Top Banner
236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati cilindrični cilindrični zupčanik sa pravim zupcima, obeležiti njegove dimenzije i navesti podatke koji se unose u posebnu tablicu na radioničkom crtežu zupčanika. Rešenje Rešenje ovog zadatka je isto kao i zadatka 11.2.1., sa tom razlikom što kod cilindričnih zupčanika sa pravim zupcima ne postoji nagib bočne linije (odnosno važi: β = 0º) pa podatke vezane za ovaj ugao treba izostaviti.
22

11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

Feb 04, 2018

Download

Documents

hathuy
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

236

11. ZUPČASTI PRENOSNICI

11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA

(CZPZ)

Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ)

Potrebno je skicirati cilindrični cilindrični zupčanik sa pravim zupcima, obeležiti njegove dimenzije i

navesti podatke koji se unose u posebnu tablicu na radioničkom crtežu zupčanika.

Rešenje

Rešenje ovog zadatka je isto kao i zadatka 11.2.1., sa tom razlikom što kod cilindričnih zupčanika sa

pravim zupcima ne postoji nagib bočne linije (odnosno važi: β = 0º) pa podatke vezane za ovaj ugao

treba izostaviti.

Page 2: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

237

Zadatak 11.1.2. (Analiza opterećenja CZPZ)

Izvršiti analizu opterećenja para CZPZ za slučaj dat na slici 11.1. Odrediti opterećenja vratila.

Rešenje

Analiza opterećenja para CZPZ za dati slučaj izvršena je na slici 11.1., a prenošenje sila i obrtnih

momenata na vratila prikazano je na slici 11.2.

Slika 11.1.

A-B C-D

Slika 11.2.

H H

V V

Page 3: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

238

Zadatak 11.1.3. (Analiza opterećenja CZPZ)

Izvršiti analizu opterećenja para CZPZ za slučaj dat na slici 11.3. Odrediti opterećenja vratila.

Rešenje

Analiza opterećenja para CZPZ za dati slučaj izvršena je na slici 11.3., a prenošenje sila i obrtnih

momenata na vratila prikazano je na slici 11.4.

Slika 11.3.

Slika 11.4.

Page 4: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

239

Zadatak 11.1.4. (Određivanje modula CZPZ)

Izračunati modul zupčanog para (CZPZ) ako su poznati sledeći podaci:

ozubljenje je spoljašnje, sa prenosnim odnosom: i = 3 (slika 11.5.)

snaga na zupčaniku 1 P1 = 5 kW

broj obrtaja zupčanika 1 n1 = 710 min-1

broj zubaca zupčanika 1 z1 = 20

koeficijent pomeranja profila x1 = x2 = 0

ugao dodirnice 20t

materijal zupčanika 1 Č1530

dopušteni napon na savijanje 2df

m

N46

Slika 11.5.

Rešenje

Modul zupčanika se proračunava prema dva kriterijuma: 1. s obzirom na čvrstoću (savijanje) u korenu

zupca i 2. s obzirom na dodirni pritisak bokova zubaca. Usvaja se veća vrednost od ove dve, a zatim se

od te veće usvoji prva veća standardna vrednost za modul, po mogućnosti I stepena prioriteta.

1. Proračun modula s obzirom na čvrstoću u korenu zupca

Obrazac za proračun modula s obzirom na čvrstoću u korenu zupca kod CZPZ glasi:

3

11df

d1

z

P637,0m

Faktor oblika zupca

58,10 (Prilog 11.3.)

Faktor udara

25,1d (ravnomerni udari)

Faktor dužine zupca

20 (Prilog 11.6.)

Ugaona brzina

111 s35,74

30

710

30

n

Faktor sprezanja

332,1885,078,08,08,08,0 21a

21, - parcijalni stepeni sprezanja (Prilog 11.5.)

z1 = 20 1 = 0,78

885,060203ziz 212

mm85,2m1085,2332,135,7420201046

25,158,105000637,0m 3

36

Page 5: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

240

2. Proračun modula s obzirom na dodirni pritisak bokova zubaca

Obrazac za proračun modula s obzirom na dodirni pritisak bokova zubaca kod CZPZ glasi:

3

121d

d1

zKi

1iP22,6m

Napomena: znak - odnosi se na unutrašnje ozubljenje

Koeficijent izdržljivosti na pritisak (Prilog 11.2.)

