SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVRŠNI RAD Janko Bartolec Zagreb, 2011.

Слични документи
JEDNOFAZNI ASINKRONI MOTOR Jednofazni asinkroni motor je konstrukcijski i fizikalno vrlo sličan kaveznom asinkronom trofaznom motoru i premda je veći,

Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje Katedra za strojeve i uređaje plovnih objekata PRIMJER PRORAČUNA PORIVNOG SUSTAVA RIBARSKOG

2

Microsoft Word - Dopunski_zadaci_iz_MFII_uz_III_kolokvij.doc

Slide 1

CVRSTOCA

Microsoft PowerPoint - ME_P1-Uvodno predavanje [Compatibility Mode]

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE DIPLOMSKI RAD Damir Završki Zagreb, 2017.

6. TEHNIČKE MJERE SIGURNOSTI U IZVEDBI ELEKTROENERGETSKIH VODOVA

Predavanje 8-TEMELJI I POTPORNI ZIDOVI.ppt

Slide 1

Microsoft Word - Diplomski rad - Copy2

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE DIPLOMSKI RAD Ivan Marijanović Zagreb, godina.

Betonske i zidane konstrukcije 2

Microsoft Word - MABK_Temelj_proba

АНАЛИЗА ПРОБЛЕМА ТЕРМИЧКЕ ДИЛАТАЦИЈЕ L КОМПЕНЗАТОРА ПРЕМА СТАНДАРДУ AD 2000 И ДРУГИМ МЕТОДАМА Милан Травица Иновациони центар Машински факултет Универ

Proracun strukture letelica - Vežbe 6

KATALOG TEMA ZA ZAVRŠNE RADOVE Strojarstvo

Pismeni ispit iz MEHANIKE MATERIJALA I - grupa A 1. Kruta poluga AB, oslonjena na oprugu BC i okačena o uže BD, nosi kontinuirano opterećenje, kao što

Microsoft Word - GI_novo - materijali za ispit

Kanalni ventilatori Kanalni ventilatori za sustave komforne ventilacije Širok raspon protoka: 400 do m³/h Lakirano kućište u standardnoj izvedb

MergedFile

Microsoft Word - V03-Prelijevanje.doc

РЕПУБЛИКА СРБИЈА МИНИСТАРСТВО ПРИВРЕДЕ ДИРЕКЦИЈА ЗА МЕРЕ И ДРАГОЦЕНЕ МЕТАЛЕ Београд, Мике Аласа 14, ПП: 34, ПАК: телефон: (011)

NACRT HRVATSKE NORME nhrn EN :2008/NA ICS: ; Prvo izdanje, veljača Eurokod 3: Projektiranje čeličnih konstrukcija Dio

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE DIPLOMSKI RAD Ivan Šepčević Zagreb, 2015.

MB &ton Regionalni stručni časopis o tehnologiji betona Godina: MB&ton 1

PowerPoint Presentation

KATALOG TEMA ZA ZAVRŠNE RADOVE Strojarstvo

Blue Bubbles Template

PowerPoint Presentation

Roltrac_oferta_PL

Sveučilište J.J. Strossmayera Fizika 2 FERIT Predložak za laboratorijske vježbe Određivanje relativne permitivnosti sredstva Cilj vježbe Određivanje r

Stručno usavršavanje

Eлeмeнти зa вeзу Универзитет у Новом Саду, Факултет техничких наука Департман за механизацију и конструкционо машинство Катедра за маш. елементе, теор

Microsoft Word - TPLJ-januar 2017.doc

ma??? - Primer 1 Spregnuta ploca

Microsoft PowerPoint - 5. Predavanje-w2.pptx

Rešetkasti nosači

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

ANALIZA BRODSKIH PROPULZIJKSKIH SUSTAVA

Agencija za odgoj i obrazovanje Hrvatska zajednica tehničke kulture 57. ŽUPANIJSKO/KLUPSKO NATJECANJE MLADIH TEHNIČARA PISANA PROVJERA ZNANJA 5.

Sonniger katalog_2017_HR_ indd

Veoma snažne samohodne kosačice BiG M Ugodno košenje! Milioni hektara pokošenih površina i na hiljade mašina u svakodnevnoj upotrebi u Bavarskoj, Japa

ЕНЕРГЕТСКИ ТРАНСФОРМАТОРИ

Slide 1

PRIMER 1 ISPITNI ZADACI 1. ZADATAK Teret težine G = 2 [kn] vezan je užadima DB i DC. Za ravnotežni položaj odrediti sile u užadima. = 60 o, β = 120 o

1 Dvostrana i trostrana kiper prikolica

Microsoft PowerPoint - 10 MV motocikli 1.ppt [Compatibility Mode]

Microsoft PowerPoint - Opruge kao funkcionalni elementi vezbe2.ppt

Microsoft PowerPoint - MS - P03-2.ppt

Microsoft PowerPoint - Pogonski sistemi-predavanje 6

katalog1414

K A T A L O G R E Z E R V N I H D I J E L O V A M O T O K U L T I V A T O R GREENY MINI IZDANJE

Sveučilište J.J. Strossmayera Fizika 2 FERIT Predložak za laboratorijske vježbe Cilj vježbe Određivanje specifičnog naboja elektrona Odrediti specifič

Stambeni razdjelnik DIDO-E Tehnički podaci Stepen zaštite Boja Dvostruka izolacija Standard Temperatura na instalaciji *IP 30 za EC 1+1, 3+1, 3+2 Broj

5

broj 043.indd - show_docs.jsf

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE, RAČUNARSTVA I INFORMACIJSKIH TEHNOLOGIJA Preddiplomski studij UPRAVLJANJE ELE

Konstr

Projektantske podloge Kondenzacijski uređaji Tehnički list ecotec plus 48/65 kw Grijanje Hlađenje Nove energije

DOO ZA SPOLJNI I UNUTRAŠNJI PROMET Futoška 33, Novi Sad, Srbija Tel/fax: +381 (021) , , Skladište: Bajči Žilinskog br. 23 e

Динамика крутог тела

smart >> Katalog cijena, vrijedi od

Slide 1

3

Microsoft PowerPoint - OMT2-razdvajanje-2018

IZJAVA O SVOJSTVIMA Nr. LE_ _01_M_WIT-PM 200(1) Ova je verzija teksta prevedena s njemačkog. U slučaju dvojbe original na njemačkom ima predn

10_Perdavanja_OPE [Compatibility Mode]

SKUPOVI TOČAKA U RAVNINI 1.) Što je ravnina? 2.) Kako nazivamo neomeđenu ravnu plohu? 3.) Što je najmanji dio ravnine? 4.) Kako označavamo točke? 5.)

