ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 2014 Seria: TRANSPORT z. 82 Nr kol. 1903



Podobne dokumenty
THE MODELLING OF CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OF HARMONIC DRIVE

WYKORZYSTANIE MES DO WYZNACZANIA WPŁYWU PĘKNIĘCIA W STOPIE ZĘBA KOŁA NA ZMIANĘ SZTYWNOŚCI ZAZĘBIENIA

Koła stożkowe o zębach skośnych i krzywoliniowych oraz odpowiadające im zastępcze koła walcowe wytrzymałościowo równoważne

Badanie wpływu obciążenia na sprawność przekładni falowej

WYZNACZANIE LUZU OBWODOWEGO W ZAZĘBIENIU KÓŁ PRZEKŁADNI FALOWEJ

Spis treści. Przedmowa 11

ANALIZA NAPRĘŻEŃ W KOŁACH ZĘBATYCH WYZNACZONYCH METODĄ ELEMENTÓW BRZEGOWYCH

WYZNACZANIE NAPRĘŻEŃ W PODSTAWACH ZĘBÓW KÓŁ NAPĘDÓW ZĘBATYCH

WYZNACZANIE SZTYWNOŚCI SKRĘTNEJ PRZEKŁADNI FALOWEJ DETERMINATION OF TORSIONAL STIFFNESS OF HARMONIC DRIVE

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia. Podstawy konstrukcji maszyn II

1. Zasady konstruowania elementów maszyn

3. Wstępny dobór parametrów przekładni stałej

Przekładnie ślimakowe / Henryk Grzegorz Sabiniak. Warszawa, cop Spis treści

KARTA PRZEDMIOTU. 1. NAZWA PRZEDMIOTU:Podstawy Konstrukcji Maszyn II. 2. KIERUNEK: Mechanika i Budowa Maszyn. 3. POZIOM STUDIÓW: Pierwszego stopnia

PODSTAWY KONSTRUKCJI MASZYN KLASA IV TECHNIKUM ZAWODOWE ZAWÓD TECHNIK MECHANIK

Napędy urządzeń mechatronicznych - projektowanie. Ćwiczenie 3 Dobór silnika skokowego do pracy w obszarze rozruchowym

Dobór sprzęgieł hydrokinetycznych 179 Bibliografia 183

Opis przedmiotu. Karta przedmiotu - Podstawy budowy maszyn II Katalog ECTS Politechniki Warszawskiej

SERIA AT. Precyzyjne Przekładnie Kątowe

OBLICZANIE KÓŁK ZĘBATYCH

WERYFIKACJA MODELU DYNAMICZNEGO PRZEKŁADNI ZĘBATEJ W RÓŻNYCH WARUNKACH EKSPLOATACYJNYCH

WYZNACZANIE ZA POMOCĄ MEB WPŁYWU PĘKNIĘCIA U PODSTAWY ZĘBA NA ZMIANĘ SZTYWNOŚCI ZAZĘBIENIA

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia. Podstawy konstrukcji maszyn I

Opis przedmiotu. Karta przedmiotu - Podstawy budowy maszyn II Katalog ECTS Politechniki Warszawskiej

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechatronika Studia pierwszego stopnia. Podstawy konstrukcji maszyn Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu:

STANOWISKOWE BADANIE ZESPOŁU PRZENIESIENIA NAPĘDU NA PRZYKŁADZIE WIELOSTOPNIOWEJ PRZEKŁADNI ZĘBATEJ

WÓJCIK Ryszard 1 KĘPCZAK Norbert 2

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Rozróżnia proste przypadki obciążeń elementów konstrukcyjnych

MODELOWANIE ZŁOŻONEGO NAPĘDU MOTOCYKLA

Przekładnie zębate : zasady działania : obliczenia geometryczne i wytrzymałościowe / Antoni Skoć, Eugeniusz Świtoński. Warszawa, 2017.

Przekładnie HDO i HDP, jako najnowsze rozwiązanie elementu typowego w zespołach napędowych.

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

1. Dostosowanie paska narzędzi.

LABORATORIUM DYNAMIKI MASZYN. Redukcja momentów bezwładności do określonego punktu redukcji

Przekładnia obiegowa jako podzespół mechanizmu napędowego w środkach transportu

Karta (sylabus) przedmiotu

MODUŁ 3. WYMAGANIA EGZAMINACYJNE Z PRZYKŁADAMI ZADAŃ

Optymalizacja konstrukcji

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

DOBÓR ŚRODKÓW TRANSPORTOWYCH DLA GOSPODARSTWA PRZY POMOCY PROGRAMU AGREGAT - 2

Podstawy Konstrukcji Maszyn. Wykład nr. 13 Przekładnie zębate

Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej. Laboratorium MASZYN I URZĄDZEŃ TECHNOLOGICZNYCH. Nr 2