2mm

N57,5K

Stepen sigurnosti

22,1

8,1 usvojeno

Dozvoljeni napon na pritisak

2

6

2dm

N10094,3

mm

N094,3

8,1

57,5KK

mm04,3m1004,3

35,74202010094,33

25,113500022,6m 3

326

Od ovako dobijene dve vrednosti za modul (m1 = 2.85 mm i m2 = 3.04 mm) usvaja se prva veća

standardna, a to je: m = 3,5 mm (II stepen prioriteta - Prilog 11.1.).

Napomena 1: ovde je konstruktor mogao da ide i na varijantu manje sigurnosti pa da usvoji manji

modul m = 3 mm koji je I stepena prioriteta, a mogao bi da ide i na sigurniju varijantu sa m = 4 mm,

takođe I stepen prioriteta.

Napomena 2: kod zupčanika izrađenih od čelika za poboljšanje (ovaj slučaj), obično je merodavan

proračun modula s obzirom na dodirni pritisak bokova zubaca pošto oni imaju veliku čvrstoću, ali im

površima nije otvrdnuta. Obrnuto: kod zupčanika izrađenih od čelika za cementaciju, obično je

merodavan proračun modula s obzirom na čvrstoću u korenu zupca pošto oni imaju otvrdnutu

površinu.

Zadatak 11.1.5. (Geometrijske mere CZPZ)

Za podatke iz predhodnog zadatka proračunati geometrijske mere zupčastog para CZPZ.

Rešenje

Prenosni odnos

i = 3

Broj zubaca velikog zupčanika

60203ziz 12

Standardni profil

2.0c,1u,20 nnn JUS M.C1.016

Standardni modul

mn = 3,5 mm JUS M.C1.015

Modul

m = mn = 3.5 mm

Ugao nagiba bočne linije (ugao nagiba boka zubaca na podeonom krugu)

= 0o

Ugao nagiba profila u čeonom preseku ( = 0o kod CZPZ)

20no

Širina zupčanika

mm705,320mb

Page 6: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

241

Prečnici podeonih krugova

mm70205,3zmd 11o

mm210605,3zmd 22o

Osno rastojanje

mm140

2

60205,3

cos

cos

2

zzma o21,

Ovo osno rastojanje se može uvećati kako bi se izbeglo podsecanje

mm75,1412

5.3140

2

maa ,

a = 142 mm - usvojeno

Ugao dodirnice za usvojeno osno rastojanje

1116,2220cos

1422

60205,3arccoscos

a2

zzmarccos o

21

Zbir koeficijenata pomeranja profila

6,060201422

01491,0020373,0zz

tg2

invinvxx 21

o

o21

020373,0180

1116,221116,22tgtginv

01491,0180

2020tgtginv ooo

Kako je 5,0x5,0xx 121 , a 5,0xxx 212 , pa je konačno:

x1 = 0,5

x2 = 0,1

Prečnici kinematskih krugova

mm7113

1422

1i

a2d1

mm213713did 12

Napomena: u slučaju da su koeficijenti pomeranja profila x1 + x2 = 0, tada su prečnici kinematskih

krugova jednaki prečnicima podeonih krugova, odnosno d1 = do1 i d2 = do2.

Prečnici osnovnih krugova

mm7848,6520cos70cosdd o1o1b

mm33545,19720cos210cosdd o2o2b

Prečnici podnožnih krugova

mm1,655,02,15,3270x2,1m2dd 11o1f

mm3,2021,02,15,32210x2,1m2dd 22o2f

Prečnici temenih krugova

mm3,805,32,023,2021422mc2da2d n12f1k

mm5,2175,32,021,651422mc2da2d n21f2k

Određivanje vrednosti tgx1 i tgx1

4985,020cos

20

5,01

20

5,04

20tgcos

z

x1

z

x4

tgtg2

2

o2

1

1

1

1

o2

1x

3742,020cos

60

1,01

60

1,04

20tgcos

z

x1

z

x4

tgtg2

2

o2

2

2

2

2

o2

2x

Page 7: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

242

Merni brojevi zubaca za mali i veliki zupčanik

5,0tgx2

invtgz

z t1t1x

11w

46,35,020tg5,02

01491,04985,020

z 1w

3z 1w

5,0tgx2

invtgz

z t2t2x

22w

33,75,020tg1,02

01491,03742,060

z 2w

7z 2w

Mere preko zubaca za mali i veliki zupčanik

o1o11wnn1 tgx2invz5,0zcosmW

mm009,2820tg5,0201491,0205,0320cos5,3W1

o2o22wnn2 tgx2invz5,0zcosmW

mm342,7020tg1,0201491,0605,0720cos5,3W2

Stepen sprezanja profila

o

2

2b

2

2k

2

1b

2

1k

pcosm

sina2

d

2

d

2

d

2

d

3,195,120cos5,3

1116,22sin1422

335,197

2

5,217

2

778,65

2

3,802222

p

Stepen sprezanja bočnih linija (ne postoji kod CZPZ, već se javlja kod CZKZ)

