammaste jaoks
2𝑎
2⋅115⋅3,538
𝐷
𝑤𝑢
2 =
= 𝟏𝟕𝟗, 𝟑𝟏 on suure ratta jaotusringjoone läbimõõt, mm
𝑢+1
3,538+1
𝐵2 = 𝛹𝑎𝑎𝑤 = 0,36 ⋅ 115 = 𝟒𝟏, 𝟒 on suure ratta hambavöö laius, mm
Hammaste minimaalne kaldenurk 9
3,5𝑚
3,538 ⋅ 2
𝛽 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛
𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛
= 9,84 = 9050`28,29
𝐵2
41,4
Väikese ja suure ratta summaarne hammaste arv. 2𝑎
𝑍
𝑤 ⋅ 𝑐𝑜𝑠 𝛽𝑚𝑖𝑛
∑ =
𝑚
2 ∗ 115 ∗ 𝑐𝑜𝑠 9050`28,29
𝑍∑ =
2
𝒛∑ =
113 Tegelik hammaste kaldenurk. 𝑧
113 ⋅ 2
𝛽 = 𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠 ( 𝛴 ⋅ 𝑚) = 𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠 (
) = 10,70 = 𝟏𝟎
°𝟒𝟐
′𝟒, 𝟓𝟔
2𝑎𝑤
2 ⋅ 115
𝜷 = 𝟏𝟎, 𝟕𝟎 = 𝟏𝟎
°𝟒𝟐
′𝟒, 𝟓𝟔
Väikese ratta hammaste arv. 𝑧
113
𝑧
∑
1 =
=
𝑢+1 3,5+1
z1= 25 Suure ratta hammaste arv. 𝑧2 = 𝑧∑ − 𝑧1 = 113 − 25 =88
z2 =88 Tegelik ülekandearv 𝑧
88
𝑢
2
𝑡𝑒𝑔 =
=
3,52 𝑧1
25
𝒖𝒕𝒆𝒈 = 𝟑, 𝟓𝟐
10
Kõrvalekalde kontroll 𝑢𝑡𝑒𝑔 − 𝑢
3,52 − 3,5
𝛥𝑢 =
⋅ 100 =
⋅ 100 = 0,57% ≤ 4%
𝑢
3,5
Ülekande geomeetrilised põhiparameetrid. Parameeter
Väike ratas
Suur hammasratas
Kaldhambad (mm)
Jaotusringjoone
𝑚𝑧
2 ⋅ 25
𝑚𝑧
2 ⋅ 88
𝐷
1
2
1 =
= 50,885
𝐷2 =
= 179,114
läbimõõt
𝑐𝑜𝑠 𝛽
0,9826127965
𝑐𝑜𝑠 𝛽
0,9826127965
Peaderingjoone
𝐷𝑎1 = 𝐷1 + 2𝑚 = 50,885 + 2 ⋅ 2 = 54,885
𝐷𝑎2 = 𝐷2 + 2𝑚 = 179,11 + 2 ⋅ 2 = 183,11
läbimõõt
Jalgaderingjoone
𝐷𝑓1 = 𝐷1 − 2,4𝑚 = 54,885 − 2,4 ⋅ 2 = 50,08
𝐷𝑓2 = 𝐷2 − 2,4𝑚 = 179,11 − 2,4 ⋅ 2 = 174,31
läbimõõt
Hambavöö laius
𝐵1 = 𝐵2 + 3 = 41,4 + 3 = 44,4
𝐵2 = 𝛹𝑎𝑎𝑤 = 0,36 ⋅ 115 = 41,4
= 45 mm KONTROLLARVUTUS: Telgede vahe kontroll:
𝐷
50,885+179,114
229,999
𝑎
1+𝐷2
𝑤 =
=115 mm
2
2
2
11
3. RIHMÜLEKANDE ARVUTUS 3.1 KIILRIHMÜLEKANDE ARVUTUS 1. Valin välja rihma ristlõige Vastavalt nomogrammile valisin välja kiilrihma ristlõikega B.
2. Määrata kindlaks vedava rihmaratta minimaalne lubatud läbimõõt D1min, mm. Tabeli järgi D1min = 125 mm , projekteerimise esimese ülesande põhjal oli Tm = 26,52 Nm
3. Määrata kindlaks vedava rihmaratta lõplik läbimõõt D1. D1= 160 mm, kuna soovituslik on valida 1-2 väärtuse võrra suurem võrreldes minimaalse lubatud
läbimõõduga kuna nii saab tõsta rihma eluiga, ja ülekande arvudega sobib paremini.