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY

OSIE ELEKTRYCZNE SERII SHAK GANTRY

AutoCAD Mechanical - Konstruowanie przekładni zębatych i pasowych. Radosław JABŁOŃSKI Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechnika Śląska, Gliwice

Q = 0,005xDxB. Q - ilość smaru [g] D - średnica zewnętrzna łożyska [mm] B - szerokość łożyska [mm]

Transport I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Transport I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

ności od kinematyki zazębie

INFORMATOR PRZEKŁADNIE ZĘBATE. 2 stopniowe walcowe 3 stopniowe stożkowo-walcowe. Fabryka Reduktorów i Motoreduktorów BEFARED S.A.

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII WIRTUALNEJ RZECZYWISTOŚCI W PROJEKTOWANIU MASZYN

Tematy prac dyplomowych magisterskich kierunek MiBM

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

WYKORZYSTANIE OPROGRAMOWANIA ADAMS/CAR RIDE W BADANIACH KOMPONENTÓW ZAWIESZENIA POJAZDU SAMOCHODOWEGO

Podstawy Konstrukcji Maszyn Machine Desing. Automatyka i Robotyka I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Podstawy konstruowania węzłów i części maszyn : podręcznik konstruowania / Leonid W. Kurmaz, Oleg L. Kurmaz. Kielce, 2011.

Napędy urządzeń mechatronicznych - projektowanie. Ćwiczenie 1 Dobór mikrosilnika prądu stałego z przekładnią do pracy w warunkach ustalonych

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

Komputerowe projektowanie konstrukcji mechanicznych

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY

Wprowadzenie do Techniki. Materiały pomocnicze do projektowania z przedmiotu: Ćwiczenie nr 2 Przykład obliczenia

MODEL AUTOGENERUJĄCY CAD ZAZĘBIENIA PRZEKŁADNI ŚLIMAKOWEJ A GENERATIVE CAD MODEL OF A WORM GEAR MESHING

Przekładnie zębate serii HDO i HDP jako najnowsze rozwiązanie produktu typowego w zespołach napędowych

ZASTOSOWANIE PRZEKŁADNI HYDROKINETYCZNEJ DO REDUKCJI WIBRACJI HYBRYDOWEGO UKŁADU NAPĘDOWEGO

ĆWICZENIE NR OBRÓBKA UZĘBIENIA W WALCOWYM KOLE ZĘBATYM O UZĘBIENIU ZEWNĘTRZNYM, EWOLWENTOWYM, O ZĘBACH PROSTYCH, NA FREZARCE OBWIEDNIOWEJ

WIRTUALNY PROJEKT PRZEKŁADNI GŁÓWNEJ ŚMIGŁOWCA Z WYKORZYSTANIEM MODELI AUTOGENERUJACYCH

ANALIZA KINEMATYCZNA ZŁOŻONYCH KONSTRUKCYJNIE PRZEKŁADNI OBIEGOWYCH DO ELEKTROMECHANICZNYCH ZESPOŁÓW NAPĘDOWYCH Z ZASTOSOWANIEM WZORÓW WILLISA

Projektowanie inżynierskie Engineering Design

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

THE ANALYSIS OF THE MANUFACTURING OF GEARS WITH SMALL MODULES BY FDM TECHNOLOGY

PROJEKT SIECI BEZPRZEWODOWEJ WYKORZYSTYWANEJ DO CELÓW PLANOWANIA AUTOSTRADY

Karta (sylabus) przedmiotu

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 2. Analiza kinematyczna napędu z przekładniami

WYKRYWANIE USZKODZEŃ W LITYCH ELEMENTACH ŁĄCZĄCYCH WAŁY

Tematy prac dyplomowych inżynierskich kierunek MiBM

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Napęd hydrauliczny

Podstawy Konstrukcji Maszyn

MODEL MANIPULATORA O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY

METODA EKSPERYMENTALNYCH BADAŃ CZASU REAKCJI NOWOCZESNYCH SYSTEMÓW WSPOMAGANIA OŚWITLENIA POJAZDU NA PRZYKŁADZIE AFL

Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO

Stanowisko do diagnostyki wielofunkcyjnego zestawu napędowego operującego w zróżnicowanych warunkach pracy

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL

Koła pasowe mogą być mocowane bezpośrednio na wałach silników lub maszyn, lub z zastosowaniem specjalnych podpór

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 1(92)/2013

PORÓWNANIE POSTACI KONSTRUKCYJNYCH KOŁA ZABIERAKOWEGO POJAZDÓW KOPARKI WIELONACZYNIOWEJ. 1. Wprowadzenie obiekt badań

