ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie.0. Zaania konstukcyjne estaione poniżej aania konstukcyjne osta Konstukcji Masyn mają a cel aponanie stuentó pebiegiem typoych obliceń elementó konstukcyjnych ykoystaniem nabytych iaomości pemiotó: Mechanika, Wytymałość Mateiałó, Inżynieia Mateiałoa i Rysunek Technicny. Tematy ostały obane tak, aby aieały jak najięcej mateiału ykłaó i ćiceń auytoyjnych: oblicenia ytymałościoe statycne i męcenioe, aanie toleancji i pasoań ymiaó linioych, ybocenie pętó ściskanych, połącenia: gintoe, pustoe, połącenia spaane, oblicenia ałó, spęgieł cienych ielopłytkoych i spęgieł kłoych, pekłani: pasoej pasami klinoymi i ębatej o ębach skośnych oa obó łożysk tocnych... Wytycne ykonania ocas pepoaania obliceń konstukcyjnych aleca się koystanie ęcnych kalkulatoó o obliceń inżynieskich. Wykoystanie komputea gotoymi pogamami nie jest alecane uagi na nienane ałożenia i metoy obliceń pyjęte pogamach. Natomiast kompute jest niebęny pocas apisu konstukcji. W celu ykonania obliceń fomułuje się ukłay ónań skłaające się aunkó ytymałościoych, alecanych atości stosunkó paametó iąanych i ależności geometycnych. W pypaku jenakoej ilości ónań, ilości miennych pojektu i ich łatej o oblicenia postaci okonuje się opoienich obliceń. W pypaku, gy ilość ónań jest mniejsa o ilości miennych lub ich postać jest byt tuna o ypoaenia ou na atość miennej, należy uupełnić ónania stępnie pyjętymi atościami ybanych miennych i po pepoaeniu obliceń okonać eyfikacji biou ynikó. W pypaku nieaoalającego eultatu należy mienić ałożoną atość jenej e miennych i potónie okonać obliceń. Cynności te teba potaać aż o uyskania opuscalnej lub optymalnej postaci konstukcji. W pypaku byt użej ilości ónań, należy yklucyć obliceń cęść nich (najlepiej nieóności) a następnie po ykonaniu obliceń, spaić cy są spełnione. Cynności należy potaać, aż o uyskania oiąania spełniającego pełny ukła ónań. Innym sposobem jest pepoaenie obliceń gonych e nanymi metoami polioptymaliacyjnymi []... Foma ykonania Zaanie konstukcyjne poinno skłaać się óch cęści: obliceń i okumentacji ysunkoej. 80
.0. Zaania konstukcyjne Oblicenia poinny aieać stonę tytułoą postaci pestaionej na ysunku.a, spisu teści (ys..b), teści obliceń (ys..c) oa spisu liteatuy ykoystyanej takcie ykonyania pacy (ys..). Stona masynopisu lub ękopisu (fomat A4) aieać poinna maginesy ley o seokości ok. 0 mm ( tego 0 mm na spięcie lub sycie pacy) i pay o seokości 0 mm. Magines góny o ysokości 5 mm ( tego ok. 0 mm na nume stony) i magines olny - 5 mm. Spis teści poinien aieać: numey i tytuły oiałó, pooiałó i po- pooiałó kolejności ystępoania ich pacy a numeami ston na któych bioą pocątek. Stony e spisem teści nie musą posiaać numeacji ston. Teść obliceń pisana poinna być pestaiona tech kolumnach o seokości (kolejno): 5, 0, 5 mm. Kolumna - ane o obliceń gomaone pobliżu ou któym są ykoystyane postaci symbolu paametu, jego atości i pyjętej jenostki gonej ielokotnym ukłaem SI (tab..). Zaleca się kótkie komentae onosące się o pyjętych atości. ane potónie ykoystyane na tej samej stonie pacy nie musą być potaane py poscególnych oach. Tab... Zalecany o obliceń konstukcyjnych ukła jenostek. Lp. Naa Jenostka Relacje ługość mm Masa kg Cas s 4 Siła N N kgm/s 5 Napężenie, ciśnienie Ma Ma N/mm 6 ękość linioa mm/s 7 yśpiesenie m/s 8 Cęstotliość /s 9 ękość obotoa ob/min ob/min 9,549 /s 0 ękość kątoa /s /s 0,047 ob/min Kolumna to teść obliceń popeona tytułami oiałó i pooiałó. W tytułach unikać oeceń. Zaleca się, aby tytuł pooiału był naą (objaśnieniem symbolu) oblicanego paametu. Kolumna ta aieać ma objaśnienia otycące pyjętych ałożeń, objaśnienia ystępujących e oach symboli paametó konstukcyjnych (opusca się ebanie systkich symboli t. ineksie onaceń amiesconym po spisie teści), komentae otymanych ynikó, onacenia elementó nomalioanych, ysunki symbolami paametó geometycnych i fi- 8
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie ycnych oa oy obliceniami postaci: symbol oblicanego paametu ó na atościach symbolicnych postaienie atości paametó ynik obliceń. Watości paametó i yniki potaających się obliceń można pestaić postaci tablicy. Wyniki obliceń pestaiane są okłanością o cteech miejsc a) b) OLITECHNIKA SZCZECI ŃSKA Katea Mechaniki i KM SIS TREŚCI ZAANIE KONSTRUKCYJNE NR Żuaik pyścienny Temat: apojektoać żuaik pyścienny o uźigu Q 0 kn, ysięgu l, m i kącie pochylenia pęta skośnego β 45 0. Wykonał: Jan Noak Gupa: IM6 Rok ak.: 999/000 oaący: mg inż. Janus Noakoski.0. Obciążenia...............................0. obó pęta............................4.0. obó pęta............................4.. Min. moment bełaności...............4.. obó pofilu...........................5.. Spaenie smukłości..................5.4. Wstępne osunięcie pofili................6.5. Ilość peiąek.........................6 4.0. obó liny..............................7 Scecin, styceń 004 c) - 5-4.0. obó liny Zał. napę ęcny, m 5 Q0 kn 4.. Śenica ucika: m5 k R m800 Ma 4Qm 4 0000 5 0,5644 πkr m π 800 mm 0,5644 mm gie: m spółcynnik peności, R m ytymałość na oyanie, k ilość ucikó linie. 4.. Lina yjęto linę,0-t6x7+a 0-Z/s-II-g-800 g N-69/M-8008. gie: śenica nominalna liny L L mm 5.0. ofil kążka 5.. Senica kążka 5.. Senica nominalna pofilu ) LITERATURA [] ietich M.: ostay Konstukcji Masyn, t., WN, Wasaa, 989. [] N-69/M-8008. Liny staloe T6x7 +A. KN- MiJ. Rys... Foma gaficna pojektu, a) stona tytułoa, b) spis teści, c) stona obliceń, ) spis liteatuy. 8