4. Määrata kindlaks veetava rihmaratta läbimõõt D2 , mm. 𝐷2 = 𝐷1𝑢(1 − 𝜀)
𝐷2 = 160 ∗ 4,4 ∗ (1 − 0,02) = 689,92𝑚𝑚
D2 = 710 mm 5. Määrata kindlaks tegelik ülekandearv. 𝐷
710
𝑢
2
𝑡𝑒𝑔 =
𝒖
= 4,48
𝐷
𝒕𝒆𝒈 =
1(1−𝜀)
160(1−0,01)
𝒖𝒕𝒆𝒈
=4,48 Kõrvalekalde kontroll: 𝑢𝑡𝑒𝑔 − 𝑢
4,48 − 4,4
𝛥𝑢 =
100 =
∗ 100 = 0,2% ≤ 4%
𝑢
4,4
6. Määrata kindlaks orienteeruv telgede vahe a, mm. 𝑎 ≥ 0,55(𝐷1 + 𝐷2) + ℎ
a ≥ 0,55(160 + 710) + 10,5 = 478,5
7. Määrata kindlaks rihma arvutuslik pikkus l, mm. 𝜋
(𝐷
(710 − 160)2
𝑙 = 2𝑎 +
(𝐷
2 − 𝐷1)2 = 2 ⋅ 478,5 + (160 + 710) +
= 2639,68
2
2 + 𝐷1) +
2𝑎
2
2 ⋅ 478,5
l = 2800 mm 8. Täpsustada telgede vahe väärtust standardpikkusel. mm 2𝑙 − 𝜋(𝐷
𝑎 =
2 + 𝐷1) + √[2𝑙 − 𝜋(𝐷2 + 𝐷1)]2 − 8(𝐷2 − 𝐷1)2
8
2 ⋅ 2800 − 3,14(160 + 710) + √[2 ⋅ 2800 − 3,14(160 + 710)]2 − 8(710 − 160)2
𝒂 =
= 668,77
8
a=668,77 mm 9. Määrata kindlaks rihma haardenurk ümber vedava ratta α1 , kraadi. 𝐷
710 − 160
𝛼
2 − 𝐷1
1 = 180∘ − 57∘
= 180∘ − 57∘
= 133,11
° 𝑎
668,77
13
a1=133,110 10. Määrata kindlaks rihma kiirus v , m/s. 𝜋𝐷
3,14 ⋅ 160 ⋅ 1435
𝑣 =
1𝑛1 =
= 12,01m/𝒔
60 ⋅ 103
60000 v=12,01 m/s 11. Määrata kindlaks rihma läbijooksude sagedus U, s-1 U = v/l
U = 12,01m/s : 2,8m = 4,29 s-1
U=4,29 s-1 12. Määrata kindlaks ühe kiilrihmaga üle kanta v lubatud võimsus [P], kW. [𝑃] = [𝑃0]𝐶𝑟𝐶𝛼𝐶𝑙𝐶𝑧 = 3,54 ∗ 0,9 ∗ 0,89 ∗ 1 ∗ 0,95 = 2,96
[P]=2,69 kW 13. Määrata kindlaks kiilrihmade arv. 𝑃
4
𝑧 = 𝑚 =
= 1,49
[𝑃]
2,69
z = 2 14. Määrata kindlaks ühe kiilrihma eelpingutusjõud F0 , N. 14
850𝑃
850 ⋅ 4 ⋅ 0,95
𝐹
𝑚𝐶𝑙
0 =
= 195,45
𝑍𝑣𝐶𝛼𝐶𝑟
2 ⋅ 12,01 ⋅ 0,86 ⋅ 0,8
F0=195,45 N 15. Määrata kindlaks ühe kiilrihmakomplekti poolt ülekantav ringjõud Ft , N. 𝑃
4000
𝐹
𝑚 ⋅ 103
𝑡 =
= 333,06
𝑣
12,01
Ft=333,06 N 16. Määrata kindlaks jõud ühe rihma vedavas harus Fl ja veetavas harus F2 , N. 𝐹
333,06
𝐹
𝑡
1 = 𝐹0 +
= 195,45 +
= 278,72
2𝑧
4
𝐹
333,06
𝐹
𝑡
