Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská Šablona: Název: Téma: Autor: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT řevody a mechanizmy Silové poměry v čelním soukolí Ing. Magdalena Svobodová Číslo: VY_3_INOVACE_ 5 04 Anotace: Silové a převodové poměry u čelních kol s přímými zuby. Síly v ložiskách hřídele. Síly působící na kole s šikmým ozubením. Namáhání ložisek hřídele s jedním kolem s šikmým ozubením. Určení smyslu působení axiální síly. UM je určen pro studenty třetího ročníku strojírenských oborů. Vytvořeno: srpen 03 odpora digitalizace a využití ICT na SŠ CZ..07/.5.00/34.063
Namáhání čelních kol s přímými zuby silové poměry U čelních kol s přímými zuby působí obvodové, radiální a normálové síly. Obvodová síla působí na obvodě roztečné kružnice, radiální síly směřují k ose kola a normálové síly působí na ozubená kola v normálové rovině. Sklon normálové roviny závisí na velikosti úhlu záběru α. Kolo Obvodová síla MK M K adiální síla tgα Síly působící na zuby u čelního soukolí s přímými zuby. Kolo Normálová síla N N cosα SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ
eakce v ložiskách u čelních kol s přímými zuby U čelních kol s přímými zuby uvažujeme pro výpočet reakcí v ložiskách zatížení hřídelů normálovou silou. Hřídele přenáší krouticí moment i ohybový moment. Z toho důvodu je nutný výpočet na kombinované namáhání. A N ( -a ) B Na A N ( -a ) a N B M omax Aa Momax Aa eakce v ložiskách u čelního soukolí s přímými zuby. M K ω πn M K ω πn 3 SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ
Namáhání čelních kol s šikmými zuby U čelních kol s šikmými zuby působí obvodová, radiální, axiální a normálová síla. Síly působící na hnané a hnací kolo mají stejnou velikost, ale opačný směr. Uvažujeme, že smysl obvodové síly je takový, že působí do zubu. Smysl axiální síly závisí na smyslu šroubovice a smyslu otáčení působícího krouticího momentu. N obvodová síla A axiální síla A radiální síla normálová síla N Silové poměry u čelního soukolí s šikmými zuby. 4 SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ
Silové poměry u čelních kol s šikmými zuby Obvodová síla adiální síla Axiální síla A A Normálová síla N Krouticí moment N M K M K M tgαn tgα cosβ tgβ n K cosα cosβ ω πn t M K α n α t β průměr roztečné kružnice přenášený výkon krouticí moment normálový úhel záběru čelní úhel záběru úhel sklonu zubu 5 SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ
eakce v ložiskách u čelních kol s šikmými zuby U čelních kol s šikmými zuby určujeme reakce v ložiskách ve dvou rovinách horizontální a vertikální. Výsledná reakce v ložisku je potom vektorovým součtem reakcí z obou rovin. Ve vertikální rovině působí radiální a axiální síla, v horizontální rovině působí síla obvodová. eakce v ložiskách u čelního soukolí s šikmými zuby. 6 SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ
eakce v ložiskách u čelních kol s šikmými zuby Vertikální rovina: - a+ BV A 0 ( - a) AV A 0 a+ A ( -a ) A BV AV Horizontální rovina: -a+ BH 0 BH a Výsledné reakce: ( -a) 0 AH AH ( -a) A AV + AH B BV + BH AX A Zatěžuje pouze to ložisko, které je konstrukcí určeno k zachycení axiální síly. 7 SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ
Stanovení smyslu axiální síly Smysl axiální síly, která namáhá ložiska závisí na smyslu krouticího momentu a na tom, zda šroubovice tvořící ozubení, je pravá nebo levá. Na následujících obrázcích je znázorněn smysl působení axiální síly pro hnací kolo. Smysl axiální síly. 8 SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ
Kontrolní otázky Vypočítejte reakce v ložiskách hřídele s jedním čelním ozubeným kolem s šikmými zuby. Vzdálenost ložisek je 80 mm, ozubené kolo je od ložiska vzdáleno 30 mm a přenášený výkon je 6 kw. alší zadané hodnoty: n - 70 min, z 9, m n mm, β 5. Jaké síly působí na zuby u čelního soukolí s přímými zuby? Určete smysl působící axiální síly pro soukolí dle obrázku. Hnací kolo Smysl axiální síly. 9 SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ
oužitá literatura. KŘÍŽ, udolf a kol. Stavba a provoz strojů II: řevody. SNT - Nakladatelství technické literatury. raha: SNT, 978. 3-C-V-33f/5560.. SHIGEY Joseph E., Charles. MISCHKE a ichard G. BUYNAS. Konstruování strojních součástí. Vysoké učení technické v Brně. Brno: VUTIUM, 00. ISBN 978-80-4-69-0. 3. EINVEBE, Jan, Jaroslav ŘASA a avel VÁVA. Strojnické tabulky. ruhé, zcela přepracované vydání. raha: Scientia, 998. ISBN 80-783-3-9. 4. ISCHE, Ulrich, oland GOMEINGE, Max HEINZE, oland KIGUS, riedrich NÄHE, Stefan OESTEE, Heinz AETZO a Andreas STEHAN. Tabellenbuch Metall. 44., neu bearbeitete Auflage. Haan-Gruiten: Europa ehrmittel, 008. ISBN 978-3-8085-74-6 0 SIOVÉ OMĚY V ČENÍM SOUKOÍ