0q

Ukupni stepen spreuanja (stepen sprezanja bokova)

3,195,1095,1qp

Zadatak 11.1.6. (Određivanje sila na CZPZ)

Za podatke iz prethodnog zadatka izračunati vrednosti sila na zupčanicima.

Rešenje

Obrtni momenti na zupčanicima

Nmm67250Nm25,6735,74

5000PM

1

11o

Nmm197740Nm74,19787,24

4900PM

2

22o

P2 = P1 1,2 = 5000 0,98 = 4900 W

1,2 = 0,98 - koeficijent iskorišćenja zupčastog para CZPZ (najčešće)

122 s87,24

30

6,236

30

n

112 min6,236

3

710

i

nn

Page 8: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

243

Obimne sile

N1895

2

71

67250

2

d

MF

1

1o1t

N1857

2

213

197740

2

d

MF

2

2o2t

Za proračun se usvaja

N1895FF 1t2t

Ugao dodirnice

= 22,1116o (Napomena: ukoliko je x1 + x2 = 0, kod CZPZ važi: = o = n = 20o)

Radijalne sile

N7701116,22tg1895tgFF 1t1r

N7551116,22tg1857tgFF 2t2r

Za proračun se usvaja

N770FF 1r2r

Težine zupčanika

Težina zupčanika 1 se može zanemariti.

Težina zupčanika 2 se ne može zanemariti, a određuje se preko mase zupčanika koja se dobija kao

proizvod gustine čelika i zapremine zupčanika 2:

3čelm

kg7850 (Prilog 1.1.)

322

z m0024245,007,04

21,0h

4

DV

kg03,190024245,07850Vm zčelz

N18703,1981,9mgG zz

Page 9: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

244

11.2. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA KOSIM ZUBIMA

(CZKZ)

Zadatak 11.2.1. (Skica CZKZ)

Potrebno je skicirati cilindrični zupčanik sa kosim zupcima, obeležiti njegove dimenzije i navesti

podatke koji se unose u posebnu tablicu na radioničkom crtežu zupčanika.

Rešenje

Osnovne mere CZKZ prikazane su na slici 11.6.

Slika 11.6.

Oznake sa slike 11.8. su:

dk - prečnik temenog kruga

do - prečnik podeonog kruga

df - prečnik podnožnog kruga

β - ugao nagiba bočne linije (kod CZPZ β = 0º, odnosno nagib ne postoji)

b - širina zupčanika

Na sam radionički crtež CZKZ unose se veličime: dk, do, df, b.

U posebnu tablicu na radioničkom crtežu zupčanika, unose se sledeći podaci:

1. Tip zupčanika (cilindrični evolventni sa pravim ili sa kosim zubima)

2. Broj zubaca z

3. Standardni modul mn

4. Modul m (kod CZPZ, m = mn)

5. Standardni profil (prema JUS M.C1.016 ili prema datoj skici)

6. Ugao nagiba standardnog profila αn

7. Ugao nagiba profila osnovne zupčaste letve αo

8. Ugao nagiba bočne linije β (kod CZPZ ovaj podatak ne postoji, pošto je β = 0o)

9. Pomeranje profila osnovne zupčaste zupčaste letve xm

10. Smer zavojnica bočnih linija zubaca (desni ili levi)

11. Mera preko zubaca W (sa tolerancijom)

12. Broj pozicije spregnutog zupčanika

13. Broj zubaca spregnutog zupčanika z

14. Osno rastojanje a ( sa tolerancijom)

15. Ugao dodirnice α

16. Kružni zazor (jmin, jmax)

17. Podaci o načinu kontrole

18. Podaci o termičkoj obradi i kontroli termičke obrade.

Page 10: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

245

Zadatak 11.2.2. (Analiza opterećenja CZKZ)

Izvršiti analizu opterećenja para CZKZ za slučaj dat na slici 11.7. Odrediti opterećenja vratila.

Rešenje

Analiza opterećenja para CZPZ za dati slučaj izvršena je na slici 11.7., a prenošenje sila i obrtnih

momenata na vratila prikazano je na slici 11.8.