.0. Zaania konstukcyjne nacących. W pypaku bao małych lub bao użych atości, postaci ykłanicej np. 0,0004,40-4. Nie należy pestaiać toku ypoaeń oblicanych paametó jak ónież pośenich ynikó kolejnych kokó iteacyjnych. Rysunki i tablice poinny posiaać tytuły i kolejne numey. Kolumna yniki obliceń postaci symbolu paametu, jego atości i pyjętej jenostki. Wyniki ostatecne należy pestaić postaci aokąglonej o atości uasanionej technicnie.... okumentacja ysunkoa W skła okumentacji ysunkoej ykonyanej pe stuentó mogą ejść ( ależności o poleceń poaącego ajęcia) następujące oaje ysunkó technicnych:. Rysunek ofetoy. Zaieający uposcony ysunek uąenia gabaytami oa ymiaami niebęnymi o montażu i pyłącenia o uąenia yżsego ęu. Np. ysunek ofetoy espołu napęoego musi opóc gabaytó aieać: osta i śenice otoó po śuby funamentoe, ymiay okeślające sposób jenonacny położenie, śenicę i ługość copa ału yjścioego. Zaieać też poinien specyfikację espołó choących skła uąenia a numeacją ich ysunkó estaienioych oa uagi otycące aunkó eksploatacji, montażu i tanspotu. Na ysunku tym pestaić można także postaoe ane technicne.. Rysunki estaienioe. Zaieające ioki lub/i pekoje espołó, poespołó lub całego uąenia (o ile nie posiaa byt łożonej buoy) tak pestaione, aby pokaać usytuoanie każego yspecyfikoanych elementó konstukcyjnych. W iąku tym okół każego utu lub pekoju należy omieścić numey skayanych elementó upoąkoanej kolejności co najyżej cteoelementoych kolumnach. Numeacja elementó konstukcyjnych nie ależy o tego cy są elementami o specjalnej konstukcji, elementami nomalioanymi lub hanloymi. Zaleca się pyjąć jenakoy kieunek naastania numeó la każego utu lub pekoju. Opóc tabelki ysunkoej postaoej, musą posiaać tabelkę specyfikacji aieającą opóc: nay, numeu, symbolu mateiału i ilości poscególnych elementó konstukcyjnych numey ysunkó ykonacych lub numey nom (la elementó lub poespołó nomalioanych) lub też naę poucenta bąź nume katalogu ( pypaku elementó hanloych). Masę elementó ypełniać należy tylko pypa- 8
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie ku ykonyania ysunkó ykonacych. estaia się tylko ymiay gabaytoe i ymiay niebęne o pyłącenia espołu (poespołu) o stuktuy yżsego ęu.. Rysunki ykonace. estaiają elementy konstukcyjne a kompletem ymiaó i uagi niebęne o ich ykonania. W paym olnym naożniku posiaają tabelkę ysunkoą postaoą. Góny pay naożnik aeeoany jest na onacenie ogólnej klasy chopoatości. W pypaku ysunkó elementó ykonyanych pe łącenie pefabykató opóc tabelki postaoej musą posiaać tabelkę specyfikacji ypełnioną jak la ysunkó estaienioych ale aieające nay i numey nom pefabykató. Opóc ymienionych, mogą posiaać inne tabele np. ochyłek ymiaó toleoanych, paametó kół ębatych, spężyn itp., któych usytuoanie, na poiechni ysunku, jest oolne. Uagi technologicne, umiescane aycaj na tabelką postaoą, otycą infomacji technologicnych nie mogących być pestaionymi gaficnie. y numeacji ysunkó należy pestegać nomalioanego systemu g któego nume ysunku inien aieać: symbol yobu, n espołu, n poespołu, n elementu konstukcyjnego, n pefabykatu. ykłaoo: napę elektomechanicny pojektoany pe stuenta Jana Noaka o mocy 0 kw. Rysunek ofetoy napęu: ZNJN0-00 Rysunek estaienioy np. euktoa ZNJN0-0.00 Rysunek estaienioy poespołu kopusu: ZNJN0-0.0.00 Rysunek ykonacy spaanej skyni kopusu: ZNJN0-0.0.0 Rysunek ykonacy pefabykatu skyni: ZNJN0-0.0.0/0 W pypaku baku miejsca na jenym akusu, ysunek można pestaić na kilku oielnych akusach, o nomalioanym fomacie, aieających po numeem ysunku nume akusa fomie: Akus a/b, gie: a n kolejny akusa, b ilość akusy choących skła kompletnego ysunku. Jeśli ystępuje tabelka specyfikacji musi być całości aata na akusu piesym (Akus /b). opusca się tylko ysunki ykonane na akusach fomacie o A4 o A0. opusca się tylko poiałki ysunkoe: pomniejsające: : x gie x ; ;,5; 5; 0; 0; 5 itp., poięksające y : gie y ;,5; 5; 0. Rysunki ołącane o pojektu poinny być ykeślone ęcnie lub na plotee. o- 84
.0. Zaania konstukcyjne inny być także łożone o fomatu A4 o pięcia. 85
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie.. Hyaulicny napinac śub Hyaulicny napinac śub służy o poaania siły napięcia stępnego o pojeyncej śuby łąca ymagającego napięcia stępnego pe poaeniem siły obciążenia obocego. Zaanie konstukcyjne skłaa się następujących cęści: oblicenia łąca gaoscelnego (mięy głoicą a kopusem spężaki), oblicenia pyąu o napinania śub oa ykonania ysunku estaienioego napinaca. Heuystykę obliceń pestaiono na ysunku.. Temat: Zapojektoać hyaulicny napinac o śub mocujących głoicę jenocylinoej spężaki poieta. Maksymalne ciśnienie iałające na głoicę p? Ma, śenica tłoka? mm, pękość obotoa ału koboego n? ob/min, tałość spężaki L h? go. Teści yaktycne: ołącenia gintoe (g o. 5..5 ust. ), postaoy aunek ytymałościoy la obciążeń statycnych (g o..), bioniki ciśnienioe cienko- i gubościenne, obó nomalioanych uscelnień oa okumentacja ysunkoa - ysunek łożenioy. Oblicenia (onacenia paametó geometycnych g ys...): Kok. Wstępny obó śenic: śenicy ostaienia śub t oa śenicy enętnej kołniea. y oboe. śenic należy uglęnić: minimalną oległość osi śuby o peskoy utuniającej obót kluca g N-69/M-6505 ( pybliżeniu można pyjąć: oatość kluca + mm) oa poiałkę okeśloną e ou: ) n t (.) M gie: M ałożona śenica gintu śub, n stosunek poiałki o obou pyjęty objaśnień o ou (5.). Kok. Wstępny obó gintu M. Zakłaa się stępnie, statycne obciążenie śub oa klasę ytymałości mechanicnej 6.6 (pyjęcie tej klasy umożlii eentualną mianę ytymałości koku 5). Gint śuby można osacoać ou (5.). obou gintu okonać g N-8/M-00 pyjmując gint metycny ykły. Kok. Okeślenie spółcynnika poatności łąca β na postaie. (5.4). Styność astępca śuby. W pypaku śuby pestaionej na ysunku.: 86
.0. Zaania konstukcyjne c s 4 l s l l + s s + πe s M (.) gie: E s spółcynnik styności łużnej la mateiału śuby, l s ługość kęcenia śuby g N-7/M-85 (o kopusu staloego), N-7/M-8 (o kopusu żelinego), N-7/M-87 (o kopusu aluminioego), l s ługość śuby o śenicy M, l s ługość gintu śuby o połoy ysokości nakętki, śenica enia gintu.. Wstępny obó śenic, t. t, p Wstępny obó gintu M. M oatność łąca β 4. M, β Siły łącu Q 0, Q, Q 5. M, Q 0 Gint śuby, kl. yt. M 6. M, Q, mat. Śenice napinaca s,, Tł, T, 7. Tł, T Rys... Heuystyka pocesu obó elementó nomalioanych pojektoania hyaulicnego napinaca śub Styność astępca kołniea. W pypaku pieścienia uscelniającego ykonanego mateiału o małej atości spółcynnika styności łużnej: c k 4l (.) E π k 87 k ( )
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie gie: l k gubość pieścienia uscelniającego, E k - spółcynnik styności łużnej la mateiału pieścienia uscelniającego (pat tab..). h 4 O 6,5 l l h Mx,5 0 s T Tl 5 6 7 8 9 0 s ls ls k M t Rys... Złące gintoe i napinac śub; cięgło, pieścień uscelniający typu O, tłok tłocyskiem, 4 manomet, 5 gniao hyaulicne g N-64/M-70, 6 kopus, 7 - pieścień uscelniający typu O, 8 kluc, 9 nakętka łąca, 0 śuba łąca, pieścień uscelniający łąca, pieścień osacy spężynujący W pypaku pieścienia uscelniającego ykonanego mateiału o atości spółcynnika styności łużnej bliżonej o mateiałó kołniey styność astępcą oblica się ou (5.) i ysunku 5.8b. W tym celu oblica się śenie śenice enętne stożkó płyu (akłaając półkąt stożka 45 0 ) la posce- 88
