Σχήμα: Κιβώτιο ταχυτήτων με ολισθαίνοντες οδοντωτούς τροχούς.

Transcript

1 ΑΣΚΗΣΗ 1 Ένας οδοντωτός τροχός με ευθείς οδόντες, z = 80 και m = 4 mm πρόκειται να κατασκευασθεί με συντελεστή μετατόπισης x = + 0,5. Να προσδιοριστούν με ακρίβεια 0,01 mm: Τα μεγέθη της οδόντωσης h α, h f, h, d, d b, d α και d f. Τα μεγέθη για το πάχος s και το διάκενο e τον οδόντα πάνω στον αρχικό κύκλο. Το πάχος του οδόντα s α στον κύκλο κεφαλής. Η διάμετρος d sp για το όριο δημιουργίας ακμών σε σχέση με την d a. ΑΣΚΗΣΗ 2 Κιβώτιο ταχυτήτων με ολισθαίνοντες οδοντωτούς τροχούς ευθείας οδόντωσης, έχει δύο βαθμίδες (σχήμα Π1-2). Η πρώτη βαθμίδα με πινιόν z 1 = 18 έχει σχέση μετάδοσης i 1 = 2,78, η δεύτερη με πινιόν z 3 = 29 έχει i 2 = 1,45. Όλοι οι οδοντωτοί τροχοί του κιβωτίου θα κατασκευασθούν με m = 3 mm. Γωνία εξελιγμένης 20. Σχήμα: Κιβώτιο ταχυτήτων με ολισθαίνοντες οδοντωτούς τροχούς. Να ελεγχθεί αρχικά, αν είναι δυνατή η κατασκευή μηδενικού μειωτήρα (δηλ. χωρίς μετατόπιση). Αν αυτό δεν είναι δυνατό, είναι, σκόπιμο να εκλεγεί για το ένα ζεύγος των οδοντωτών τροχών, θετική μετατόπιση. Να υπολογιστεί το άθροισμα των συντελεστών μετατόπισης, να επιμερισθούν κατάλληλα και να προσδιορισθούν οι μετατοπίσεις με ακρίβεια 0,01 mm. Να υπολογισθούν οι διάμετροι αρχικών κύκλων, κύκλων κεφαλής και πόδα με ακρίβεια 0,01 mm. ΑΣΚΗΣΗ 3 Ένα ζεύγος οδοντωτών τροχών με κεκλιμένους οδόντες πρόκειται να κατασκευασθεί με τα εξής στοιχεία: Κάθετο modul m n = 5 mm, πινιόν z 1 = 20 οδόντες, συντελεστής μετατόπισης x 1 = + 0,4, τροχός z 2 = 97 οδόντες, συντελεστής μετατόπισης x 2 = + 0,2389, πλάτος τροχών b = 70 mm και γωνία κλίσης β = 9,8969. Να προσδιοριστούν με ακρίβεια 0,001 mm Οι διάμετροι αρχικών κύκλων d 1, d 2 και κύκλων κεφαλής d α1, d α2. Η απόσταση αξόνων α σε mm.

2 ΑΣΚΗΣΗ 4 Ένας οδοντωτός τροχός με ευθείς οδόντες έχει φθαρεί σε τέτοιο βαθμό ώστε μπορεί να μετρηθεί μόνο ο κύκλος πόδα d f 59 mm και ο αριθμός οδόντων z = 17. Για την κατασκευή ενός νέου τροχού με χάρη κεφαλής c = 0,25 m ζητείται να προσδιοριστούν το modul m, η διάμετρος του κύκλου κεφαλής d α και το ύψος οδόντα (= βάθος κοπής) h. ΑΣΚΗΣΗ 5 Ένα ζεύγος οδοντωτών τροχών με ευθείς οδόντες και modul m = 4 mm πρέπει να έχει απόσταση αξόνων ακριβώς a d = 162 mm. Οι στροφές εισόδου είναι n 1 = 910 RPM και η σχέση μετάδοσης i = 3,5. Να υπολογισθούν: Οι στροφές εξόδου η 2. Ο αριθμός οδόντων του πινιόν z 1 και του τροχού z 2. Ο βαθμός επικάλυψης προσεγγιστικά και να ελεγχθεί υπολογιστικά. ΑΣΚΗΣΗ 6 Για ισχύ εισόδου Ρ 1 = 5,5 KW στις n 1 = 720 RPM και στροφές εξόδου n 4 = 16 RPM, πρέπει να κατασκευασθεί τριβάθμιος μειωτήρας με ευθείς οδόντες σύμφωνα με το σχήμα. Για να επιτευχθούν ευνοϊκές συνθήκες δομής προβλέπονται: στην 1η βαθμίδα i 1 = 4,5 z 1 = 18 m 1 = 3,5 mm στην 2η βαθμίδα i 2 = 3,6 z 3 = 20 m 2 = 4,0 mm στην 3η βαθμίδα m 3 = 4,5 mm Για κατασκευαστικούς λόγους οι διάμετροι αρχικών κύκλων των τροχών 6 και 4 πρέπει να είναι ίσες δηλ. d 4 = d 6. Σχήμα Π1-6. Τριβάθμιος μειωτήρας.