ИСПИТНА ПИТАЊА ЗА ПРВИ КОЛОКВИЈУМ 1. Шта проучава биофизика и навести бар 3 области биофизике 2. Основне физичке величине и њихове јединице 3. Појам м

Reduktori zaštićeni od eksplozije Tipske vrste R..7, F..7, K..7, K..9, S..7, SPIROPLAN® W

Microsoft Word - DEPCONV.SERBO_CIR.doc

VISOKO UČINKOVITE TOPLINSKE PUMPE ZRAK/VODA S AKSIJALNIM VENTILATORIMA I SCROLL KOMPRESOROM Stardandne verzije u 10 veličina Snaga grijanja (Z7;V45) 6

1. PRIMIJENJENI PROPISI Na jednofazna statička brojila električne energije tipova ZCE5225 i ZCE5227 proizvodnje Landis+Gyr (u daljnjemu tekstu: brojil

Novi faktori za vecu efikasnost dvostepenog oscilatora

Microsoft PowerPoint - IS_G_predavanja_ [Compatibility Mode]

Tehničko rešenje: Industrijski prototip dvostrukog trofaznog analizatora snage sa funkcijama merenja kvaliteta električne energije tipska oznaka MM2 R

CJENIK KUĆNE I KOMERCIJALNE SERIJE AZURI DC INVERTER ZIDNI KLIMA UREĐAJI SUPRA STANDARDNO UKLJUČENO -- Wifi sučelje -- Led display -- Automatski rad -

KATALOG TEMA ZA ZAVRŠNE RADOVE Strojarstvo

Sveučilište u Rijeci

Produženo jamstvo za nova vozila OPEL Trogodišnje jamstvo Četverogodišnje jamstvo Petogodišnje jamstvo Neograničena Neograničena MODEL do km d

oPIS_ZANIMANJA_Tehničari.DOC

caprari-elektrane_Layout 1.qxd

caprari-navodnjavanje_HR

NASLOV RADA (12 pt, bold, Times New Roman)

untitled

Microsoft Word - VS_prospekt.docx

caprari-pravljenje_snijega_Layout 1.qxd

Каталог електроматеријала и опреме ПРИЛОГ В. 16 ШИФРА: 2670 Р.бр. Опис јм Захтевано Понуђено 1. ОПШТЕ 1.1. Произвођач 1.2. Тип Трополни растављач 12 k

Vaillant BiH 2017 cjenik final web.pdf

Z-18-61

Microsoft Word - KATALOG GREENY

?? ????????? ?????????? ?????? ?? ????????? ??????? ???????? ?? ??????? ??????:

Tolerancije slobodnih mjera ISO Tolerancije dimenzija prešanih gumenih elemenata (iz kalupa) Tablica 1.1. Dopuštena odstupanja u odnosu na dime

Microsoft PowerPoint - Odskok lopte

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila Potrošnja goriva Teorija kretanja drumskih vozila Potrošnja goriva

voith.com Energetski učinkoviti na svim cestama Zračni kompresori

ma??? - Primer 6 Proracun spregnute veze

Транскрипт:

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVRŠNI RAD Janko Bartolec Zagreb, 2011.

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVRŠNI RAD Mentori: Prof. dr. sc. Milan Opalić, dipl. ing. Zoran Domitran, dipl. ing. Student: Janko Bartolec Zagreb, 2011.

Izjavljujem da sam ovaj rad izradio samostalno koristedi stečena znanja tijekom studija i navedenu literaturu. Zahvaljujem se svome mentoru prof.dr.sc. Milanu Opalidu i posebno asistentu dipl.ing. Zoranu Domitranu na pruženoj pomodi prilikom završnog zadatka. Janko Bartolec

SADRŽAJ Popis slika... 8 Popis tehničke dokumentacije... 9 Popis oznaka... 10 Sažetak... 13 1. Prijenosnici snage i gibanja [1]... 14 1.1. S obzirom na promjenjivost prijenosnog omjera možemo razlikovati:. 15 1.2. Prijenosnici s konstantnim prijenosnim omjerom... 15 1.3. Zupčanički prijenosnici... 16 1.4. Zupčanički prijenosnici s čelnicima s ravnim i kosim zubima... 16 1.5. Oblici i građa prijenosnika... 17 1.5.1. Razmaknuta ulazna i izlazna vratila u istoj ravnini... 17 1.5.2. Koaksijalna izvedba... 17 1.5.3. Prjenosnici s unutrašnjim grananjem snage... 17 1.5.4. Planetarna izvedba prijenosnika... 18 1.6. Opis zadatka i problematika... 18 2. Proračun potrebnih osnovnih podataka... 19 2.1. Odabir prijenosnog omjera... 19 2.2. Izračun snage elektromotora... 19 3. Projektni proračun *3+... 23 3.1. Projektni proračun zupčaničkog para Z 12... 23 Fakultet strojarstva i brodogradnje 5

3.2. Projektni proračun zupčaničkog para Z 34... 28 Razmak osi zupčaničkog para Z 34... 28 3.3. Projektni proračun zupčaničkog para Z 34... 29 4. Kontrolni proračun *3+... 36 4.1. Kontrola nosivosti [1]... 36 4.1.1. Granice nosivosti zupčanika... 36 4.1.2. Izbor proračunskog postupka... 36 4.2. Nosivost boka zuba... 38 4.2.1. Kontaktni pritisak na bokovima spregnutih zupčanika Z 1 i Z 2... 38 4.2.2. Kontaktni pritisak na bokovima spregnutih zupčanika Z 3 i Z 4... 41 5. Oznake i način proračunavanja potrebne bočne zračnosti prema: HRN M.C1.031,033 034,036. [5]... 45 5.1. Ostvarivanje potrebne bočne zračnosti primicanjem alata za par Z 12... 46 5.1.1. Izbor kružne zračnosti... 47 5.2. Ostvarivanje potrebne bočne zračnosti primicanjem alata za par Z 34... 49 5.2.1. Izbor kružne zračnosti... 50 6. Izbor ulja za podmazivanje... 52 7. Proračun vratila 1 *5+... 53 7.1. Sile koje optereduju vratilo... 53 7.2. Kontrola kritičnih presjeka... 55 7.3. Kontrola sigurnosti u pojednim presjecima... 58 8. Proračun vratila 2 *7+... 63 Fakultet strojarstva i brodogradnje 6

8.1. Sile koje optereduju vratilo... 63 8.2. Kontrola kritičnih presjeka... 65 8.3. Momenti u pojedinim presjecima... 68 8.4. Sigurnost u pojedinim presjecima... 68 9. Proračun vratila 3... 71 9.1. Sile koje optereduju vratilo... 71 9.2. Kontrola kritičnih presjeka... 73 9.3. Kontrola sigurnosti u pojednim presjecima... 76 10. Izbor ležajeva... 81 10.1. Izbor ležajeva vratila 1... 81 10.2. Izbor ležajeva vratila 2... 82 10.3. Izbor ležajeva vratila 3... 83 11. Priključna snaga elektromotora *1+... 84 Zaključak... 86 Prilozi... 87 Literatura... 88 Fakultet strojarstva i brodogradnje 7

Popis slika Slika 1: Shema pogonskog i radnog stroja... 14 Slika 2: Čelnički zupčanički prijenosnici... 16 Slika 3: Prijenosnici s jednom razdjelnom ravninom... 17 Slika 4: Shematski prikaz zadatka... 18 Slika 5: Karakteristike trofaznog asinkronog motora... 20 Slika 6: Shema pretvarača napona i frekvencije... 21 Slika 7: Zupčanici Z 1 i Z 2 u zahvatu... 26 Slika 8: Zupčanici Z 3 i Z 4 u zahvatu... 33 Slika 9: Kružna i bočna zračnost... 45 Slika 10: Shema opteredenja vratila 1... 53 Slika 11: Prikaz kritičnih presjeka vratila 1... 58 Slika 12: Shema opteredenja vratila 2... 63 Slika 13: Prikaz kritičnih presjeka vratila 2... 68 Slika 14: Shema opteredenja vratila 3... 71 Slika 15: Prikaz kritičnih presjeka vratila 3... 76 Slika 16: Dimenzije ležaja 1205ETN9... 81 Slika 17: DImenzije ležaja NU1005... 81 Slika 18: DImenzije ležaja 16006... 82 Slika 19: Dimenzije ležaja NU1006... 82 Slika 20: Dimenzije ležaja 61809... 83 Slika 21: Dimenzije ležaja NU1009ECP... 83 Slika 22: Tok i gubici snage... 84 Fakultet strojarstva i brodogradnje 8