Slika 11.7.

Slika 11.8.

Page 11: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

246

Zadatak 11.2.3. (Analiza opterećenja CZKZ)

Izvršiti analizu opterećenja para CZKZ za slučaj dat na slici 11.9. Odrediti opterećenja vratila.

Rešenje

Analiza opterećenja para CZPZ za dati slučaj izvršena je na slici 11.9., a prenošenje sila i obrtnih

momenata na vratila prikazano je na slici 11.10.

Slika 11.9.

Slika 11.10.

H

Page 12: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

247

Zadatak 11.2.4. (Određivanje sila na CZKZ)

Dati obrasce za izračunavanje vrednosti sila na CZKZ.

Rešenje

Obrtni momenti na zupčanicima

1

11o

PM

2

22o

PM

ili

2

22,1

2

1

2

12,1

1

12,11o2o

PPPiMM

P2 = P1 1,2

1,2 = 0,97 - koeficijent iskorišćenja zupčastog para CZKZ (najčešće)

Obimne sile

2

d

MF

1

1o1t

2

d

MF

2

2o2t

gde su: d1, d2 - prečnici kinematskih krugova.

Obimna sila na gonjenom zupčaniku je teoretski manja od obimne sile na pogonskom zupčaniku zbog

smanjenja snage usled stepena iskorišćenja zupčastog para. Za proraćun se usvaja da su obimne sile

jednake i da imaju vrednost veće sile odnosno: 2t1t FF .

Radijalne sile

tgFF 1t1r

tgFF 2t2r

gde je: - ugao dodirnice

Napomena: kod CZKZ za o21 0xx , gde je:

cos

tgtgarc n

o , n = 20o.

Aksijalne sile

tgFF 1t1a

tgFF 2t2a

gde je: β - ugao nagiba boka zubaca na podeonom krugu

Za CZKZ važi: 2t1t FF , 2r1r FF , 2a1a FF . Pri tome se zbog sigurnosti radi sa većim vrednostima, a

to su: Ft1, Fr1 i Fa1.

Page 13: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

248

11.3. KONIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUPCIMA

Zadatak 11.3.1. (Skica KZPZ)

Potrebno je skicirati konični zupčanik sa pravim zupcima promenljive visine, obeležiti njegove

osnovne dimenzije i navesti podatke koji se unose u posebnu tablicu na radionočkom crtežu

zupčanika.

Rešenje

Osnovne mere koničnih zupčanika sa pravim zupcima prikazane su na slici 11.11.

Slika 11.11.

Oznake sa slike 11.11. su:

aed prečnik spoljašnjeg temenog kruga

ed prečnik spoljašnjeg podeonog (kinematskog) kruga fed prečnik spoljašnjeg podnožnog kruga

md prečnik srednjeg podeonog (kinematskog) kruga

aid prečnik unutrašnjeg temenog kruga eR spoljašnje konusno rastojanje

b širina zupčanika Et rastojanje spoljašnjeg temenog kruga od naslona Bt rastojanje prosečne tačke osa od naslona

K - odstojanje spoljašnjeg temenog kruga (rastojanje između presečne tačke osa i spoljašnjeg temenog

kruga, EB ttK ). Veličina K je važna dimenzija koja se koristi prilikom nameštanja radnog

predmeta na mašinu za obradu zubaca.

Page 14: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

249

ugao kinematskog konusa a ugao temenog konusa f ugao podnožnog konusa a ugao glave zupca f ugao noge zupca aeh visina glave zupca u spoljašnjem preseku feh visina noge zupca u spoljašnjem preseku

eh visina zupca u spoljašnjem preseku

Na sam radionočki crtež koničnih zupčanika sa pravim zupcima unose se veličine aed , ed , md , ,

f , b, Et (sa tolerancijom), bt (sa tolerancijom).

U posebnu tablicu na radioničkom crtežu zupčanika, unose se sledeći podaci

1. Tip zupčanika – konični sa pravim zupcima, sistema Gleason (najčešće)

2. Broj zubaca Z

3. Modul me (kod koničnih zupčanika sa pravim zupcima merodavan je modul u spoljašnjem

čeonom preseku mme )

4. Ugao nagiba osnovnog profila t

5. Visina zupca na spoljašnjem preseku eh

6. Visina glave zubca na spoljašnjem preseku aeh

7. Ugao vrha alata

8. Tetivna debljina zupca St (sa tolerancijom)

9. Tetivna visina zupca th

10. Kružni zazor j

11. Broj pozicije spregnutog zupčanika

12. Broj zubaca spregnutog zupčanika

13. Osni ugao (sa tolerancijom)

Page 15: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

250

Zadatak 11.3.2. (Analiza opterećenja KZPZ)

Izvršiti analizu opterećenja para KZPZ za slučaj dat na slici 11.12. Odrediti opterećenja vratila.