.0. Zaania konstukcyjne gólnych ast kołniea i następnie pieścienioe pola pekojó staia się o ou na astępcą styność kołniea. Kok 4. Siły łącu. Siłę acisku estkoego Q oblica się ou (5.) na paktycny aunek scelności łąca. Siłę acisku stępnego Q i siłę oblicenioą śubie Q 0 oblica się e ou (5.) postaiając a maksymalną siłę obciążenia obocego: π p Q (.4) 4 Kok 5. Ostatecny obó gintu śuby. Współcynnik stałości obciążenia χ oblica się pekstałconego ou (.9): Q Q 0 χ (.5) 0 Tab... Watości spółcynnika styności łużnej la mateiałó stosoanych na pieścienie uscelniające i kołniee. 89 + Q Q Lp. Mateiał E, Ma Stal, stalio,05,50 5 Żelio 0,95,00 5 Mieź,0 5 4 Aluminium 6,7 7,40 4 5 Cellio A 500 6 Cellio B 00 7 elin 700 8 Guma ok. 50 0 Sh 9 Lexan 00 0 Novou 400 Tanami T-7 800 la ałożonej klasy ytymałości mechanicnej śuby należy tak obać mateiał aby chaakteyoał się opoienimi atościami: ytymałości oaźnej R m i ganicy plastycności R e. Następnie tablic mateiałoych [] lub tablicy.. okeślić atości: ganicy ługotałej ytymałości na jenostonne ociąganie Z j oa ganicy ługotałej ytymałości na obustonne ociąganie Z o. Np. la klasy 6.6 mateiał 45 stanie ulepsonym, R e 40 Ma, Z j 60 Ma, Z o 0 Ma. Zalecane stale na poscególne klasy ytymałości mechanicnej pestaiono amce pkt. 5..5. Ganicę ługotałej ytymałości męcenioej Z ynaca się g ou (.0) la ociągania:
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie Zo ( χ + ) Z (.6) Zo χ Zj Ilość cykli męcenioych N okeślić można ou: N 60n (.7) Jeżeli N < N g 0 7 (la stali) należy ócas oblicyć ganicę kótkotałej ytymałości męcenioej Z N g ou (.) la ociągania: Z N L h log N R e ( R e Z ) (.8) log N Śenicę enia gintu oblicyć można oó (5.9) lub (5.9a) la męcenioych napężeń opuscalnych na ociąganie (atość spółcynnika bepieceństa męcenioego poano tab..) i następnie obać opoieni gint metycny M. W pypaku istotnej óżnicy mięy gintem M i gintem M obanym stępnie, należy cofnąć się o koku. Można także, nie mieniając stępnie obanego gintu, mienić klasę ytymałości śuby tak, aby spełniała ymagania ganicy ytymałości męcenioej: Z Z Z Z N N, Q ( 5),56 Q 0 0 x x g Ma M 60 mm (.9) Ma M > 60 mm Algoytm obou gintu la łący scelnych ostał pestaiony na ysunku 5.9. Kok 6. Śenice napinaca hyaulicnego. Śenicę cięgła s oblica się postaoego aunku ytymałościoego: 4,8 Q e ( M ) x e σ π s R (.0) gie: R e ganica plastycności la mateiału cięgła, x e statycny spółcynnik bepieceństa tablicy.. Śenicę enętną tłocyska oblica się akłaając mm lu pomienioy glęem śenicy cięgła: 4 mm (.) s + Śenicę tłocyska Tl oblica się aunku na ytymałość ścianki bionika ciśnienioego: 90
.0. Zaania konstukcyjne 9 - la bionika cienkościennego (p H 0,65k, h/ 0,): należy ałożyć atość Tl i oblicyć śeni pomień i gubość ścianki e oó: Tl Tl h + + (.) a następnie spaić aunek ytymałościoy: ( ) ( ) [ ] y y x x k + σ σ + σ σ max (.) gie: σ x maksymalna atość napężenia osioego o siły Q 0 : ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) ν β + β ν β + β ν β + ν β + ν β ν β ν β + β + ν + ν ν β β σ 4 4 4,9 0 0 0 0 B h E h E B B B h E h E B p B B p M B B p B B M Q h E B h E B h h Q H H H x p H maksymalne ciśnienie napinacu (pyjmuje się aycaj p H 6 Ma), Q 0, M 0 glęna siła obooa i moment iałające pejściu mięy tłokiem a tłocyskiem, h gubość tłoka, ν - spółcynnik oissona (la stali ν 0,), E spółcynnik styności łużnej, σ x maksymalna atość napężenia osioego o momentu M 0 : 0 6 h M x σ (.b) σ y maksymalna atość napężenia obooego o siły Q 0 : h Q y 0 β σ (.c) σ y maksymalna atość napężenia obooego o momentu M 0 : + ν ν σ 6 0 h M y (.) - la bionika gubościennego p H > 0,65k, h/ > 0,: H Tl p k k (.4) o obliceniu, śenicę tłocyska aokągla się o najbliżsej ięksej atości śenicy uscelnienia g N-65/M-8696 ( Tł H8 oa f7). (.a)
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie Śenicę tłoka T oblica się poiechni cynnej napinaca: 4,8 Q T + Tl (.5) π p o obliceniu, śenicę tłoka aokągla się o najbliżsej ięksej atości śenicy uscelnienia g N-65/M-8696. Śenicę enętną oblica się oó (.) lub (.4) postaiając amiast T, Tl, h h. Kok 7. obó elementó nomalioanych. obou uscelnienia okonuje się na postaie nomy N-65/M-8696. Obejmuje obó pieścieni uscelniających typu O oa ymiaó okó po. pieścienie. Można obać uscelnienie agoe pieścieniami typu V lub U. obou pieścienia osacego spężynującego, pełniącego funkcję oganicnika uchu tłoka oa ymiaó po osaenie tego pieścienia okonuje się na postaie nomy N-8/M-85. okumentacja ysunkoa aania konstukcyjnego obejmuje ykonanie ysunku estaienioego apojektoanej konstukcji napinaca śub pestaionego pogląoo na ysunku.. H 9
.0. Zaania konstukcyjne.. onośnik śuboy onośnik śuboy jest pyąem służącym o pemiescania kieunku pionoym na okeśloną ysokość uąeń technicnych i utymyania ich na tej ysokości. W tym celu ykoystana jest samohamona pekłania gintoa. Na ysunku.4. pestaiono heuystykę obliceń. Temat: Zapojektoać ponośnik śuboy o uźigu? kn i ysokości ponosenia H? m. Teści yaktycne: ołącenia gintoe (g o. 5..4 oa 5..5 ust. ), statecność konstukcji (g o..4), postaoy aunek ytymałościoy la obciążeń statycnych (g o..) oa okumentacja ysunkoa: ysunek łożenioy i ysunki ykonace. Oblicenia (paamety geometycne pestaiono na ysunku.5): Kok. Wstępny obó gintu. Zostaje okonany na postaie obliceń enia śuby aunku na ybocenie. W tym celu należy okonać ybou mateiału śuby oa sposobu amocoania jej końcó (py ałożeniu, że ponosone uąenie nie ma możliości pemiescania się płascyźnie poiomej można ałożyć µ 0,8 pat ys..4., pecinym pypaku µ,). ługość geometycną pęta ściskanego pyjmuje się jako l H + a, gie a pyjęta stępnie oległość mięy poiechnią popieającą koony a osią otou pokętła. Oblicenia śenicy enia śuby pepoaa się gonie algoytmem pestaionym na ysunku.4. Moment bełaności pekoju śuby oblica się ou: π I (.6) 64 Watość spółcynnika bepieceństa na ybocenie pyjmuje się: x 6, smukłość ganicna i spółcynniki o ou Tetmajea-Jasińskiego pyjąć tablicy.8 lub oblicyć e oó (.0a), (.0b), (.0c). Smukłość ecyistą śuby oblicyć ou: 9 4 4µ l s (.7) Śenicę nominalną gintu oa ymiay niebęne o alsych obliceń obać nom: N-65/M-009 gint tapeoy niesymetycny, N-69/M-007 gint tapeoy niesymetycny 45 0.