Popis tehničke dokumentacije Broj crteža R-2011-00-000 R-2011-01-012 R-2011-01-022 R-2011-04-001 R-2011-04-021 Naziv iz sastavnice REDUKTOR LIJEVANO KUDIŠTE ZAVARENO KUDIŠTE LIJEVANI DRŽAČ LEŽAJEVA ZAVARENI DRŽAČ LEŽAJEVA R-2011-02-004 ZUPČANIK 1 R-2011-03-003 ZUPČANIK 2 R-2011-03-006 ZUPČANIK 3 R-2011-04-003 ZUPČANIK 4 R-2011-02-001 VRATILO 1 R-2011-03-001 VRATILO 2 R-2011-04-001 VRATILO 3 R-2011-02-002 DISTANTNI PRSTEN VRATILA 1 R-2011-03-002 DISTANTNI PRSTEN VRATILA 2 R-2011-03-005 DISTANTNI PRSTEN VRATILA 2 D. R-2011-04-002 DISTANTNI PRSTEN VRATILA 3 R-2011-02-003 POKLOPAC VRATILA 1 R-2011-03-004 R-2011-03-007 POKLOPAC VRATILA 2 LIJEVI POKLOPAC VRATILA 2 DESNI R-2011-04-004 POKLOPAC VRATILA 3 Fakultet strojarstva i brodogradnje 9

Popis oznaka a mm Standardni razmak osi vratila a d mm Teoretski razmak osi vratila b mm Širina zupčanika c mm Potrebna tjemena zračnost d mm Diobeni promjer zupčanika d a mm Tjemeni promjer d b mm Temeljni promjer d f mm Podnožni promjer d w mm Promjer kinematske kružnice F a N Aksijalna sila F r N Radijalna sila na diobenoj kružnici F t N Obodna sila na diobenoj kružnici F wt N Obodna sila na kinematskoj kružnici h f mm Podnožna visina zuba h a mm Visina glave zuba i Prijenosni omjer GD 2 Nm 2 Zagonski moment mase K A K V K Fα K Fβ Pogonski faktor Faktor unutrašnjih dinamičkih sila Faktor raspodjele opteredenja pri proračunu opteretivosti korijena Faktor raspodjele opteredenja po dužini boka zuba Fakultet strojarstva i brodogradnje 10

K Hα K Hβ Faktor raspodjele opteredenja pri proračunu opteretivosti bokova Faktor raspodjele opteredenja duž boka zuba m mm Modul m t Kosi modul M Nm Moment savijanja sile n s -1 Brzina vrtnje p mm Korak P W Prenosiva snaga q L Korekcijski faktor raspodjele sile r mm Polumjer S an S F S H Debljina vrha zuba u normalnom presjeku Faktor sigurnosti protiv loma u korijenu zuba Faktor sigurnosti protiv ljuštenja bokova (pitting) T Nm Okretni moment t u s Vrijeme uključivanja elektromotora v m/s Obodna brzina na diobenoj kružnici x Y F Y S Y β Y ε Z 1,2,3,3 Faktor pomaka profila Faktor oblika za proračun opteredenja korijena zuba Faktor zareznog djelovanja kod proračuna naprezanja korijena zuba Faktor utjecaja nagiba boka u zavisnosti od β Faktor učešda opteredenja Broj zubi zupčanika Fakultet strojarstva i brodogradnje 11

Z n z w Z H Z E Z β Z ε Ekvivalentni brojevi zubi Mjerni broj zubi nazivne izmjere Faktor oblika boka za proračun na dodirni pritisak Faktor utjecaja materijala za proračun opteredenja bokova Faktor nagiba zuba Faktor utjecaja stupnja prekrivanja za proračun opteredenja bokova α t Zahvatni kut α w Pogonski zahvatni kut β Kut nagiba boka na diobenoj kružnici β b Kut nagiba boka na temeljnom krugu ε α ε β λ η Stupanj prekrivanja profila Stupanj prekrivanja koraka Faktor širine zuba iskoristivost σ F N/mm 2 Naprezanje na savijanje u korijenu zuba σ Flim N/mm 2 Dinamička čvrstoda kod naprezanja na savijanje korijena zuba σ FP N/mm 2 Praktički dozvoljena vrijednost naprezanja u korijenu zuba σ H N/mm 2 Hertz-ov (kontaktini) pritisak u kinematskom polu σ Hlim N/mm 2 Dinamička čvrstoda kontaktnog pritiska σ HP N/mm 2 Praktički dozvoljeni kontaktni pritisak bokova ψ bd Faktor širine zupčanika Fakultet strojarstva i brodogradnje 12

Sažetak Cilj ovog završnog rada je provesti dimenzioniranje dvostupanjskog prijenosnika snage za opde industrijske potrebe. Pogonski stroj je asinkroni kavezni elektromotor. Ulaz i izlaz snage moraju biti koaksijalni. Potrebno je predvidjeti da kudište bude u lijevanoj i alternativno u zavarenoj izvedbi. Nakon proračuna osnovnih podataka te utvrđivanja standardnog osnog razmaka proračunate su osnovne dimenzije zupčanika Z 3 i Z 4 zbog vedeg opteredenja, a zatim zupčanika Z 1 i Z 2. Nakon toga proračunata je nosivost korijena i boka svakog zupčanika te je odabrano ulje za podmazivanje. Zatim je provedena kontrola sva tri vratila te je proveden odabir ležajeva. Unutar priloga dana je tehnička dokumentacija te konstrukcijsko rješenje prema danim parametrima. Fakultet strojarstva i brodogradnje 13

1. Prijenosnici snage i gibanja [1] Slika 1: Shema pogonskog i radnog stroja U današnjim tehničkim sustavima razlikujemo dvije velike grupe strojeva: pogonske i radne. Pogonski strojevi pretvaraju jednu vrstu energije u drugu, najčešde mehaničku. Primjer ove grupe strojeva jesu: elektromotori (pretvorba električne u mehaničku energiju), vodne, plinske i parne turbine, vjetrenjače, parni stapni strojevi te motori s unutarnjim izgaranjem. Radni strojevi dobivenu snagu od pogonskih strojeva pretvaraju u rad. Pogonske strojeve karakteriziraju sposobnost predavanja neke snage P, odnosno okretnog momenta T pri određenoj kutnoj brzini ω. Poznavanje okretnog momenta i kutne brzine definira u svakom trenutku pogonski stroj. Produkt tih veličina je raspoloživa snaga pogonskog stroja potrebna radnom stroju da bi nekom brzinom obavio rad. Pogonski strojevi imaju ograničeno područje raspona okretnog momenta i brzine vrtnje, bez obzira na maksimalno raspoloživu snagu izvedene konstrukcije pogonskog stroja. Radni strojevi iziskuju okretne momente i brzine vrtnje u širokim rasponima, dok pogonski strojevi ili uopde ne mogu dati, ili im daju u uskim granicama. Potrebna je ugradnja uređaja između pogonskog i radnog stroja koji bi omogudio da pogonski stroj radi u optimalnim područjima momenata i brzina, a da se ove veličine radnom stroju daju u mnogo širim područjima. Takve uređaje zovemo prijenosnicima snage i gibanja. Fakultet strojarstva i brodogradnje 14