2 = 𝐹0 −
= 195,45 −
= 111,74
2𝑧
4
F1=278,72 N F2=111,74 N 17. Määrata kindlaks kiilrihmakomplekti rõhumisjõud võllile F0P , N. 𝛼
133,11
𝐹
1
0𝑃 = 2𝐹0𝑧 𝑠𝑖𝑛
= 2 ⋅ 195,45 ⋅ 2 ⋅ 𝑠𝑖𝑛
= 717,25
2
2
F0P=717,25 N 15
4. VÕLLIDE ARVUTUS
1. Võllide materjali valik:
Valin
materjaliks terase:
40Cr4 Termotöötlus: parandamine
Mehhaanilised näitajad:
σB = 900 MPa
σT = 750 MPa
σ-1= 410 MPa
2. Lubatud väändepinged
[τ]v = 20 MPa
3. Võlli astmete geomeetriliste parameetrite määramine:
Mõõtme
Võlli aste
Kiirekäiguline võll
Aeglasekäiguline võll
tähistus
3
𝑇
3
𝑇
𝑑
1 ⋅ 103
2 ⋅ 103
1 = √
=
𝑑
=
0,2 ⋅ [𝜏]
2 = √
𝑣
0,2 ⋅ [𝜏]𝑣
d1, d2
3
= √107,9⋅103 = 29,99
3 242,33 ⋅ 103
Ots (rihmaratta
0,2⋅20
= √
= 44,76
või siduripoole
=30 0,2 ⋅ 20
all)
=
45 𝑙1 = (1,2 … 1,5) ⋅ 𝑑1 =
𝑙2 = (1 … .1,5) ⋅ 𝑑2 =
= 1,35 ⋅ 30 = 40,5
= 1,25 ⋅ 45 = 55,95
l1, l2
=41 = 𝟓𝟔
(rihmaratta all)
(siduripoole all)
𝑑𝑙𝑔1 = 𝑑1 + 2𝑡 =
𝑑
d
𝑙𝑔2 = 𝑑2 + 2𝑡 =
lg1, dlg.2
= 30 + 2 ⋅ 2,2 = 34,4
= 45 + 2 ⋅ 3 = 𝟓𝟏 = 𝟓𝟓
= 𝟑𝟓
Kael (laagri ja
𝑙𝑘2 = 1,25 ∙ 𝑑𝑙𝑔2
tihendi all)
𝑙
= 1,25 ⋅ 55
l
𝑘1 = 1,5 ∗ 𝑑𝑙𝑔1 = 1,5 ⋅ 35
k1, lk2
= 68,75
= 52,5 = 𝟓𝟑
= 𝟔𝟗
𝑑
𝑑
𝑖𝑠𝑡 = 𝑑𝑙𝑔 2 + 3,2𝑟 =
𝑙
õ = 𝑑𝑙𝑔1 + 3,2𝑟 =
Laagriõlgmik ja
= 55 + 3,2 ⋅ 3 = 64,6
dlõ, dist
= 35 + 3,2 ⋅ 2 = 41,4
istupind
= 𝟔𝟒, 𝟔
= 𝟒𝟐
(hammasratta
kõrval ja all)
𝑙
l
𝑙
õ = 𝐵1 + 2𝑎 = 45 + 2 ∗ 8
lõ, list
𝑙
= 𝟔𝟏
𝑖𝑠𝑡 = 𝑙𝑙
õ = 𝟔𝟏
Krae (toetab
𝑑𝑘𝑟𝑎𝑒 = 𝑑𝑖𝑠𝑡 + 3𝑓 =
suurt
dkrae
Ei konstrueerita
= 64,6 + 3 ∗ 1,2 = 68,2
hammasratast)
= 𝟔𝟗
16
(𝑙
𝑙
𝑖𝑠𝑡 − 𝐵2)
𝑘𝑟𝑎𝑒 =
2
l
61 − 41,1
krae
Ei konstrueerita
2
= 9,8
𝑑
d
𝑙𝑔1 = 𝟑𝟓
𝑑
Lõpptapp (laagri
lg1, dlg2
𝑙𝑔. 2 = 𝟓𝟓
all)
𝑙
𝑙
l
𝑙𝑡.1 = 𝐵 + 𝑟 =
𝑙𝑡.2 = 𝐵 + 𝑟 =
lt1, llt2
= 17+3,5
= 20,5 = 21+3,5
= 24,5
Minimaalne
vahemaa reduktori siseseina ja hammasratta pöörleva pinna vahel:
𝑎 = √
3 𝐿 + 3 = √
3 234 + 3 = 6,188 = 7
a=7=8
kus L – kahe hambuva hammasratta suurim gabariitmõõde.