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie Kok. Oblicenie momentu tacia na gincie śuby okonać na postaie ou (5.). Kok. Wynacenie ymiaó i otou po amię pokętła. Moment niebęny o obacania śuby: M M T + 0,5µ (.8) gie: M T moment tacia na gincie, śenica poiałoa gintu.., H Wstępny obó gintu M. M Moment tacia na g. M T 4. M, M s Spaenie gintu M. M, M T okętło M s,,, l 6., n Wymiay postay A, 5. M, Wymiay nakętki h, n, g 7. Q, M s ekój kopusu, Rys..4. Algoytm obliceń ponośnika śuboego ługość amienia pokętła ynaca się ależności: M 0 l (.9) gie: 0 atość maksymalnej siły oijanej pe cłoieka; pyjmuje się: 0 00 N la napęu jenoęcnego, 0 800 N la napęu uęcnego. Śenicę osaenia pokętła oa śenicę amienia pokętła ynaca się pekstałconego ou (5.9): 94
.0. Zaania konstukcyjne 4 5 6 7 8 9 Rys..5. onośnik śuboy; koona, śuba, pokętło, 4 nakętka, 5 kopus, 6 oganicnik, 7 pieścień osacy spężynujący 0 95
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie σ σ g 6 ( l 6 0 π + ) k ( l ) k g (.0) gie: k, k g spocynkoe naciski poiechnioe i opuscalne napężenia na ginanie la mateiału amienia pyjąć gonie tablicą 5.8. Śenica spełniać musi także aunek ytymałości na skęcanie: τ M s k s 0,9 0, (.0a) Kok 4. Spaenie gintu śuby. ocas ponosenia, pekój kytycny śuby obciążony jest najbaiej niekoystnym, łożonym stanem napężenia (ściskanie, ginanie, skęcanie i ścinanie. Śenica enia gintu musi spełnić postaoy aunek ytymałościoy la tego pypaku: σ σ 4 σ π 6M τ π T + τ a H + π 4 + π, k 0 ( a + H) k s c 0 (.) Kok 5. Okeślenie ymiaó nakętki. Minimalną ługość nakętki h ynaca się ou (5.4) akłaając opoieni mateiał nakętki (najcęściej bą stanie taym, tab. 5.) oa śenice i kotność gintu. Śenicę nakętki n oblica się py ałożeniu jenakoego okstałcenia łużnego: nakętki i śuby: h H h πe n 4 h 4 h H ( M ) πe n Śenica kołniea poinna apenić opoienią atość naciskó poiechnioych: 96 H (.) gie: E n spółcynnik spężystości łużnej mateiału nakętki, E H spółcynnik spężystości łużnej mateiału śuby. Gubość kołniea nakętki g ynika koniecności peniesienia napężeń tnących: τ t k t (.) π g n
.0. Zaania konstukcyjne 4 k ( ) σ π n (.4) gie: k najmniejse opuscalne naciski poiechnioe mateiału kopusu lub nakętki (można pyjąć: k 0,8R ec, R ec ganica plastycności słabsego mateiału na ściskanie). Śenicę enia gintu kętu ociskoego oblica się jak la połącenia kołkoego łużnego e ou (5.7) akłaając obciążenie momentem M T i atość naciskó opuscalnych g tab. 5.8. Następnie obiea się gint metycny ykły (nie mniejsy o M5) N-8/M-00 i ługość kęta N-8/M-87. Klasa łasności ytymałościoych gonie N-8/M-8054.05. Kok 6. Okeślenie ymiaó postay. Zakłaając, że postaa ponośnika jest kaatem o boku A otoem o śenicy spełniać musi aunek nie pekacania naciskó poiechnioych na gunt: σ k F F A π 4 n (.5) gie: k atości naciskó opuscalnych, pyjmuje się: k 50 70 Ma la położa betonoego, k 0, 0,5 Ma la guntó o óżnym stopniu spoistości. Kok 7. ekój kopusu. Śenica enętna i śenica enętna kopusu musą spełniać ónania pestaione e oe: σ σ π σ 4 0 + 4 4 ( ) π( ) ( a + H) T 0 + k 4 4 s ( ) π( ) 6 τ π + τ M, k c a 4 H (.6) okumentacja ysunkoa aania konstukcyjnego obejmuje ykonanie ysunku estaienioego apojektoanej konstukcji ponośnika pestaionego pogląoo na ysunku.5 oa kompletu ysunkó ykonacych. 97
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie.4. Żuaik pyścienny Żuaik pyścienny jest źignicą służącą o tanspotu łaunku użytecnego kieunku pionoym na ysokości o kilku- o kilkuiesięciu metó. Ćicenie pojektoe żuaika obejmuje espół konstukcji nośnej be espołu ciągaki. Heuystyki oblicenioe pestaiono na ysunku.7. Temat: Zapojektoać żuaik pyścienny o konstukcji spaanej o tanspotu łaunku o ciężae Q? kn. Wysięg żuaika l? m, kąt pochylenia pęta poiomego β? eg. Teści yaktycne: ołącenia spaane (g o. 5.4.), połącenia gintoe (g o. Oblicenia: 5..5 ust. i 4b), statecność konstukcji (g o..4), postaoy aunek ytymałościoy la obciążeń statycnych (g o..), obó liny i pofilu kążka linoego oa okumentacja ysunkoa: ysunek łożenioy i ysunek ykonacy spaanej amy. Kok. Wynacenie sił S, S pętach poiomym i skośnym i siły W iałającej na oś. Wg ysunku.6 posukiane siły oblica się sumy utó ektoó na osie ukłau spółęnych: y β S x y 98 0 0 S, S, W (.7) Kok. obó pofili na pęt. Oblicenie poiechni pęta F (la pay pofili alcoanych) ykonuje się postaoego aunku ytymałościoego na statycne ociąganie: S W Q 0 0 Q x Rys..6. Wielobok snuoy ektoó sił. σ S k F R x e e (.8) gie: F pole pekoju pojeyncego hutnicego pofilu alcoanego, R e ganica plastycności ałożonego mateiału pęta (stal konstukcyjna spaalna np. tabl..), x e atość spółcynnika bepieceństa, tablica.. Jeśli poiechnia pęta nie pekaca 4,8 cm, to gonie pepisami Uęu oou Technic-
.0. Zaania konstukcyjne nego pyjmuje się pofil L50x50x5 mm g N-8/H-940 (najmniejsy opuscony o penosenia obciążeń źignicach). W pecinym aie należy obać pofil chaakteyujący się najmniejsym ciężaem (spośó kątonikó ónoamiennych N-69/H-940, kątonikó nieónoamiennych N-8/H-940, ceonikó nomalnych N-59/H-940 i ceonikó ekonomicnych N-7/H- 9454). o alsych obliceń należy nomy ynotoać: seokość pofilu łuż osi y b oa położenie głónej centalnej osi bełaności pekoju glęem boku pofilu e y.. Q, β Siły pętach S, S, W 4. Q, R m obó liny, L 7. W Wymiay osi, l. S, R e obó pęta F, b, e y 5. L ofil kążka 8. W, Gubość sponika g. S, β, l obó pęta I x, I y, I η, e x, e y, b, F 9. S, R e, b, e y Spoiny pęta a a, l a, a b, l b, l b 0. S, R e, β, b, e y Spoiny pęta a c, l c, l c, l 6. I x, Ι y, e x, L Rosunięcie pofili b. S, S, µ, β Śuby funamentoe,., S, β Moment okęcenia M Rys..7. Heuystyki oblicenioe żuaika pyściennego Kok. obó pofili na pęt. Ze glęu na napężenia ściskające pęcie, należy stępnie ynacyć jego pofile aunku na ybocenie. W tym celu należy posłużyć się algoytmem oblicenioym pestaionym na ysunku.5. W iąku tym należy oblicyć ługość geometycną pęta tójkąta postokątnego utoonego pe osie pętó (la uposcenia pyjąć że ługość oblicenioa pęta poiome- 99