WPŁYW PARAMETRÓW ZAKŁÓCAJĄCYCH NA PRACĘ SKRZYNI BIEGÓW WYPOSAŻONEJ W PRZEKŁADNIĘ CVT

PRZEKŁADNIE ŁAŃCUCHOWE

Podstawy Konstrukcji Maszyn Machine Desing. Automatyka i Robotyka I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

DROGA ROZWOJU OD PROJEKTOWANIA 2D DO 3D Z WYKORZYSTANIEM SYSTEMÓW CAD NA POTRZEBY PRZEMYSŁU SAMOCHODOWEGO

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

Adam DANIELCZOK Andrzej BIENIEK Ireneusz HETMAŃCZYK. 1. Wprowadzenie. 2. Analiza teoretyczna

20. BADANIE SZTYWNOŚCI SKRĘTNEJ NADWOZIA Cel ćwiczenia Wprowadzenie

Młody inżynier robotyki

METODA TWORZENIA TYPOSZEREGÓW KONSTRUKCJI MASZYN Z ZASTOSOWANIEM TEORII PODOBIEŃSTWA KONSTRUKCYJNEGO

Transkrypt:

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 2014 Seria: TRANSPORT z. 82 Nr kol. 1903 Piotr FOLĘGA 1 DOBÓR ZĘBATYCH PRZEKŁADNI FALOWYCH Streszczenie. Różnorodność typów oraz rozmiarów obecnie produkowanych zębatych przekładni falowych stwarza problemy w racjonalnym ich doborze. Prawidłowo dobrana przekładnia falowa powinna spełnić określone wymagania podczas pracy oraz osiągnąć zakładaną trwałość. W artykule omówiono problemy związane z doborem przekładni falowej. Przedstawiono również algorytm prawidłowego wyboru przekładni. Głównym celem pracy było opracowanie programu komputerowego, który umożliwi prawidłowy wybór przekładni falowej według opracowanego algorytmu. Słowa kluczowe: przekładnia falowa, dobór przekładni, program komputerowy HARMONIC DRIVE SELECTION Summary. The variety of types and sizes currently in production harmonic drive is a problem in their rational choice. Properly selected harmonic drive must meet certain requirements during operation, and achieve the anticipated service life. The paper discusses the problems associated with the selection of the harmonic drive. It also presents the algorithm correct choice of harmonic drive. The main objective of this study was to develop a computer program that allows the correct choice of harmonic drive by developed algorithm. Keywords: harmonic drive, gear selection, computer program 1. WPROWADZENIE Dla zapewnienia bezawaryjnej pracy maszyny lub urządzenia oraz uzyskania założonej trwałości, podstawowym czynnikiem wpływającym na prawidłową pracę układu przeniesienia napędu (silnik-przekładnia-maszyna) jest dobór przekładni falowej. Poprawny dobór przekładni umożliwia racjonalne wykorzystanie parametrów technicznych oraz cech konstrukcyjnych całego układu napędowego. W ramach pracy powstał program komputerowy, za pomocą którego możliwy jest prawidłowy dobór zębatej przekładni falowej [1]. Aplikacja pozwala również na przeprowadzenie obliczeń geometrycznych oraz wytrzymałościowych kół podatnych. Algorytm obliczeń wytrzymałościowych prowadzi do wyznaczenia optymalnej grubości ścianki koła podatnego oraz pomaga przy doborze racjonalnej szerokości zazębienia wieńca zębatego i długości koła. Wstępne obliczenia geometryczne zaczynają się od podania danych wejściowych: przenoszonego momentu obrotowego, przełożenia przekładni, prędkości obrotowej, założonej sprawności. Dane do obliczeń można także pobrać z katalogu przekładni falowych. 1 Faculty of Transport, The Silesian University of Technology, Gliwice, Poland, e-mail: piotr.folega@polsl.pl.