Rešenje

Analiza opterećenja para KZPZ za dati slučaj izvršena je na slici 11.12., a prenošenje sila i obrtnih

momenata na vratila prikazano je na slici 11.13.

Slika 11.12.

Slika 11.13.

1

Mo1

Page 16: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

251

Zadatak 11.3.3. (Analiza opterećenja KZPZ)

Izvršiti analizu opterećenja para KZPZ za slučaj dat na slici 11.14. Odrediti opterećenja vratila.

Rešenje

Analiza opterećenja para KZPZ za dati slučaj izvršena je na slici 11.14., a prenošenje sila i obrtnih

momenata na vratila prikazano je na slici 11.15.

Slika 11.14.

Slika 11.15.

Page 17: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

252

Zadatak 11.3.4. (Određivanje sila na KZPZ)

Dati obrasce za izračunavanje vrednosti sila na KZPZ.

Rešenje

Obrtni momenti na zupčanicima

1

11o

PM

2

22o

PM

ili

2

22,1

2

1

2

12,1

1

12,11o2o

PPPiMM

P2 = P1 1,2

1,2 = 0,96 - koeficijent iskorišćenja zupčastog para KZPZ (najčešće)

Obinme sile na zupčanicima

1m

1o1t

d

M2F

2m

2o2t

d

M2F

gde su: dm1, dm2 - srednji prečnici kinematskih konusa.

Obimna sila na gonjenom zupčaniku je teoretski manja od obimne sile na pogonskom zupčaniku zbog

smanjenja snage usled stepena iskorišćenja zupčastog para. Za proračun se usvaja da su obimne sile

jednake i da imaju vrednost veće sile odnosno: 2t1t FF .

Radijalne sile

1o1t1r costgFF

2o2t2r costgFF

gde su:

o - ugao nagiba profila u čeonom preseku (o = n = 20o za KZPZ, pošto je m = 0 - ugao nagiba

boka zubaca na srednjem prečniku kinematskog konusa),

1, 2 - uglovi kinematskih konusa.

Aksijalne sile

1o1t1a sintgFF

2o2t2a sintgFF U slučaju da je osni ugao 90 (najčešće, skoro uvek), važi:

2a1r FF

1a2r FF

Page 18: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

253

11.4. CILINDRIČNI PUŽNI PAROVI (CPP)

Zadatak 11.4.1. (Skica CPP)

Potrebno je skicirati cilindrični pužni par (puž i pužni točak), obeležiti osnovne dimenzije i navesti

podatke koji se upisuju u posebnu tablicu na radioničkom crtežu puža i pužnog točka.

Rešenje

Osnovne mere cilindričnog pužnog para (puža i pužnog točka) date su na slici 11.16.

Slika 11.16.

Oznake sa slike 11.16. su:

1ad prečnik temenog kruga puža

1d prečnik podeonog kruga puža

1md prečnik srednjeg kruga puža

1fd prečnik podnožnog kruga puža

2ed prečnik cilindrižnog dela temene površine pužnog točka

2ad prečnik temenog kruga pužnog točka

2md prečnik srednjeg kruga pužnog točka

2d prečnik podeonog kruga pužnog točka

2fd prečnik podnožnog kruga pužnog točka

1b dužina puža

2b aktivna širina pužnog točka

B – širina venca pužnog točka

Kr poluprečnik kruga temenog torusa pužnog točka

Page 19: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

254

1ah visina glave zupca puža

1fh visina noge zupca puža

xm pomeranje profila pužnog para, gde je x koeficijent pomeranja profila, a m modul. Za pozitivno

pomeranje profila (češći slučaj) važi da je 1m1 dd , odnosno

mx2dd 1m1 . Vrednosti

koeficijenata pomeranja profila najčešće su x = (0 1)

m ugao zavojnice na srednjem cilindru puža

ugao dodirnice

P aksijalni korak puža

zP hod zavojnice puža

n ugao nagiba osnovnog profila 20n

nP korak profila u normalnom preseku

1 ugaona brzina puža

2 ugaona brzina pužnog točka

a osno rastojanje

Na sam radionoički crtež puža unose se veličine: 11f11a b,d,d,d .