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie go óna się ysięgoi żuaika), pyjąć spółcynnik amocoania końcó pęta: µ - la nie abepieconej pe obotem płascyźnie poiomej amy żuaika lub µ 0,8 - la abepieconej pe obotem płascyźnie poiomej (np. skośnym pętem) amy żuaika oa pyjąć atość ybocenioego spółcynnika bepieceństa x 6 i spółcynnik spężystości połużnej mateiału. obać pofil hutnicy najlżejsy spośó pestaionych opisie o koku. o alsych obliceń ynotoać nomy: seokość pofilu łuż osi y b, położenie głónej centalnej osi bełaności pekoju glęem bokó pofilu e x, e y, atości momentó bełaności pekoju - I x, I y, I η (la ceonikó I η I y ) oa pole pekoju pofilu - F. Następnie należy oblicyć (aokąglając góę o licby natualnej) ilość peiąek n łącących pofile pęta ou: I n x I η (.9) gie: I η - minimalny moment bełaności (la katonika, la ceonika bęie to I y ). Kok 4. obó liny typu T6x7 g N-69/M-8008. Należy oblicyć śenicę pojeyncego ucika liny aunku na ociąganie: 4Q πk σ R m m (.0) gie: K ilość ucikó linie typu T6x7, R m ytymałość mateiału liny na ociąganie (najcęściej R m 800 Ma), m spółcynnik peności: m 6 la napęu mechanicnego, m 5 la napęu ęcnego. Śenicę nominalną liny L i pełne onacenie ocytuje się nomy. Kok 5. obó pofilu kążka linoego. W tym celu ynaca się minimalną opuscalną śenicę kążka: min min 8 6 L L napę mechanicny napę ęcny (.) 00
.0. Zaania konstukcyjne Śenicę nominalną pofilu kążka ynaca się jako najbliżsą ięksą o min nomy N-89/M-457. A gabayt 500 A 5 6 7 8 0 6 9 gabayt 4 A - A 4 Rys..8. Żuaik pyścienny; kążek linoy (), tuleja śligoa (, l), oś (, l), 4 smaonicka, 5 płytka ustalająca, 6 sponik (, g), 7 lina ( L ), 8 śuba funamentoa I ( ), 9 ama (l, l, b), 0 śuba funamentoa II ( ) Kok 6. Rosunięcie pofili. Ma ono apenić opoienio użą atość momentu beła- 0
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie ności pekoju pęta oa umożliić pepuscenie liny pomięy pofilami pętó. W iąku tym musi spełniać ależności: b max I x I y [ b ( + 4) ] + F L b e x + (.) W pypaku uyskania atości ujemnych b należy pyjąć, że każa oatnia atość tego osunięcia spełnia aunek pestaiony e oe.. Kok 7. Wymiay osi. Śenica osi oa ługość osi mięy popoami l musą spełniać następujący ukła ónań: W τt k t π 8 W l σg k g π W σ k l l,5,0 0 (.) gie: k t, k g napężenia opuscalne na ścinanie i ginanie mateiału osi (aleca się pyjąć stal konstukcyjną o naęglania), k naciski poiechnioe uchoe po obciążeniem pay cienej skłaającej się mateiału osi i tulei piasty kążka (pat tab. 5.9). Zaleca się oblicenie i l óch ostatnich yażeń ukłau ónań (.) a następnie spaić poostałe nieóności. Kok 8. Gubość sponika g. Oblica się ją aunku ytymałościoego na spocynkoe naciski poiechnioe iałające na otó sponiku: σ W g k gie: k opuscalne naciski poiechnioe mateiału sponika (tabl. 5.8). (.4) Kok 9. Spoiny nośne py pęcie. Jeżeli ałożyć, że spoina łącąca pofile pęta blachą pyścienną, ostanie ykonana jako pełna /V kontoloana efektoskopoo to otymuje się łące cołoe któego ytymałość na ociąganie jest óna ytymałości mateiałoi oimemu. Wócas oblicenia ytymałościoe spoiny są bęne, gyż ostały już pepoaone koku. Klasę konstukcji spaanej
.0. Zaania konstukcyjne pyjąć g tablic 5. o 5.5. Klasę aliości łąca g tablicy 5.6. Oblicenioe ługości spoin łącących pofile pęta blachą ęłoą spełniać musą yażenie: τ l l t a bo bo b b e e ( l + l ) y S k' t bo bo y (.5) gie: k t napężenia opuscalne spoiny na statycne ścinanie (. (5.7) i tab. 5.), a b gubość oblicenioa spoiny, pyjmuje się g tablicy 5.7, t minimalna gubość ścianki: pofilu lub blachy, py spoinie. l bo S e y b - e y l bo Rys..9. Spoiny łącące pęt blachą ęłoą Recyiste ługości spoin l b, l b otymuje się po uglęnieniu kateó: ejścioego i yjścioego oa po aokąglenia ynikó o licb całkoitych: l l b b l l bo bo + a gie: a gubość spoiny pyjęta jak la ou (.5). Recyista ługość spoin l łącących pofile pęta blachą pyścienną otymuje się sposób analogicny jak opoienich spoin pęta g ou.6. 0 b + a b (.6) Kok 0. Recyiste ługości spoin l c, l c łącące pofile pęta blachą ęłoą oblica się sposób analogicny jak opoienie spoiny pęta. W pypaku spoin py ceonikach ich ługości są jenakoe (e y b/). Spoiny py stopie pęta. ługość oblicenioą pojeyncej spoiny l o ynaca się e oó: τ τ th τ th S sinβ l a o + τ tv, k t ' τ t V S cosβ l a o (.7)
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie Kok. obó śub funamentoych. Śenica enia gintu śub funamentoych py płycie naściennej pęta oblica się aunku na ociąganie: σ 4S k π (.8) gie: ilość śub omiesconych symetycnie na płycie pyściennej glęem punktu pebicia jej pe głóną centalną oś bełaności pęta, k napężenia opuscalne la mateiału śub funamentoych - śuby te ykonyane są klasie ytymałości mechanicnej.6 (pat. (.5) i amka pkt. 5..5). obó gintu metycnego okonuje się g ys. 5.5. obó oaju śuby funamentoej oa jej ługości nominalnej okonuje się g N-7/M-8506. Śenicę enia gintu śub funamentoych py płycie pyściennej pęta oblica się aunku na ociąganie siłą napięcia stępnego śub luźnych pacujących łącu obciążonym siłą postopałą o ich osi: σ Q 4Q π S k ( cosβ µ sinβ) µ > 0 (.9) gie: µ spółcynnik tacia mięy ścianą a płytą pyścienną (stal + stal µ 0, 0,; beton + stal µ 0, 0,5), ilość śub omiesconych symetycnie glęem punktu pebicia głónej centalnej osi bełaności pęta płyty pyściennej, Q siła napięcia stępnego śubach funamentoych. W pypaku gy Q 0 pyjąć śuby funamentoe gintem M0 be alsych obliceń. obó gintu i ługości śub okonuje się nom j. Kok. Moment na klucu ynamometycnym o okęcania nakętek śub funamentoych płyty pyściennej pęta. Moment okęcenia M oblica się ou: S + M MT + µ Q (.40) 4 gie: M T moment tacia na gincie nakętki g. 5., µ spółcynnik tacia mięy nakętką a pokłaką (µ 0,08 0,), S oatość kluca nakętki tablica 5., śenica nominalna gintu śuby funamentoej i nakętki. Watość momentu okęcenia należy poać uagach na ysunku estaienioym żuaika ochyłką góną 0,M i olną 0. okumentacja ysunkoa aania konstukcyjnego obejmuje ykonanie ysunku e- 04