3 Να υπολογισθούν: Οι αριθμοί οδόντων. Οι αποστάσεις αξόνων. Οι στροφές στους ενδιάμεσους άξονες. ΑΣΚΗΣΗ 7 Να ελεγχθεί η αντοχή σε θραύση και πίεση επιφανείας ενός ζεύγους οδοντωτών τροχών με κεκλιμένους οδόντες που μεταφέρει ονομαστική ισχύ Ρ 1 = 23 KW στις n 1 = 1460 RPM. Η κινητήρια μηχανή έχει ομοιόμορφη κίνηση ενώ η κινούμενη έχει μέτριες κρούσεις. Λειτουργία 8 ώρες την ημέρα. Για τους οδοντωτούς τροχούς είναι γνωστά τα ακόλουθα στοιχεία: Κάθετο modul m n = 2 mm Αριθμός οδόντων πινιόν z 1, = 33, τροχού z 2 = 34 Γωνία κλίσης β = 24 Πλάτος πινιόν b 1 = 17,5 mm, τροχού b 2 = 16,5 mm Ποιότητα οδόντωσης 6 Υλικό για πινιόν και τροχό: 16 MnCr5. Τροχοί επιφανειακά σκληρυμένοι και λειασμένοι. ΑΣΚΗΣΗ 8 Να υπολογισθεί μειωτήρας οδοντωτών τροχών με κεκλιμένους οδόντες και μετατόπιση, με δεδομένα τα παρακάτω στοιχεία: Αριθμός οδόντων πινιόν z 1 = 17, τροχού z 2 = 81 Κάθετο modul m n = 4 mm Γωνία κλίσης β = 25 Πλάτος τροχών b 1 = b 2 = 30 mm Συντελεστές μετατόπισης x 1 = 0,6 x 2 = 0,3 Μεταφερόμενη ονομαστική ισχύς Ρ 1 = 25 KW στις η 1 = 2860 RPM σε συνεχή λειτουργία. Συντελεστής λειτουργίας Κ A = 1,3. Οι τροχοί να κατασκευασθούν κατά προτίμηση από χάλυβα κατασκευών, St60 το πινιόν 1 και St50 ο τροχός 2. ΑΣΚΗΣΗ 9 Για τον υπολογισμό της διαμέτρου του άξονα εισόδου και την εύρεση των κατάλληλων για τη στήριξη του εδράνων κύλισης σε ένα μειωτήρα στροφών με γωνιακή μετάδοση της κίνησης (Σ = 90 ), ζητείται να υπολογιστούν οι δυνάμεις στις εδράσεις. Ο μειωτήρας έχει ισχύ εισόδου Ρ 1 = 16 KW στις η 1 = 960 RPM και σχέση μετάδοσης στους κωνικούς οδοντωτούς τροχούς i 1 = 3,8. Για να αποφευχθούν δυσμενείς συνθήκες λειτουργίας, η ροπή στρέψης μεταφέρεται στην είσοδο μέσω ελαστικού συνδέσμου. Από τη σχεδιομελέτη που προηγήθηκε προέκυψαν για το πινιόν, που κατασκευάζεται με ευθείς οδόντες, τα ακόλουθα στοιχεία:

4 Μειωτήρας στροφών με γωνιακή μετάδοση κίνησης Αριθμός οδόντων z 1 = 15 Πλάτος οδόντων b = 50 mm Μέση αρχική διάμετρος dm 1 = 102,72 mm Αρχική διάμετρος (εξωτερική) d 1 = 90 mm Γωνία αρχικού κώνου δ 1 = 14,74 Αποστάσεις: l = 170 mm l 1 = 60 mm

5 Ιμαντοκινήσεις ΑΣΚΗΣΗ 1 Για την κίνηση ενός απορροφητικού ανεμιστήρα να υπολογισθεί ο κατάλληλος δερμάτινος ιμάντας. Μετάδοση κίνησης σε απορροφητικό ανεμιστήρα Ισχύς κινητήρα Ρ = 18,5 KW, στροφές κινητήρα n 1 = 1450 RPM, στροφές πτερωτής απορροφητήρα n 2 = 710 RPM. Για κατασκευαστικούς λόγους η διάμετρος d, της τροχαλίας του απορροφητήρα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 500 mm. Απόσταση αξόνων Α = 800 mm. Το μηχάνημα εργάζεται σε ξηρό περιβάλλον, με υψηλή ροπή εκκίνησης και πλήρες φορτίο χωρίς κρούσεις, περίπου 12 ώρες την ημέρα. ΑΣΚΗΣΗ 2 Για τον απορροφητήρα της άσκησης 1 να υπολογισθεί ο κατάλληλος κανονικός τραπεζοειδής ιμάντας.