Na sam radionički crtež pužnog točka unose se veličine: .r,B,d,d,d,d K2f22a2e

U posebnu tablicu na radionočkom crtežu puža, unose se sledeći podaci:

1. Tip puža (ZA, ZN, ZI ili ZH). Treba napomenuti da puževi tipa ZN nisu predviđeni standardom.

2. Broj zubaca z1

3. Modul m (modul puža u aksijalnom preseku- glavnoj ravni). ova vrednost se bira iz reda

standardnog modula.

4. Standardni profil (prema JUS M.C1.018 ili DIN 3975)

5. Pomeranje profila xm

6. Prečnik srednjeg kruga puža dm1

7. Ugao zavojnice na srednjem cilindru puža m

8. Hod zavojnice puža Pz

9. Smer zavojnice puža: desni ili levi (desni puž ima nagib zubaca \ , a levi )

10. Broj pozicije pužnog točka

11. Broj zubaca pužnog točka z2

12. Osni ugao

13. Osno rastojanje a

U posebnu tablicu na radioničkom crtežu pužnog točka, unose se sledeći podaci:

1. Tip puža

2. Broj zubaca z2

3. Modul m

4. Standardni profil

5. Pomeranje profila xm

6. Prečnik srednjeg kruga pužnog točka dm2

7. Ugao zavojnice na srednjem cilindru puža m

8. Hod zavojnice puža Pz

9. Smer zavojnice puža: desni ili levi

10. Broj pozicije puža

11. Broj zubaca pužnog točka z1

12. Osni ugao

13. Osno rastojanje a

Page 20: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

255

Zadatak 11.4.3. (Analiza opterećenja CPP)

Izvršiti analizu opterećenja CPP za slučaj dat na slici 11.17. Odrediti opterećenja vratila.

Rešenje

Analiza opterećenja CPP za dati slučaj izvršena je na slici 11.17., a prenošenje sila i obrtnih momenata

na vratila prikazano je na slici 11.18.

Slika 11.17.

Slika 11.18.

Mo2

Page 21: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

256

Zadatak 11.4.4. (Analiza opterećenja CPP)

Izvršiti analizu opterećenja CPP za slučaj dat na slici 11.19. Odrediti opterećenja vratila.

Rešenje

Analiza opterećenja CPP za dati slučaj izvršena je na slici 11.19., a prenošenje sila i obrtnih momenata

na vratila prikazano je na slici 11.20.

Slika 11.19.

Slika 11.20.

Page 22: 11. ZUPČASTI PRENOSNICI - tfzr.rs Zupcanici.pdf · 236 11. ZUPČASTI PRENOSNICI 11.1. CILINDRIČNI ZUPČANICI SA PRAVIM ZUBIMA (CZPZ) Zadatak 11.1.1. (Skica CZPZ) Potrebno je skicirati

257

Zadatak 11.4.4. (Određivanje sila na CPP)

Dati obrasce za izračunavanje vrednosti sila na CPP.

Rešenje

Obrtni momenti na pužu i pužnom točku

1

11o

PM

2

22o

PM

ili

2

2z

2

1

2

1z

1

1z1o2o

PPPiMM

P2 = P1 z Stepen iskorišćenja pužnog para određuje se po formuli

)(tg

tg

m

mz

gde su:

m ugao zavojnice na srednjem cilindru puža

- ugao trenja: ztgarc

z - koeficijent trenja projektovanog pužnog para

Obimne sile

1m

1o1t

d

M2F

2m

2o2t

d

M2F

Radijalne sile

m

n1t1r

sin

tgFF

n - ugao nagiba profila u normalnom preseku (n = 20o)

1r2r FF

Aksijalne sile

)(tg

FF

m

1t1a

)(tgFF m2t2a

Kod pužnih prenosnika važi:

2t1a FF

1t2a FF

Ovo se može uočiti u zadacima sa analizom opterećenja CPP.

Kod pužnih parova često se dešava da pužni točak ima velike dimenzije. Tada se njegova težina ne

može zanemariti u proračunu vratila pužnog točka. Težina se određuje kao proizvod G = mg, gde je: m

[kg] - masa pužnog točka, a g [m/s2] - ubrzanje zemljine težine. Masa pužnog točka se određuje preko

prozvoda gustine materijala pužnog točka i zapremine pužnog točka. Postoje razna konstruktivna

izvođenja pužnog točka, a sve u cilju smanjenja mase pužnog točka i uštede materijala.