.0. Zaania konstukcyjne staienioego apojektoanej konstukcji ustoju nośnego żuaika pyściennego pestaionego pogląoo na ysunku oa ysunku ykonacego amy. Należy ócić uagę! Na ysunku łożenioym. Na paiłoe usytuoanie płytki ustalającej oś (nie może być sytuoana na kieunku iałania siły o osi. Na umiesceniu uagach technologicnych: gatunku smau o smaoania łożyska kążka, o konseacji liny oa poanie atości obliconego momentu okęcenia nakętek olnego kompletu śub funamentoych. Na paiłoe pyjęcie numeó ysunkó. Na elementy stałe ysunku technicnego: poiałka, amka, gubość linii, ysokość pisma itp. Na ysunku ykonacym. Na ymiaoanie miejsca usytuoania spoiny cołoej łącącej pęt góną płytą pyścienną. Zgoność otoó e śubami nich osaanymi. Na otoy mocujące sponik o pasó kątonikó pęta (ich osta musi apenić miescenie się ługości osi, gubości blachy sponika i opoieniej oległości śuby o tej blachy. Oległość mięy peiąkami. Na poanie niebęnych ymiaó o ykonania poscególnych pefabykató(nieależnie o ich onacenia tabelce specyfikacji) i ymiaó sytuujących położenie ich konstukcji amy. Na paiłoe i gone obliceniami onacenia spoin (spoiny nośne yóżnione poaniem klasy aliości łąca) i ymiaoanie ich położenia konstukcji. 05
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie.5. Elektomechanicny espół napęoy Zespół napęoy jest uniesalnym espołem bęącym ielu oiąaniach konstukcyjnych masyn źółem pękości i momentu obotoego. Temat: Zapojektoać ubiegoy elektomechanicny espół napęoy chaakteyujący się ciągłym obciążeniem mocą yjścioą N? kw, pękościami obotoymi: n? ob/min i n? ob/min, spółcynnikiem peciążenia C p i okesem mięyemontoym L h? go. Schemat kinematycny espołu pestaiono na ysunku.0. N n s s 4 N n n C B A M n Rys..0. Schemat kinematycny espołu napęoego Teści yaktycne: ołącenia gintoe (g o. 5..5 ust. i 4b), obó silnika elektycnego uglęnieniem spaności łańcucha kinematycnego, oblicenia pekłani pasoej pasami klinoymi (g o. 0.), oblicenia kół ębatych pekłani cichobieżnej (g o. 0..), oblicenia spęgła cienego ielopłytkoego, oblicenia ałó g kyteió oblicenioych: napężeń opuscalnych, opuscalnej stałki i kąta ugięcia oa opuscalnego kąta skęcenia (g o. 7.), oblicenia łożyskoania tocnego (g o. 8.) poespołem steoania mechanicnego oa okumentacja ysunkoa: ysunek łożenioy euktoa i ysunki ykonace ybanych elementó, aycaj: kopus, koło ębate i ał. Oblicenia: 06
.0. Zaania konstukcyjne Kok. obó silnika. obou silnika inukcyjnego okonuje się na postaie ałożonej pękości obotoej oa mocy N s oblicanej e ou: N s N (.4) η gie: η c całkoita spaność łańcucha kinematycnego któa pypaku łańcucha pestaionego na ysunku.0 yniesie: c. N, n, n, η c obó silnika N s, n s, M s. n s, M s Oblicenia kinematycne i c, i p, i,,,, 4, n, M. N, n,, 4 ekłania ębata L m L, b L, a 4, L, L, Lx 4. N, n,, ekłania ębata m, b, a,,, x 6. M, n Spęgło,, B 5.,,, 4, a, a 4 Koekcja aębienia x, x, a 7. N, n s, a ekłania pasoa,, a p, Q, β, pas 8. N, n, B 9. N, n, B Wał Wał i, l i, A, B, A x i, l i, C,, C x 0. i, n, L h,..., L.... i, n, L h, A, B, A x. i, n, n, L h, C,, C x Łożyska kół ębatych Typy, omiay Łożyska ału Typy, omiay Łożyska ału Typy, omiay. A x 4. C x Śuby pokyy A A Śuby pokyy C C Rys... Heuystyki oblicenioe espołu napęoego 07
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie η c η p η 4 Ł η Z (.4) gie: η p spaność pekłani pasoej pasami klinoymi, tablica., η Ł spaność łożysk tocnych, η spaność alcoej pekłani ębatej. Silnik należy obać katalogu inukcyjnych silnikó elektycnych któego należy ynotoać: symbol silnika, jego masę, pękość nominalną n s oa ymiay niebęne o jego naysoania. y oboe należy pamiętać, że silniki o użej pękości są lżejse lec kolei napę ymagać bęie ócas użej atości pełożenia kinematycnego całkoitego co kolei, poniesie jego cięża. Kok. Oblicenia kinematycne i statycne. ełożenia kinematycne całkoite i, i : i n n s (.4) n n s i Tab... Spaności elementó łańcuchó kinematycnych g []. Lp. Naa elementu η ekłania pasoa: - pasem płaskim be napężaca - pasem płaskim napężacem - pasami klinoymi ekłania ębata: - kołami alcoymi (ęby slifoane) - kołami alcoymi (ęby nie slifoane) - kołami stożkoymi ekłania łańcuchoa: - łańcuchem olkoym - łańcuchem ębatym 08 0,98 0,97 0,96 0,99 0,98 0,97 0,96 0,97 4 Łożysko tocne 0,995 5 Łożysko śligoe hyoynamicne 0,98 6 Mechanim koboy lub jamoy 0,90 ełożenia te należy oielić na pełożenie kinematycne pekłani pasoej i p i pełożenia kinematycne pekłani ębatych i L, i oó: i ip il i ip i (.44) Zaleca się aby atości pełożeń pekłani ębatych były licbami nieymienymi. Ze glęu na masę espołu napęoego, pełożenie pekłani pasoej nie poinno być uże. ełożenia pekłani ębatych poinny mieścić się akesie i 0,5 5. Ilości ębó cynnych kół ębatych, poinno się obać la ganicnych ilości ębó 4 7. Jenak uagi na koniecność enętnego ułożyskoania tych kół (stosunkoo uże ich śenice) poponuje się pyjąć 0. Ilo-