L = F + D2 + 2m = 50,88 + 179,11 + 2*2=234mm
L=234 mm
4. Veerelaagrite esialgne valik:
Kiirekäigulisele võllile valin laagri kergest seeriast:
Laager 207
d = 35 mm,
D =72 mm,
Laagri põhiparameetrid:
d =35 mm, D =72 mm, B = 17 mm, r =2 mm, C =25,5 kN, Co =13,7 kN.
Aeglasekäigulisele võllile valin laagri kergest seerias:
Laager 211
d =55 mm,
D =100 mm,
Laagri põhiparameetrid:
d =55 mm, D =100 mm, B =21 mm, r =2,5 mm, C =43,6 kN, Co =25 kN.
17
5. Toereaktsioonide rakenduspunktide vahekaugused 1.Aeglasekäigulise võlli laagrireaktsiooni
vahekaugus :
lA= list + B = 61 + 21 =82
lA=82 2. Aeglasekäigulise võlli siduri radiaaljõu ja lähima laagrireaktsiooni
rakenduspunkti vahekaugus:
𝐵
lsd = l2 + lk2 - = 56+69 – 21/2 = 114,5
2
lsd=114,5 3. Kiirekäigulise võlli laagrireaktsioonide vahekaugus:
lK = llõ +B =61 + 17 = 78
lK=78 4. Kiirekäigulise võlli rihmaratta radiaaljõu ja lähima laagrireaktsiooni rakenduspunkti vahekaugus:
𝑙
𝐵
l
1
OP =
+lk1 - = 41/2 + 53 – 17/2 = 65
2
2
lop=65 18
6. Võlli laagrite toereaktsioonide määramine. 1. Hambumisjõud reduktori ülekandes.
Jõu väärtus
N Ülekande liik
Jõud Väikesel hammasrattal
Suurel hammasrattal
hambumises
2𝑇
𝐹
2 ∗ 103
𝑡2 =
Ringjõud
F
𝐷
t1=Ft2
2
2*358,91*1000/179,11
=4007,7 Silindriline
𝐹
𝐹
𝑡2 ∗ tan 𝛼
𝑟2 =
cos 𝛽
kaldhammasüle
Radiaaljöud
Fr1=Fr2
4007,70*tan200/cos10,7
kanne
=
1486 ,78 𝐹 = 𝐹𝑡2 ∗ 𝑡𝑎𝑛𝛽
Telgjõud
Fa1=Fa2
4007,7* 𝑡𝑎𝑛10,7
=757,26 Konsoolsed jõud
Kiirekäiguline võll
Aeglasekäiguline võll
Kiilrihm ülekanne
𝑎
𝐹
1
𝑜𝑝 = 2 ∗ 𝐹0 ∗ 𝑧 ∗ 𝑠𝑖𝑛 2
Radiaaljõud
-
=
Fop
2 ∗ 195,45 ∗ 2
133,11
∗ 𝑠𝑖𝑛
2
=717,25 Sidur Radiaaljõud
-
𝐹𝑠𝑑 = 125√𝑇2
Fsd
125√358,91
= 𝟐𝟑𝟔𝟖, 𝟏𝟏
Aeglasekäiguline võll 2. Laagrite
toereaktsioonid vertikaaltasapinnas
𝐹𝑡
FAy = FBy = = 4007,7 / 2 = 2003,85
2
19
FAy,By =2003,85 N 3. Laagrite toereaktsioonid horisontaaltasapinnas
𝑙
𝐹
𝐴+𝐹
𝐹
𝑟∗ 2
𝑎∗𝐷2/2
𝐵𝑧 =
=
𝑙𝐴
82
179,11
1486,78∗ +757,26∗
2
2
=
1570 ,42
82
Fbz=1570,42 N 𝑙
𝐷
𝐹
𝐴+𝐹
2
𝐹
𝑟∗ 2
𝑎∗ 2