1.1. S obzirom na promjenjivost prijenosnog omjera možemo razlikovati: - prijenosnike s konstantnim prijenosnim omjerom, koji su konstantni za samo jedan prijenosni omjer - prijenosnike s promjenjivim prijenosnim omjerom, gdje se promjena prijenosnog omjera može obavljati stupnjevano ili kontinuirano. U ovu grupu spadaju i prijenosnici s vremenski i stalno promjenjivim prijenosnim omjerom, s unaprijed određenim zakonitostima toka promjene, koji mogu biti različiti prema načinu prijenosa okretnog momenta. 1.2. Prijenosnici s konstantnim prijenosnim omjerom Kod prijenosnika s konstantnim prijenosnim omjerom, največu primjenu imaju mehanički prijenosnici, kako pri projektiranju i proizvodnji tako i u eksploataciji. Robusni su i jednostavni za održavanje. Također se upotrebljavaju u kombinaciji s drugim vrstama prijenosnika, gdje se međusobno nadopunjuju. Prema načinu prijenosa obodne sile, trenjem ili oblikom, ovdje spadaju: - zupčanički, -lančani, -remenski zupčasti prijenosnici, čiji je prijenosni odnos jednoznačno određen brojem zubi ozubljenih elemenata, te remenski i tarni prijenosnici kod kojih se sila prenosi trenjem i koji rade s određenim proklizavanjem. U ovom slučaju prijenosni odnos jednoznačno je određen brojem zubi ozubljenih elemenata. Fakultet strojarstva i brodogradnje 15

1.3. Zupčanički prijenosnici Slika 2: Čelnički zupčanički prijenosnici Od svih prijenosnika ova je grupa prijenosnika danas najčešde u primjeni. Izrađuju se s različitim položajem osi (paralelne, ukrštene, koaksijalne itd.) od najmanjih do najvedih snaga. Upotrebljavaju se i za veoma visoke brojeve okretaja te u širokom rasponu prijenosnih odnosa. Zbog prijenosa sile oblikom prijenosni omjer im je konstantan pa se mogu upotrebljavati i kao prijenosnici preciznog gibanja. Imaju veliku pogonsku sigurnost i dug vijek trajanja uz mogudnost kratkotrajnog preopteredenja. Održavanje je relativno jednostavno. Velika mogudnost prijenosa snage po jedinici volumena te visok stupanj iskorištenja prenesene snage. Mana ima je relativno visoka cijena koštanja, dosta velika buka, te velika krutost prijenosa, zbog čega je potrebno koristiti spojne elemente elastičnog ili hidrauličkog tipa. 1.4. Zupčanički prijenosnici s čelnicima s ravnim i kosim zubima Ovisno od stupnja prijenosa može se ostvariti prijenosni omjer oko 8 (s kosim zubima i do 20) unutar jednog stupnja. Vratila su im u pravilu paralelna. Sa dva stupnja prijenosa mogude je ostvariti prijenosni odnos 45 (60), a sa tri stupnja prijenosa do 200 (300). Izvode se za snage do oko 20.000 kw, ulazne brojeve okretaja do 100.000 1/min i obodne brzine do 200 m/s. Iskoristivost im se krede po stupnju prijenosa i kvaliteti izrade do 99,5%, zavisno od izvedbe i veličine. Mirniji hod se postiže primjenom čelnika s kosim zubima (vedi stupanj prekrivanja), ali se s povedanjem kuta kosine zuba povedava i aksijalna sila, što Fakultet strojarstva i brodogradnje 16

postavlja dodatne zahtjeve za uležištenja. Na smanjenje veličine prijenosnika osim konstrukcije jak utjecaj ima vrsta zupčaničkog materijala kao i termička i površinska obrada. Na taj se način mogu dobiti vrlo sažete konstrukcije, kao na primjer kod mjenjača osobnih vozila i avionskih prijenosnika. 1.5. Oblici i građa prijenosnika Položaj prijenosničkih vratila vedinom je određen radnim strojem (vertikalni - okretna postolja, horizontalni, razmaknuti valjaonički stan itd.) Konstruktivno su najpovoljniji prijenosnici s horizontalnim smještajem vratila i horizontalnom razdjelnom ravninom kudišta u koju su smještene osi svih vratila. 1.5.1. Razmaknuta ulazna i izlazna vratila u istoj ravnini Ovo rješenje predstavlja konstruktivno i tehnološki jednostavan prijenosnik s malo elemenata, pristupačan za održavanje i montažu, a pogonski siguran. Slika 3: Prijenosnici s jednom razdjelnom ravninom 1.5.2. Koaksijalna izvedba Obično se primjenjuju kod ograničenog prostora. Nešto su kompliciranije nego kod prijenosnika s razmaknutim ulaznim i izlaznim vratilima, ali su ekonomične, posebice kada je potrebno vanjsko grananje snage. 1.5.3. Prjenosnici s unutrašnjim grananjem snage Snaga se dijeli na više zahvata po obodu pogonskog zupčanika u jednoj ravnini. Sažetija i lakša konstrukcija. Mora se osigurati stvarno jednolika raspodjela te je Fakultet strojarstva i brodogradnje 17

potrebna ugradnja elemenata za izjednačenje opteredenja u svim granama. Obično ekonomski povoljnija konstrukcija kod velikih okretnih momenata. 1.5.4. Planetarna izvedba prijenosnika Specijalni slučaj prethodno opisanih rješenja. Geometrijski najpovoljnije, jer omogudava i vanjsko i unutarnje grananje snaga i koaksijalnost. Mogu se izvesti i s podešavanjem prijenosnog omjera kontinuirano (tarni) ili skokovito (automobili, vibratori) i bez kombinacije s drugim prijenosnicima. Ako se nosač planetarnog zupčanika zadržava, dobiju se obični prijenosnici s grananjem snage bez djelovanja centrifugalne sile na ležaje planeta. 1.6. Opis zadatka i problematika Cilj ovog završnog rada je provesti dimenzioniranje dvostupanjskog prijenosnika snage za opde industrijske potrebe. Pogonski stroj je asinkroni kavezni elektromotor. Ulaz i izlaz snage moraju biti koaksijalni. Nakon proračuna osnovnih podataka te utvrđivanja standardnog osnog razmaka proračunate su osnovne dimenzije zupčanika Z 3 i Z 4 zbog vedeg opteredenja, a zatim zupčanika Z 1 i Z 2. Nakon toga proračunata je nosivost korijena i boka svakog zupčanika te je odabrano ulje za podmazivanje. Zatim je provedena kontrola svakog od tri vratila te je proveden odabir ležajeva. Slika 4: Shematski prikaz zadatka Fakultet strojarstva i brodogradnje 18

2. Proračun potrebnih osnovnih podataka 2.1. Odabir prijenosnog omjera Prijenosni omjer zupčaničkog para Z 34 odabran je prema [1] str.68 slijedi iz formule Ukupni prijenosni omjer 2.2. Izračun snage elektromotora Potrebna snaga elektromotora η L =0,99 po vratilu η Z =0,98 za par zupčanika Katalog elektromotori Končar *2+, str 48 Broj okretaja elektromotora n 1 =670 min -1 =11,16 s -1 Model 5AZ90L-8 Fakultet strojarstva i brodogradnje 19