.0. Zaania konstukcyjne ści ębó kół bienych, 4 otymuje się e oó na pełożenia kinematycne: i 4 L i (.45) y oboe ilości ębó kół cynnych i bienych należy pamiętać aby uyskać (py ałożeniu jenakoego moułu) aunek oległości osi: 4 + 0 (.46) Jeśli aunek (.46) nie aje się spełnić, ócas co najmniej jena pekłani musi posiaać uębienie koygoane (koekcja ). Wybó pekłani ależy o konstuktoa. ękość obotoą n otymuje się e ou na pełożenie kinematycne: n s i (.47) p n Moment skęcający M : N M 9550 Nm (.48) n gie: N użytecna moc penosona pe napę, kw, n pękość obotoa ału, ob/min. Kok. Oblicenia pekłani ębatej L (koła ębate, 4 ). Algoytm oblicania kół ębatych o ębach skośnych nie koygoanych pestaiono na ysunku 0.0 i 0.. la pekłani cichobieżnej należy pyjąć taką seokość ieńca b lub kąt pochylenia linii ęba β 0 aby uyskać skokoy stopień pokycia ε s óny licbie natualnej. Eentualne poaenie koekcji stosunkoo nienacnie płynie na atość moułu otymanego aunkó naciskó kontaktoych (pope mianę cołoego stopnia pokycia) iąku tym spaenie napężeń nie jest koniecne. W pypaku gy gubość oblicanego pkt. 8 ału jest byt uża - należy pyjąć ięksy mouł nominalny ónocesnym mniejseniem seokości ieńcó ębatych (seokość ieńca b i spółcynnik ytymałości u postay ψ). Oblicyć: śenice poiałoe kół ębatych, 4 tablicy 0.. lp., śenice iechołkoe a, a4 ou: a + h an a4 4 + h an4 (.49) gie: h an, h an4 ysokości głoy ębó oblicone tablicy 0.. lp., 09
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie śenice stóp f, f4 ou: f h fn f 4 h fn 4 (.50) gie: h fn, h fn4 ysokości głoy ębó oblicone tablicy 0.. lp.. Skłaoe siły oiałyań mięyębnych: obooą, pomienioą i osioą x oblica się oó: M tgα n x tgβ0 (.5) cosβ0 eoą oległość osi a 4 ou tablicy 0.. lp.. Kok 4. Oblicenia pekłani ębatej (koła ębate, ) okonuje się sposób analogicny jak pekłani ębatej pestaionej koku. Kok 5. Koekcja aębienia. W pypaku nie uyskania jenakoych eoych oległości osi (a a 4 ) należy pepoaić koekcję aębienia typu. W tym celu należy oblicyć sumę spółcynnikó koekcji x t + x t kół tej pekłani, któej eoa oległość osi jest mniejsa, np. la a < a 4, ónań: a 4 invα tgα a t t tgα tgβ cosα cosα x tgα t n 0 t t 0 t + x + t + invα t (.5) gie: x t spółcynnik koekcji koła cynnego pekoju cołoym, x t spółcynnik koekcji koła bienego pekoju cołoym, α t kąt pypou pekoju cołoym, kąt pypou na śenicy tocnej pekoju cołoym (tab. 0. lp. 5), inv α t funkcja: inoluta kąta α t, inv α t tg α t α t. Można koekcję pepoaić tylko la koła bienego (x t 0) jeśli óżnica oległości osi jest nieielka i jeśli nie goi to aosteniem iechołka ęba: ) ) g kn gan a + invα n invα an 0,4 mn ) π cosα n g kn m n + x n tgαn cosαan gie: a (.5) g ) an - gubość ęba na śenicy iechołkoej pekoju nomalnym, a śenica iechołkoa koła ębatego, α an kąt pypou na śenicy iechołkoej pekoju nomalnym, x n spółcynnik koekcji pekoju nomalnym,
.0. Zaania konstukcyjne ó tablicy 0. lp. 8, śenica poiałoa koła ębatego. Można także pyjąć jenakoe oatnie spółcynniki koekcji la obyu kół ębatych. epoaenie koekcji uębienia ymaga jesce oblicenia spółcynnika skócenia głoy ęba k t ukłau ónań: k B t B p m n cosβ 0 a + 7 B ( B B ) p B p x gie: g gubość płytki cienej lub płytki nośnej amocoanymi okłainami cienymi, h ysokość ęba, k j napężenia opuscalne na jenostonne naciski poiechnioe (tab. 5.9). t + x + t (.54) W pypaku, gy spółcynniki koekcji pekłani o mniejsej eoej oległości osi są byt uże, należy na pekłani o ięksej eoej oległości osi także pepoaić koekcję celu mniejsenia jej oległości osi. Kok 6a. Spęgło synchonicne (ciene, ys..). Wstępne osacoanie śenicy enętnej i enętnej poiechni cienych płytek: + 0, 0,5 00 mm (.55) Ilość płascyn tacia oblica się ou 9.6 pyjmując, że moment tacia jest óny momentoi penosonemu pe ał (M ). Zakłaając mateiał pay cienej pyjmuje się atość spółcynnika tacia (tab. 9.6) i naciskó eksploatacyjnych (tab. 9.7). Watość siły acisku płytek oblica się ou: p 0 A (.56) gie: p 0 pyjęte naciski eksploatacyjne, A poiechnia tacia (pat. (9.7)). Siłę łącania spęgła Q otymuje się ónania źigni: l a Q e (.57) tgα gie: a, l ałożone ługości amion źigni (ys..), e oległość osi źigni o miejsca pyłożenia siły Q, α kąt pochylenia stopy źigni. Ilość ębó płytki n penosących obciążenie pa cienych na oboie półspęgła okeśla się aunku na naciski poiechnioe: 4M n g h σ k j (.58)
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie Siła iałająca na oś źigni: a Q R + ( + Q) (.59) tgα B/ L Q e α c 4 5 6 7 l Rys... ykła poespołu spęgła ielopłytkoego; - koło ębate, łożyska tocne (amiast tych łożysk można stosoać łożysko śligoe gyż po obciążeniem bęie pacoało tylko chili ouchu), głoa źigni, 4 pakiet płytek cienych, 5 mechanim napinający, 6 oś źigni, 7 stopa źigni Śenica osi źigni aunku na ścinanie: R π k τt k tj (.60) gie: k tj napężenia opuscalne na jenostonne ścinanie (tab. 5.9), k ilość źigni na oboie półspęgła. Seokość źigni t aunku na naciski poiechnioe: R σ k j (.6) k t gie: k j napężenia opuscalne na jenostonne naciski poiechnioe (tab. 5.9). Wysokość poiechni opooej suaka h aunku na uchoe naciski poiechnioe po obciążeniem siły Q: σ Q b h k (.6) gie: b seokość kamienia tącego o poiechnię opooą, k opuscalne naciski poiechnioe uchoe po obciążeniem (tab. 5.9). ługość pakietu płytek L:
.0. Zaania konstukcyjne ( ) L g (.6) ługość spęgła B należy osacoać uglęniając: ługość pakietu płytek, ługość łba źigni, ługość mechanimu napinającego oa ługość i skok suaka. ługość spęgła, kolei, poala na osacoanie oległości położenia kół ębatych na ale i. Kok 6b. Spęgło asynchonicne (kłoe, ys..). Wstępne oblicenie śenicy enętnej, enętnej i ysokości ębó g okonuje następujących aunkó ytymałościoych: σ τ t σ g M g W ( + π( x M 8 M g ( ) ( k ) k ) gj + W x k ) tj ( ) ( 9 π + ) (.64) gie: M moment penosony pe spęgło, k gj napężenia opuscalne na jenostonne ginanie, k tj napężenia opuscalne na jenostonne ścinanie, k napężenia opuscalne na naciski poiechnioe uchoe be obciążenia (tab. 5.8). Ostatecnego ustalenia tych paametó należy okonać po apojektoaniu łożysk półspęgła. B/ g Rys... oespół spęgła kłoego łożyskoanym kołem ębatym: koło ębate, łożysko tocne, półspęgło pesune