𝐴𝑧 =
= -49
𝑙𝐴
82
179,11
−1486,78 ∗
𝐹
2 + 757,26 ∗
2
𝐴𝑧 =
= −83,63
82
FAZ=-83,63 N Kontroll: FAz – Fr + FBz = -83,63 – 1486,78+1570,42= 0
4. Määrame summaarse
toereaktsiooni tugedes hambumisest põhjustatud jõududest
𝐹
2
2
𝐴ℎ = √𝐹𝐴𝑦 + 𝐹𝐴𝑧 =
2002,1 N 𝐹
2
2
𝐵ℎ = √𝐹𝐵𝑦 + 𝐹𝐵𝑧 =
2545,9 N 5. Määrame jõust Fsd põhjustatud toereaktsioonid
𝐹
𝐹
𝑠𝑑∗𝑙𝑠𝑑
𝐵𝑠𝑑 =
=
𝑙𝐴
2368,11*114,5 / 82 =
3306,7 N 𝐹
𝐹
𝑠𝑑∗(𝑙𝑠𝑑+𝑙𝐴)
𝐴𝑠𝑑 =
= 2368,11*(114,5+82) / 82 =
5674,8 N 𝑙𝐴
Kontroll: -Fsd + FAsd – FBsd = -2368,11 + 5674,8 – 3306,7 = 0
20
6. Määrame laagrite summaarsed toereaktsioonid:
7. 𝐹𝐴 = 𝐹𝐴ℎ + 𝐹𝐴𝑠𝑑 = 2002,1 + 5674,8 =
7676,9 N 8. 𝐹𝐵 = 𝐹𝐵ℎ + 𝐹𝐵𝑠𝑑= 2545,9 + 3306,7 =
5852,6 N Kiirekäiguline võll 𝑙
𝐷
𝐹
𝑘 − 𝐹
1 + 𝐹
𝐹
𝑟∗ 2
𝑎 ∗ 2
𝑜𝑝∗(𝑙𝐾+𝑙𝑜𝑝)
𝐷𝑦 =
=
𝑙𝐾
78
50,88
−1486,78∗ +757,26∗
+717,25∗(78+65)
2
2
=818,25
78
𝑭𝑫𝒚 = 𝟖𝟏𝟖, 𝟐𝟓
N 𝑙
𝐷
𝐹
𝑘+𝐹
1+𝐹
𝐹
𝑟∗ 2
𝑎∗ 2
𝑂𝑃∗𝑙𝑂𝑃
𝐶𝑦 =
= 1588,08
𝑙𝐾
𝑭𝑪𝒚 = 𝟏𝟓𝟖𝟖, 𝟎𝟖
N Kontorll: -FCy + Fr +FDy - FOP = 1588,08 + 1486,78 +818,25 - 717,25 = 0
Määrame laagrite toereaktsioonid horisontaaltasapinnas:
𝐹
F
𝑡
Cz = FDz =
=
2
4007,7 = 2002,35
2
FCz = FDz =2002,35 N 1. Määrame laagrite summaarsed toereaktsioonid
𝐹
2
2
𝐶 = √𝐹𝐶𝑦 + 𝐹𝐶𝑧 = 2555,66
𝑭𝑪 = 𝟐𝟓𝟓𝟓, 𝟔𝟔 𝐍
𝐹
2
2
𝐷 = √𝐹𝐷𝑦 + 𝐹𝐷𝑧 = 2163,08
𝑭𝑫 = 𝟐𝟏𝟔𝟑, 𝟎𝟖 𝐍
21
5. LAAGRITE KONTROLLARVUTUS 1. Aeglasekäiguline Lähteandmed: Laager 211
Laagrivõru pöörlemissagedus n= 93,18p/min
Telgjõud hambumises Fa= 757,26 N
Toereaktsioonid laagrites: FA = 7676,9 N; FB = 5852,6
Laagrite iseloomustus:
C=43600 N
Co= 25000 N
X= 0,56
V= 1
Kd = 1,2
KT= 1
a1= 1
a23 = 0,8
1. Määrame suhte:
𝐹𝑎
757,26
=
= 𝟎, 𝟎𝟗𝟖𝟔
𝑉𝐹𝑟 1∗7676,9
2. Määrame suhte:
𝐹𝑎 757,26
= 𝟎, 𝟎𝟑
𝐶0 25000
3. Määrame kindlaks tegurid e ja Y
e = 0,22
Y = 1,96
22
𝐹𝑎
4. Võrdleme suhet
teguriga e:
𝑉𝐹𝑟
𝐹𝑎 19203,60
Laagri tööiga ei ole piisav, asendame raske
seeria laagriga.
Tööiga raske seeria laagri 307 puhul oleks:
106
3
106
33200
3
L10h = a1a23
(𝐶) = 1*0,8*
* (
) =
42381,51 h 60𝑛 𝐹
60∗326,14
3280,38
Lh1=35000
Kõik kommentaarid