Elektromotori izmjenične struje djele se na kolutne i kavezne, a po broju faza na jednofazne i trofazne. Trofazni asinkroni elektromotor ima dva odvojena namotaja statorski i rotorski, a radi prema načelu okretnog magnetskog polja. Postoje dvije konstrukcijski različite izvedbe: kolutni i kavezni. Kavezni asinkroni elektromotrori imaju kratko spojeni rotor, konstrukcijski izveden slično kavezu. U masovnoj je upotrebi kao pogonski stroj. Moment pokretanja može kod ove vrste pogonskih strojeva biti i više od 2,5 puta vedi od nazivnog. Kod kratko spojenog rotora (kavez) struja pokretanja može narasti i ne nekoliko puta vedu od nazivne, pa se u tom slučaju upotrebljavaju sklopke zvijezda-trokut ili se kod kolutnog elektromotora, u iste svrhe, u seriju s rotorom dodaju Slika 5: Karakteristike otpori prilikom pokretanja. trofaznog asinkronog motora Broj okretaja izlaznog vratila n B = n V3 =6,6 min -1 =0,11 s -1 Fakultet strojarstva i brodogradnje 20

Regulacija brzine vrtnje motora se izvodi pomodu pretvarača frekvencije i napona.regulacija se na ovaj način vrši pomodu ispravljačkog sklopa koji pretvara napon i frekvenciju mreže u pogonski napon i frekvenciju i to tako da se oni podešavaju ili reguliraju prema potrebi elektromotornog pogona. Slika 6: Shema pretvarača napona i frekvencije Moment elektromotora pri n V1 =1,3665 s -1 Moment na radnom stroju Potreban moment elektromotora Fakultet strojarstva i brodogradnje 21

ZADOVOLJAVA Kod oba para zupčanika odabrani su kosi zubi radi smanjenja buke i rasteredenja aksijalnih sila na ležaje. Zagonski momenti reducirani na pojedino vratilo Momenti ubrzanja masa radnog stroja Pojdini maksimalni momenti Fakultet strojarstva i brodogradnje 22

3. Projektni proračun [3] Nepovoljnije opteredenje je kod zupčaničkog para Z 34 te je potrebno najprije kod njega proračunati osni razmak koji je jednak i kod para Z 12 pošto se radi o koaksijalnoj izvedbi ulaza i izlaza snage. 3.1. Projektni proračun zupčaničkog para Z 12 Izbor modula Odabran modul prvog reda m n =3 mm Za prvi par zupčanika odabran kut nagiba boka β 12 =12 *1+. Preporuka ja za prvi stupanj prijenosnika uzeti kut nagiba boka od 8 do 15 Broj zubi prvog zupčanika Odabrano Broj zubi drugog zupčanika Odabrano Kontrola prijenosnog omjera Fakultet strojarstva i brodogradnje 23

Diobeni promjeri Teoretski razmak osi ZADOVOLJAVA Širina zupčanika Zbog stupnja prekrivanja koraka odabrane veličine b 2 =85 mm i b 1 =90 mm Stupanj prekrivanja koraka Zahvatni kut Pogonski zahvatni kut Fakultet strojarstva i brodogradnje 24

Suma faktora pomaka profila Raspodjela sume faktora pomaka profila prema postupku MAAG Ekvivalentni brojevi zubi Kut nagiba boka zuba na temeljnom krugu Podnožni promjeri Fakultet strojarstva i brodogradnje 25

Tjemeni promjeri Promjer temeljne kružnice Promjer kinematske kružnice Slika 7: Zupčanici Z 1 i Z 2 u zahvatu Fakultet strojarstva i brodogradnje 26

Stupanj prekrivanja Kosi modul [3][4] ZADOVOLJAVA Debljina vrha zuba u normalnom presjeku [4] granična tjemena debljina zuba za nezakaljene zube Fakultet strojarstva i brodogradnje 27

[4] granična tjemena debljina zuba za nezakaljene zube 3.2. Projektni proračun zupčaničkog para Z 34 Za poznati moment radnog stroja T RS = Nm Razmak osi zupčaničkog para Z 34 K 2 =320 Faktor vrste ozubljenja kosih zubi kod poznatog momenta [4] i 34 =4,1 ZADOVOLJAVA Faktor širine zupčanika sa mekim zubima [4] Fakultet strojarstva i brodogradnje 28

n v2 =27,06 min -1 K A =1 Faktor primjene ovisan o kombinaciji pogonskog i radnog stroja [4] K V =1,1 Faktor dodatnih dinamičkih opteredenja [4] K Hα =1,1 Faktor raspodjele opteredenja uzduž para zuba u zahvatu [4] K Hβ =1,04 Faktor raspodjele opteredenja uzduž boka zuba. Ovisi o položaju zupčanika na vratilu te materijalu [4] S Hmin =1,5 Minimalna sigurnost na pitting [4] Trajna dinamička čvrstoda površine boka zuba [4] mm Odabrano mm 3.3. Projektni proračun zupčaničkog para Z 34 Izbor modula Odabran modul prvog reda m n =2,5 mm Za drugi par zupčanika odabran je kut nagiba boka β 34 =8 *1+. Preporuka je da se kut nagiba boka u drugom stupnju smanjuje za 3 do 4 u odnosu na prvi stupanj kod kojega je odabrano 12. Fakultet strojarstva i brodogradnje 29

Broj zubi tredeg zupčanika Odabrano Broj zubi drugog zupčanika Odabrano Kontrola prijenosnog omjera Diobeni promjeri Teoretski razmak osi mm ZADOVOLJAVA Širina zupčanika Fakultet strojarstva i brodogradnje 30

Zbog stupnja prekrivanja koraka odabrane veličine b 4 =72 mm i b 3 =77 mm Stupanj prekrivanja koraka Zahvatni kut Pogonski zahvatni kut Suma faktora pomaka profila Raspodjela sume faktora pomaka profila prema postupku MAAG [4]: Fakultet strojarstva i brodogradnje 31

Ekvivalentni brojevi zubi Kut nagiba boka zuba na temeljnom krugu Podnožni promjeri Tjemeni promjeri Promjer temeljne kružnice Fakultet strojarstva i brodogradnje 32

Promjer kinematske kružnice Slika 8: Zupčanici Z 3 i Z 4 u zahvatu Stupanj prekrivanja Kosi modul ZADOVOLJAVA Fakultet strojarstva i brodogradnje 33

Debljina vrha zuba u normalnom presjeku [4] granična tjemena debljina zuba za nezakaljene zube Fakultet strojarstva i brodogradnje 34

[4] granična tjemena debljina zuba za nezakaljene zube Fakultet strojarstva i brodogradnje 35

4. Kontrolni proračun [3] 4.1. Kontrola nosivosti [1] Kontrola nosivosti obavlja se prema normiranim proračunima, odnosno prema zahtjevima naručioca. Stvarne granice nosivosti mogude je odrediti samo eksperimentalno, te se provodi na ispitnom postolju kada je prijenosnik ved proizveden. Projektni proračun daje, približne dimenzije prijenosnika, a na temelju skradenih postupaka proračuna. Ponekad se koriste podaci o ved izvedenim prijenosnicima sličnih karakteristika. Potrebni podaci za kontrolni proračun dobiveni su nakon projektnog proračuna te nakon oblikovanja cijelog prijenosnika do faze radioničkih crteža. Tada su osim oblika i materijala poznati i svi ostali parametri prijenosnika. 4.1.1. Granice nosivosti zupčanika Sve relevantne norme određuju sigurnost protiv oštedenja zuba s obzirom na: - Nosivost boka prema kontaktnom pritisku - Zupčanici sa neotvrdnutim bokovima posebno su osjetljivi na povišene kontaktne pritiske - Nosivost korijena - Zupčaniki termički obrađenih zuba posebno su osjetljivi na lom u korijenu - Nosivost boka prema zaribavanju, za visokoopteredene brzohodne prijenosnike ( ) ili prijenosnike s problemima podmazivanja. - Otpornost bokova prema trošenju, prije svega za male obodne brzine ( ), točnije pri kod sparivanja tvrdo/tvrdo ili meko/meko, te za sparivanje tvrdo/meko. 4.1.2. Izbor proračunskog postupka Proračun zupčaničkih prijenosnika mogude je provoditi prema ISO i DIN normama (DIN 3990, ISO 6336-1.2), a u upotrebi su još ANSI/AGMA 2001 te B.S. (u određenom broju slučajeva GOST). Rezultati proračuna prema najnovijim izdanjima spomenuti su standardi gotovo identični, a dolje prikazani postupci preuzeti su iz norme DIN 3990. Fakultet strojarstva i brodogradnje 36