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie Kok 7. ekłania pasoa pasami klinoymi. Oblicenia tej pekłani należy ykonać g algoytmu pestaionego na ysunku 0.8. W tym celu należy osacoać oległość osi pekłani pasoej a p, g ysunku.4 yniesie ona: s + + 50 + h 50 s a p a + (.65) / 50 / s /+50 Q β α a p hs a a + /+50 Rys..4. Schemat ajemnego usytuoania euktoa i silnika; a oległość osi pekłani ębatej, śenica poiałoa bienego koła ębatego, s śenica obuoy silnika, h s ysokość osi silnika, Q siła ginająca ał pekłani pasoej, β - kąt iałania siły Q, α - kąt pochylenia osi pekłani pasoej yjęta oległość osi spełniać musi oganicenia poane objaśnieniach o ou 0.66. Kok 8. Oblicenia ału. Wykonuje się g algoytmu pestaionego na ysunku 7.7. lan sił tego ału pestaiono na ysunku.5a. Wymiay ługościoe a, b, c sacu- je się na postaie ysunku 5b py nanych atościach: seokości ieńca bienego koła ębatego b p, seokości ieńcó kół ębatych b, b i ługości spęgieł B. oostałe bakujące ymiay należy pyjąć na ycucie. ocas ykonyania obliceń należy pyjąć i oblicyć a moele ału. Jeen obciążony o koła pasoego i koła ębatego, ugi - o koła pasoego i koła ębatego, gyż nigy obya koła nie pacują ónoceśnie. Śenice ału musą być tak obane aby spełniały kyteia oblicenioe obyu pypakó. Śenice ału po łożyska tocne poinny być aokąglone o atości poielnych pe 5 (ynika to seegu omiaó śenic enętnych łożysk tocnych). Kok 9. Oblicenia ału. Wykonuje się g algoytmu pestaionego na ysunku 7.7. lan sił pestaiono na ysunku.6. 4
.0. Zaania konstukcyjne Kok 0. Oblicenie i obanie łożysk po koła ębate i. Na postaie planó sił (pykła na ys..7) należy ynacyć obciążenia popecne i łużne iałające na poscególne łożyska. Następnie, akłaając łożyska kulkoe ykłe, na postaie algoytmu pestaionego na ysunku 8.5 i Katalogu Łożysk Tocnych - obać ich opoienie typy. Ich ymiay płyają na konstukcję spęgła oa kół ębatych. Najmniejsa gubość mateiału pomięy śenicą enętną łożyska a śenicą stóp koła ębatego nie poinna być mniejsa o: a) Q a b A Ay Qy β α y Q x / c b x x / B B y b) b p b B b a b c b Rys..5. Rysunki pomocnice o oblicania ału ; a) plan sił, b) poespół ału e spęgłem ielopłytkoym o osacoania ymiaó ługościoych ału b c b x 4 y x4 C y C y / x 5 / 4 4 Rys..6. lan sił la ału
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie g m (,5,0) M mm (.66) gie: M moment pekayany pe koło ębate Nm. W pecinym aie należy mienić albo śenicę stóp koła ębatego albo typ łożyska. p Ey e E f y / x F x p F y Rys..7. ykłaoy plan sił o oblicania obciążenia łożysk kół ębatych., x, skłaoe siły obciążające koło ębate, p, p siły popecne obciążające łożysko, siła łużna obciążająca np. łożysko, śenica tocna koła ębatego Kok. Oblicenia i obó łożysk ału. Obciążenie popecne i łużne poscególnych ęłó łożyskoych ostało ynacone pocas oblicania ału. Zakłaając łożyska kulkoe ykłe należy a pomocą algoytmu pestaionego na ysunku 8.5 ynacyć typ i omiay poscególnych łożysk. Kok. Oblicenia i obó łożysk ału ykonuje się analogicnie jak la ału. Kok. Oblicenia śub pokyy A. Śuby te penosą siłę osioą x lub x. Śenicę enia śuby ynaca się oó (5.9) i (5.0). Zakłaając stały kieunek obotó ału, ot tych sił jak na ysunku.5a oa łożysko ustalone ęźle B można pominąć te oblicenia. Taka sama sytuacja ystąpi pypaku ałożenia: stałego kieunku obotó ału, otu tych sił na peciny jak na ysunku.5a oa łożysko ustalone ęźle A (jak na ys..5b). Kok 4. Oblicenia śub pokyy pepoaa się analogicnie jak la śub pokyy A. iśmiennicto [] Koalski J.: Moeloanie obiektó pojektoaniu optymalnym, WNT, Wasaa, 98. [] Niegoiński M., Niegoiński T.: Woy, ykesy i tablice ytymałościoe, WN, Wasaa, 97. [] Wotny L. T.: ojektoanie obabiaek; aganienia ogólne i pykłay obliceń WNT, 6
.0. Zaania konstukcyjne Wasaa, 986. 7
ostay Konstukcji Masyn - pojektoanie SIS HEURYSTYK I ALGORYTMÓW Spis heuystyk i algoytmó ostał pestaiony celu ułatienia pepoaanych obliceń konstukcyjnych. W tekście ystępują postaci gaficnej ysunkó. Lp. Roiał Naa ysunku N ys. Stona ostaoy aunek ytymałościoy Algoytm obou pekoju pęta ybacanego.5 46 Algoytm obliceń łący skęcanych sobonie 5.5 60 Algoytm obliceń łący skęcanych po obciążeniem ołacenia 5.7 6 4 gintoe Algoytm obliceń łący napięciem stępnym (scelnych) 5.9 64 5 Algoytm obliceń śub obciążonych stycnie o poiechni łąca 5. 67 6 ołącenia pustoe Algoytm oblicenioy pustó typu A, E 5. 70 7 ołącenia ypustoe Algoytm oblicenioy ieloypustó 5.5 7 8 Algoytm oblicenioy połąceń kołkoych ołącenia copoych popecnych 5.6 7 9 kołkoe Algoytm oblicenioy połąceń kołkoych copoych połużnych 5.8 75 0 Algoytm oblicenioy połącenia e soniem mocoanym jenostonnie ołącenia 5.0 76 sonioe Algoytm oblicenioy połącenia e soniem mocoanym upunktoo 5. 77 ołącenia Algoytm obliceń połąceń tłacanych alcoych tłacane 5.7 85 Algoytm oblicania spężyn śuboych naciskoych obciążonych statycnie 6.7 Spężyny Algoytm oblicania spężyn śuboych naciskoych obciążonych męcenioo 4 6.8 4 5 Wały i osie Algoytm oblicania ałó 7.7 6 6 Algoytm obou łożysk kulkoych ykłych 8.5 5 Algoytm obou łożysk jenokieunkoych 7 (ałeckoe, igiełkoe, kulkoe i bayłkoe 8.6 6 Łożyskoanie połużne) 8 Algoytm obou łożysk skośnych o ukłau nastacego (kulkoe skośne i stożkoe) 8.7 6 8
.0. Zaania konstukcyjne 9 Algoytm oblicania kół ębatych alcoych o ębach postych nie koygoanych 0.0 6 0 ekłanie Algoytm oblicania kół ębatych alcoych o ębate ębach skośnych nie koygoanych 0. 65 Algoytm obliceń pekłani ślimakoej ysokospanej 0.5 70 ekłanie Algoytm oblicenioy pekłani pasoej pasoe pasami klinoymi 0.8 74 Hyaulicny Heuystyka pocesu pojektoania hyaulicnego napinaca śub napinac śub. 86 4 onośnik śuboy Algoytm obliceń ponośnika śuboego.4 9 5 Żuaik Heuystyka oblicenioa żuaika pyściennego pyścienny.7 98 6 Zespół napęoy Heuystyka oblicenioa espołu napęoego. 06 9