76 P. Folęga Obliczenia geometryczne dla wybranej konstrukcji koła podatnego przeprowadzane są według algorytmu podanego w pracy [2]. Wynikami obliczeń wytrzymałościowych są wykresy współczynników bezpieczeństwa zmęczeniowego i na utratę stateczności w funkcji grubości koła podatnego. Na dodatkowych wykresach przedstawione są również zmiany naprężeń normalnych i stycznych w dnie wrębu zęba wieńca zębatego koła podatnego. Obliczenia wytrzymałościowe przeprowadzane w programie są zgodne z zależnościami podanymi w pracy [3]. Zakres programu obejmie dwufalowe, zębate przekładnie falowe ogólnego stosowania, z wieńcami zębatymi o ewolwentowym zarysie zębów, odkształcane mechanicznym generatorem krzywkowym [4]. 2. DOBÓR PRZEKŁADNI FALOWEJ Różnorodność typów oraz rozmiarów obecnie produkowanych zębatych przekładni falowych stwarza problem racjonalnego doboru przekładni, która spełni określone wymagania podczas pracy oraz osiągnie zakładaną trwałość [5-6]. Na rys. 1 przedstawiono algorytm wyboru przekładni falowej [1]. W pierwszej kolejności należy określić dane opisujące pracę przekładni falowej, tzw. histogram obciążenia (przenoszone momenty obrotowe, prędkości obrotowe dla wartości tych momentów oraz czasy ich działania). Następnie wstępnie wybieramy przekładnię z katalogu i obliczamy ją według wzorów podanych w algorytmie. Do sprawdzenia przydatności przekładni falowej dla zadanych warunków katalog powinien zawierać następujące dane, które są niezbędne do prawidłowego doboru [1]: T A wartość graniczna momentu średniego, T N moment nominalny, T R wartość graniczna powtarzającego się momentu szczytowego, T M wartość graniczna chwilowej wartości szczytowej momentu, R przełożenie przekładni falowej, n n prędkość obrotowa momentu nominalnego, n in av dop wartość graniczna średniej wejściowej prędkości obrotowej, n in max dop wartość graniczna maksymalnej wejściowej prędkości obrotowej. Następnie, po wyznaczeniu wszystkich wartości według zależności podanych w algorytmie doboru przekładni (rys. 1), należy obliczyć wartość trwałość przekładni falowej, która powinna być większa bądź równa trwałości wymaganej.

Dobór zębatych przekładni falowych 77 Rys. 1. Algorytm doboru przekładni falowej [1] Fig. 1. Harmonic drive selection algorithm [1] Opracowana aplikacja zawiera katalog ogólnodostępnych zębatych przekładni falowych (rys. 2), które można wyszukiwać zależnie od typu przekładni, jej rozmiaru oraz przełożenia. Z katalogu można również pobrać dane do obliczeń geometrycznych, klikając lewym przyciskiem myszki w wybraną przekładnię. W aplikacji umieszczono także wyjaśnienie produkowanych oznaczeń przekładni falowych (rys. 3). Klikając w pola wyboru wybiera się typ przekładni, której rysunek, opis oraz zdjęcie zmieniają się zależnie od oznaczenia.

78 P. Folęga Rys. 2. Okno z katalogiem przekładni falowych Fig. 2. The window with a catalog of harmonic drive Rys. 3. Okno z wyjaśnieniem oznaczeń przekładni falowych Fig. 3. Window with an explanation of the signs of harmonic drive W opracowanym programie do wyboru zębatych przekładni falowych zastosowano algorytm przedstawiony na rys. 1. Dane oraz założenia potrzebne do obliczeń pokazano na rys. 4. Po określeniu rodzaju smarowania, rodzaju zarysu zębów, określeniu wymaganej trwałości oraz podaniu momentów, prędkości obrotowych oraz czasów, zostają wstępnie dobrane przekładnie falowe. Na podstawie wprowadzonych danych wyznaczana jest wartość trwałości, a program proponuje przekładnie, które spełniają wymaganą trwałość (rys. 5). Jeżeli trwałość przekładni jest większa od wymaganej, pojawia się komunikat, że wybrana przekładnia falowa jest dobrana prawidłowo.

Dobór zębatych przekładni falowych 79 Rys. 4. Okno wprowadzenia danych i założeń Fig. 4. Window data entry and assumptions Rys. 5. Okno doboru przekładni falowych Fig. 5. Window selection of harmonic drive

80 P. Folęga 3. PODSUMOWANIE Opracowana aplikacja zawiera niezbędną wiedzę teoretyczną z zakresu budowy, zasady działania, montażu, smarowania, zastosowania, oznaczeń, obliczeń geometrycznych i wytrzymałościowych zębatych przekładni falowych, odkształcanych mechanicznym, dwufalowym generatorem krzywkowym. Program stanowi pomoc dydaktyczną wspomagającą dobór oraz projektowanie zębatych przekładni falowych. Bibliografia 1. Katalog Harmonic Drive AG, 2011. 2. Nalepa A.: Zasady konstruowania tulei podatnych zębatych przekładni falowych. Przegląd Mechaniczny, nr 21, 1970. 3. Nalepa A.: Stan naprężeń w tulejach podatnych zębatych przekładni falowych. Przegląd Mechaniczny, nr 11, 1976. 4. Folęga P.: Wspomagane komputerowo obliczenia zębatych przekładni falowych. Materiały XXII Sympozjonu PKM, Gdynia-Jurata, Tom 2, wrzesień 2005, s. 409-414. 5. Mijał M.: Synteza zębatych przekładni falowych zagadnienia konstrukcyjnotechnologiczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1999, s. 274. 6. Ostapski W.: Przekładnie falowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2011, s. 240.