Navedeni standard nudi tri metode: A, B i C Opdenito, metodom A određuje se maksimalno vlačno naprezanje, pri čemu se možemo koristiti metodom konačnih elemenata, integralnim jednadžbama, komfornim preslikavanjem, eksperimentom (fotoelasticimetrijom ili tenzometrijom). Pri određivanju maksimalnog naprezanja u korijenu zuba treba uzeti u obzir utjecaj raspodjele sile na dva zuba ili više njih, te promjenu naprezanja ovisno o gustodi mreže konačnih elemenata. U provedbi ovih metoda treba primijeniti uvjete ravninskog stanja deformacija. Tako dobivene rezultate mogude je uspoređivati s rezultatima metoda B, C i dopuštenog naprezanja. Ova se metoda koristi samo u posebnim slučajevima, radi velikog opsega posla, što jedino ima opravdanje u posebnim izvedbama konstrukcija i posebnim uvjetima opteredenja (što nije obuhvadeno metodama B i C). Metodom B pretpostavlja se da se mjerodavno naprezanje u korijenu zuba javlja kao posljedica djelovanja opteredenja u vanjskoj točki jednostrukog zahvata zupčanika s ravnim zubima ili virtualnog zupčanika kod zupčanika s kosim zubima. Za zupčanike koji imaju podrazumijeva se da mjerodavno naprezanje slijedi kao posljedica djelovanja opteredenja u unutarnjoj točki dvostrukog zahvata. Metoda B je za precizno određivanje naprezanja, a također i za odgovarajude programiranje na računalima. Metoda C je pojednostavljeni način proračuna izveden iz metode B. Prvo se izračuna naprezanje u korijenu uslijed sile koja djeluje na vrhu zuba s faktorom, i zatim pretvori u odgovarajudu vrijednost za dodir jednog para zubi, u vanjskoj točki jednostrukog dodira pomodu faktora. Ova je metoda prihvatljiva samo onda kada je stupanj prekrivanja <2. Metoda daje rezultate zadovoljavajude točnosti za vedinu slučajeva s nešto vedim vrijednostima naprezanja uspoređujudi s metodom B. Fakultet strojarstva i brodogradnje 37

4.2. Nosivost boka zuba 4.2.1. Kontaktni pritisak na bokovima spregnutih zupčanika Z 1 i Z 2 Faktor modula elastičnosti za čelik [4] Faktor oblika zuba [4] Faktor nagiba zuba [4] Faktor prekrivanja [4] Faktor primjene ovisan o kombinaciji pogonskog i radnog stroja [4] Faktor unutrašnjih dinamičkih sila [4] Faktor raspodjele opteredenja uzduž para zuba u zahvatu [4] Faktor raspodjele opteredenja uzduž boka zuba [4] Fakultet strojarstva i brodogradnje 38

Za Č 0462 konstrukcijski Vrijednost trajne čvrstode za Hertzov pritisak *4+ Određivanje materijala večeg zupčanika Predviđen nekaljeni zupčanik Kontaktni pritisak na bokovima spregnutih zupčanika Z 1 i Z 2 Potrebna sigurnost na pitting kod intermitirajudeg pogona *5+ Prema potrebno odavrati Č 0462 konstrukcijski Kontrola u odnosu na dozvoljeno naprezanje na savijanje u korijenu zuba Z 1 Potrebna sigurnost loma zuba kod intermitirajudeg pogona [5] Faktor oblika zuba [4] Faktor utjecaja nagiba boka u zavisnosti od β [4] Faktor učešda opteredenja [4] Faktor raspodjele opteredenja na pojedine zube [4] Faktor raspodjele opteredenja po dužini boka zuba [4] Fakultet strojarstva i brodogradnje 39

Naprezanje u korjenu zuba Odabran Č 0462 konstrukcijski ZADOVOLJAVA Čvrstoda korjena zuba u odnosu na savijanje zupčanika Z 2 Potrebna sigurnost loma zuba kod intermitirajudeg pogona *5+ Faktor oblika zuba [4] Faktor utjecaja nagiba boka u zavisnosti od β [4] Faktor učešda opteredenja [4] Faktor raspodjele opteredenja na pojedine zube [4] Faktor raspodjele opteredenja po dužini boka zuba [4] Fakultet strojarstva i brodogradnje 40

Odabran Č 0462 poboljšan 4.2.2. Kontaktni pritisak na bokovima spregnutih zupčanika Z 3 i Z 4 Faktor modula elastičnosti za čelik [4] Faktor oblika zuba [4] Faktor nagiba zuba [4] Faktor prekrivanja [4] Faktor primjene ovisan o kombinaciji pogonskog i radnog stroja [4] Faktor unutrašnjih dinamičkih sila [4] Faktor raspodjele opteredenja uzduž para zuba u zahvatu [4] Fakultet strojarstva i brodogradnje 41

Faktor raspodjele opteredenja uzduž boka zuba [4] Za Č 0545 konstrukcijski Vrijednost trajne čvrstode za Hertzov pritisak *4+ Određivanje materijala večeg zupčanika Predviđen nekaljeni zupčanik Kontaktni pritisak na bokovima spregnutih zupčanika Z 1 i Z 2 Potrebna sigurnost na pitting kod intermitirajudeg pogona *5+ Prema potrebno odavrati Č 0545 konstrukcijski Kontrola u odnosu na dozvoljeno naprezanje na savijanje u korijenu zuba Z 3 Potrebna sigurnost loma zuba kod intermitirajudeg pogona *5+ Faktor oblika zuba [4] Faktor utjecaja nagiba boka u zavisnosti od β [4] Faktor učešda opteredenja [4] Fakultet strojarstva i brodogradnje 42

Faktor raspodjele opteredenja na pojedine zube [4] Faktor raspodjele opteredenja po dužini boka zuba [4] Odabran Č 0545 konstrukcijski ZADOVOLJAVA Čvrstoda korjena zuba u odnosu na savijanje zupčanika Z 4 Potrebna sigurnost loma zuba kod intermitirajudeg pogona *5+ Faktor oblika zuba [4] Faktor utjecaja nagiba boka u zavisnosti od β [4] Faktor učešda opteredenja [4] Faktor raspodjele opteredenja na pojedine zube [4] Faktor raspodjele opteredenja po dužini boka zuba [4] Fakultet strojarstva i brodogradnje 43

Odabran Č 0545 konstrukcijski Fakultet strojarstva i brodogradnje 44

5. Oznake i način proračunavanja potrebne bočne zračnosti prema: HRN M.C1.031,033 034,036. [5] Unutar standardnog razmaka osi vratila (a) mora biti sadržan pomak profila i odgovarajuda kružna zračnost (j t ) na dodirnom odnosno kinematskom krugu, koja može, obzirom na način kontrole, biti izražena kao bočna zračnost (j n ). Kružna zračnost je posljedica odstupanja debljine zuba ( ), Slika 9: Kružna i bočna zračnost odstupanja osi vratila ( ) i debljine zuba u granicama dozvoljenih odstupanja ( ). Odabranu kružnu zračnost treba prilagoditi odgovarajudim standardnim graničnim odstupanjima ( ) odnosno odabranu kružnu zračnost uz propisana granična odstupanja razmaka osi vratila ( ) prilagoditi dozvoljenim odstupanjima mjere preko nekoliko zubi ( ) i to na dodirnom krugu zupčanika u zahvatu. Odnos bočne, kružne i radijalne zračnosti prema HRN M.C1.031,033 034,036.: Fakultet strojarstva i brodogradnje 45

5.1. Ostvarivanje potrebne bočne zračnosti primicanjem alata za par Z 12 Odabrano Mjerni broj zubi nazivne izmjere, zaokružiti na cijeli broj *5+ Odabrano Mjerni broj zubi nazivne izmjere, zaokružiti na cijeli broj *5+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 46

5.1.1. Izbor kružne zračnosti Orjentacijska vrijednost za zupčanike bez posebnih zahtjeva za m=3 Izbor graničnih odstupanja razmaka osi vratila Za kvalitetu obrade 8 i razmak osi a=200 mm Granična odstupanja debljine zubi Fakultet strojarstva i brodogradnje 47

Izbor dozvoljenih odstupanja Da bi se izbjeglo zaglavljivanje ZADOVOLJAVA Kontrola Ostvarena srednja vrijednost kružne zračnosti Pomak alata za radijalnu veličinu kružne zračnosti Srednja kružna zračnost Fakultet strojarstva i brodogradnje 48

5.2. Ostvarivanje potrebne bočne zračnosti primicanjem alata za par Z 34 Odabrano Mjerni broj zubi nazivne izmjere, zaokružiti na cijeli broj [5] Odabrano Mjerni broj zubi nazivne izmjere, zaokružiti na cijeli broj [5] Fakultet strojarstva i brodogradnje 49

5.2.1. Izbor kružne zračnosti Orjentacijska vrijednost za zupčanike bez posebnih zahtjeva za m=2,5 Izbor graničnih odstupanja razmaka osi vratila Za kvalitetu obrade 8 i razmak osi a=200 mm Granična odstupanja debljine zubi Izbor dozvoljenih odstupanja Fakultet strojarstva i brodogradnje 50

Da bi se izbjeglo zaglavljivanje ZADOVOLJAVA Kontrola Ostvarena srednja vrijednost kružne zračnosti Pomak alata za radijalnu veličinu kružne zračnosti Srednja kružna zračnost Fakultet strojarstva i brodogradnje 51

6. Izbor ulja za podmazivanje Obodna brzina na diobenom krugu Tangencijalna sila Stribeckov pritisak Potrebna viskoznost ulja Odabrano ulje ISO VG 320 EPOL SP 320, proizvođač INA [3] Fakultet strojarstva i brodogradnje 52

7. Proračun vratila 1 [5] Slika 10: Shema opteredenja vratila 1 7.1. Sile koje optereduju vratilo Težina zupčanika Z 1 Težina spojke G S1 =17,5 N Obodna sila na kinematskoj kružnici Radijalna sila na kinematskoj kružnici Aksijalna sila Fakultet strojarstva i brodogradnje 53

Iz sume sila i momenata Odabrani materijal vratila Č0545 Dopušteno naprezanje na savijanje *6+ Dopušteno naprezanje na uvijanje *6+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 54

7.2. Kontrola kritičnih presjeka Presjek 1 Dinamička izdržljivost materijala na savijanje *6] Dinamička izdržljivost materijala na uvijanje *6+ ODABRANO Presjek 2 ODABRANO Fakultet strojarstva i brodogradnje 55

Presjek 3 ODABRANO Presjek 4 ODABRANO Kontrola presjeka 4 na uvijanje Odabrano pero d=30...38 mm b=10 mm Širina h=8 mm Visina t 1 =5 mm Dubina utora u vratilu Fakultet strojarstva i brodogradnje 56

t 2 =3,3 mm Dubina utora u glavini ZADOVOLJAVA Odabrano pero d=22...30 mm b=8 mm Širina h=7 mm Visina t 1 =4,1 mm Dubina utora u vratilu t 2 =3 mm Dubina utora u glavini ZADOVOLJAVA Konačne odabrane mjere d 1 =30 mm d 2 =28 mm d 3 =25 mm d 4 =23 mm Fakultet strojarstva i brodogradnje 57

7.3. Kontrola sigurnosti u pojednim presjecima Slika 11: Prikaz kritičnih presjeka vratila 1 Presjek 1: Zarezno djelovanje uzrokovano utorom za pero Za oblik utora B i R m =500 N/mm 2 [7] Za ρ=2mm Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Presjek 2: Zaobljenje na prijelazu s d 1 na d 2 Fakultet strojarstva i brodogradnje 58

Zaobljenje na prijelazu [7] Faktor zareznog djelovanja [7] Zaobljenje na prijelazu [7] Faktor zareznog djelovanja [7] Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Presjek 3: Zaobljenje na prijelazu s d 2 na d 3 Fakultet strojarstva i brodogradnje 59

Zaobljenje na prijelazu [7] Faktor zareznog djelovanja [7] Faktor zareznog djelovanja [7] Faktor veličine strojnog dijela *7+ kvalitete površinske obrade *7+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 60

Presjek 4: Zaobljenje na prijelazu s d 3 na d 4 Zaobljenje na prijelazu [7] Faktor zareznog djelovanja [7] Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 61

Presjek 5: Dosjed spojke S 1 sa perom Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Za ρ=2mm Fakultet strojarstva i brodogradnje 62

8. Proračun vratila 2 [7] Slika 12: Shema opteredenja vratila 2 8.1. Sile koje optereduju vratilo Težina zupčanika Z 2 Težina zupčanika Z 3 Obodna sila na kinematskoj kružnici Radijalna sila na kinematskoj kružnici Fakultet strojarstva i brodogradnje 63

Aksijalna sila Obodna sila na kinematskoj kružnici Radijalna sila na kinematskoj kružnici Aksijalna sila Iz sume sila i momenata Fakultet strojarstva i brodogradnje 64

Odabrani materijal vratila Č0545 Dopušteno naprezanje na savijanje *6+ Dopušteno naprezanje na uvijanje *6+ 8.2. Kontrola kritičnih presjeka Presjek 1 Presjek 2 Dinamička izdržljivost materijala na savijanje *6+ Dinamička izdržljivost materijala na uvijanje *6+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 65

ODABRANO Presjek 3 188,5 mm Presjek 4 ODABRANO Središnji naslon ODABRANO Fakultet strojarstva i brodogradnje 66

Kontrola presjeka 3 na uvijanje Odabrano pero d=30...38 mm b=10 mm Širina h=8 mm Visina t 1 =5 mm Dubina utora u vratilu t 2 =3,3 mm Dubina utora u glavini ZADOVOLJAVA Konačne odabrane mjere d=45 mm d 2 =d 3 =35 mm d 1 =30 mm d 4 =33 mm Fakultet strojarstva i brodogradnje 67

8.3. Momenti u pojedinim presjecima Slika 13: Prikaz kritičnih presjeka vratila 2 Za oblik utora B i R m =500 N/mm 2 [7] Za ρ=2mm 8.4. Sigurnost u pojedinim presjecima Presjek 1: Zaobljenje na prijelazu s d 1 na d 4 Fakultet strojarstva i brodogradnje 68

Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Faktor zareznog djelovanja [7] Zaobljenje na prijelazu [7] Presjek 2 Zarezno djelovanje uzrokovano utorom za pero Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Presjek 3: Zarezno djelovanje uzrokovano utorom za pero Fakultet strojarstva i brodogradnje 69

Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Presjek 4: Zaobljenje na prijelazu s d 1 na d 4 Faktor veličine strojnog dijela [7] Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Faktor zareznog djelovanja [7] Zaobljenje na prijelazu [7] Fakultet strojarstva i brodogradnje 70

9. Proračun vratila 3 Slika 14: Shema opteredenja vratila 3 9.1. Sile koje optereduju vratilo Težina zupčanika Z 4 Težina spojke G S2 =90 N Obodna sila na kinematskoj kružnici Radijalna sila na kinematskoj kružnici Fakultet strojarstva i brodogradnje 71

Aksijalna sila Iz sume sila i momenata Odabrani materijal vratila Č0545 Dopušteno naprezanje na savijanje *6+ Dopušteno naprezanje na uvijanje [6] Fakultet strojarstva i brodogradnje 72

9.2. Kontrola kritičnih presjeka Presjek 1 Dinamička izdržljivost materijala na savijanje *6+ Dinamička izdržljivost materijala na uvijanje *6+ ODABRANO Presjek 2 ODABRANO Fakultet strojarstva i brodogradnje 73

Presjek 3 ODABRANO Presjek 4 ODABRANO Kontrola presjeka 4 na uvijanje Odabrano pero d=44...50 mm b=14 mm Širina h=9 mm Visina t 1 =5,5 mm Dubina utora u vratilu Fakultet strojarstva i brodogradnje 74

t 2 =3,8 mm Dubina utora u glavini ZADOVOLJAVA Odabrano pero d=38...44 mm b=12 mm Širina h=8 mm Visina t 1 =5 mm Dubina utora u vratilu t 2 =3,3 mm Dubina utora u glavini ZADOVOLJAVA Konačne odabrane mjere d 1 =50 mm d 2 =48 mm d 3 =45 mm d 4 =43 mm Fakultet strojarstva i brodogradnje 75

9.3. Kontrola sigurnosti u pojednim presjecima Slika 15: Prikaz kritičnih presjeka vratila 3 Presjek 1: Zarezno djelovanje uzrokovano utorom za pero Za oblik utora B i R m =500 N/mm 2 [7] Za ρ=2mm Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 76

Presjek 2: Zaobljenje na prijelazu s d 1 na d 2 Zaobljenje na prijelazu [7] Faktor zareznog djelovanja [7] Zaobljenje na prijelazu [7] Faktor zareznog djelovanja [7] Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 77

Presjek 3: Zaobljenje na prijelazu s d 2 na d 3 Faktor zareznog djelovanja [7] Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 78

Presjek 4: Zaobljenje na prijelazu s d 3 na d 4 Zaobljenje na prijelazu [7] Faktor zareznog djelovanja [7] Faktor veličine strojnog dijela [7] Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Fakultet strojarstva i brodogradnje 79

Presjek 5: Dosjed spojke S 2 sa perom Faktor veličine strojnog dijela *7+ Faktor kvalitete površinske obrade *7+ Za ρ=2mm Fakultet strojarstva i brodogradnje 80

10. Izbor ležajeva 10.1. Izbor ležajeva vratila 1 Odabir u odnosu na radijalnu silu i promjer rukavca Dinamička opteredenost ležaja Odabran ležaj 1205ETN9 [8] za izvedbu čvrstog ležajnog mjesta. Slika 16: Dimenzije ležaja 1205ETN9 Za drugo slobodno ležajno mjesto odabran ležaj NU1005 Slika 17: DImenzije ležaja NU1005 Fakultet strojarstva i brodogradnje 81

10.2. Izbor ležajeva vratila 2 Odabir u odnosu na radijalnu silu i promjer rukavca Dinamička opteredenost ležaja Odabran ležaj 16006 [8] za izvedbu čvrstog ležajnog mjesta. Slika 18: DImenzije ležaja 16006 Za drugo slobodno ležajno mjesto odabran ležaj NU1006 Slika 19: Dimenzije ležaja NU1006 Fakultet strojarstva i brodogradnje 82

10.3. Izbor ležajeva vratila 3 Odabir u odnosu na radijalnu silu i promjer rukavca Dinamička opteredenost ležaja Odabran ležaj 61809 [8] za izvedbu čvrstog ležajnog mjesta. Slika 20: Dimenzije ležaja 61809 Za drugo slobodno ležajno mjesto odabran ležaj NU1009ECP Slika 21: Dimenzije ležaja NU1009ECP Fakultet strojarstva i brodogradnje 83

11. Priključna snaga elektromotora [1] Potrebni okretni moment elektromotora kod uključenja Potrebna snaga elektromotora kod uključivanja Slika 22: Tok i gubici snage P A snaga dovedena prijenosniku P L gubitak snage u ležajevima P Z gubitak snage u pojedinom paru zupčanika P B snaga na izlazu iz prijenosnika Fakultet strojarstva i brodogradnje 84

Snaga koja se mora predati radnom stroju u normalnom radu Izbor elektromotora Odabrani elektromotor 5AZ90L-8 ne zadovoljava. Odabran 5AZH90LC-8 [2] Fakultet strojarstva i brodogradnje 85

Zaključak Cilj zadatka bio je proračunati i dimenzionirati dvostupanjski prijenosnik snage za opde industrijske potrebe uz definirani ulaz i izlaz koaksijalne izvedbe. Za zadane osnovne parametre i dvostupanjsku izvedbu bilo je potrebno krenuti od zupčaničkog para Z 3 i Z 4 vede opteredenosti od para zupčanika Z 1 i Z 2. Nakon odabira standardnog osnog razmaka moglo se nastaviti s odabirom modula iz čega su dobivene osnovne dimenzije svakog zupčanika. Zupčanici su dimenzionirani da svaki od zupčanika zadovolji opteredenje na boku i u korijenu zuba za odabrani materijal pa je provedena kontrola nosivosti. Kontrola nosivosti provedena je po metodi C. Slijedi proračun potrebne bočne i kružne zračnosti za pojedini par zupčanika te nakon toga odabir ulja za podmazivanje potrebne viskoznosti za dati slučaj. Proračun potrebne bočne i kružne zračnosti proveden je prema HRN M.C1.031,033 034,036. Zupčanici su smješteni na ukupno tri vratila kod kojih je bilo potrebno proračunati sigurnosti u kritičnim presjecima. Vratila su uležištena na kuglične odnosno valjkaste ležajeve koji su odabrani tako da zadovolje zadane uvjete rada. Kudište de biti izvedeno u lijevanoj i zavarenoj izvedbi. Fakultet strojarstva i brodogradnje 86

Prilozi 1. CD-R disc 2. Tehnička dokumentacija Fakultet strojarstva i brodogradnje 87

Literatura [1] Opalid M.: Prijenosnici snage i gibanja, FSB, Zagreb, 1998. [2] Katalog: Elektromotori, Končar-Mes d.d., 2009 [3] Vrcan Ž.: Proračun jednostupanjskog zupčanog *4+ Oberšmit E.: Ozubljenja i zupčanici, FSB, Zagreb, 1990. [5] Opalid M., Rakamarid P.: Program reduktor, FSB, Zagreb [6] Decker K.H.: Elementi strojeva [7] Horvat Z.: Program vratilo, FSB, Zagreb [8] Katalog: SKF Fakultet strojarstva i brodogradnje 88