G. Walcowate kola śrubowe
3. Koła stożkowate (stożki zębate)
Grubość zębów na stożkach obliczają zazwyczaj podług promieni największych r\ i (rys. 301, str. 457), słuszniej jednakże będzie, obliczać ją podług promieni średnich: i Ii2 w sposób podobny, jak podano pod 1. dla kól zwykłych.
4. Ślimak i koło ślimakowe (ślimacznica) (rys. 305).
Stratność p. str. 231- Uzębienie p. str. 458. Podstawą obli' czenia podzialki t będzie:
P = c b t,
(p. str. 459), a szerokość zęba będzie średnio: 6 = 1,5 i ; dla ż e l a z a l anego zakładamy:
c — 18 do 28 kg/cm2, gdy chodzi tylko o wytrzymałość, c = 8 do 12 kg/cm2, zależnie od ilości obrotów ślimaka i gdy cho
dzi o ścieranie się zębów, przyczem przypuszcza się obfite sma
rowanie (przez zanurzenie w smarze).
Dalsze wartości stosowne będą: Przy rzadko używanych w c i ą gach (wielokrążkach) ś l i m a k o w y c h , o dwu z wojny m ślimaku stalo-II. Części maszyn o mchu obrotowym (obrotniaki). 463
') F. Reuleaus, Der Konstrulcteur. 4 wydanie, str. 560 i C. v. łfacli, Die Maschi- nen-Kloincnte, 6 wydanie, str. 227 do 232.
Rys, 30o.
entowc ipo- lateryał:
Żc-wa:
£ = 55°;
ją się.
Rys. 304.
464 Dział piąty — Części maszyn.
wym i lanożelaznej ślimacznicy: c do 40 kg/cm-’ ; przy
jednozwoj-w którym to jednozwoj-wzorze oznacza:
P parcie zębów ślimacznicy (kola ślimakowego) w kg, działają
ce ramieniem R (p. rys. 305),
r średni promień ślimaka w cm, mierzony do obwodu podziało
wego ślimacznicy,
li skok gwintu ślimaka w cm, a mianowicie dla ślimaka jedno- zwojnego:
h ■== t,
dla ni-zwojnego:h — mt,
/(, spólczynnik tarcia (przy dobrem smarowaniu i gładkich po
wierzchniach = 0,1, w przeciwnym razie większy).
Jeżeli s oznacza ilość zębów ślimacznicy [dla uzębienia podług rozwijającej (ewolwentowego) s > 3 0 ] , to przełożenie przy ślimaku 7)i-zwojnym będzie: q> = m : z .
S a m o h a m o w n o ś ć będzie zapewniona (p. str. 228), gdy
Gdy oluwa wstrząśnień jest uzasadniona, np. przy u n o ś n ia c h (windach osobo
wych i towarowych), to, zo względu na samohamowność, tg* a powinno być jeszcze mniej
sze, aż do ‘Z,,; sprawność zmniejsza się przytem do i; < 0,4, a znaczna stratnośc po
woduje silne zużycie się powierzchni po sobie się ślizgających. Sprawność się zwiększa przy większem pochyleniu gwintu ślimaka, np dwu- lub wielozwojnego.
Przy znacznych ilościach obrotów zalecają stal besemerowską, hartowaną na ślimak, a spiż nafosfprzony na ślimacznicę.
Parcie w kierunku osi ślimaka można usunąć, umieszczając na tym samym wale dwa ślimaki równowielkie, lecz odwrotnie zwite (jeden w prawo, drugi w lewo), a pę
dzące dwa, ze sobą zazębiające się, równowielkie koła o osiach równoległych.
Wieniec uzębiony otrzymuje zazwyczaj grubość 0,5 t, oraz lekką stożkowatość (1: 40 do 1: 60), dla łatwiejszego wyjęcia modelu z
for-Eys. 305. nych, ‘samohamownych ślima
kach z żelaza kowalnego, i rząd
kiem użytkowaniu: e do 30 k g / c m n a t o m i a s t przy ciągiem użytkowaniu i znacznej ilości obrotów, jako też przy uno- ś n i a c h (liftach) pędzonych z pa
sa lub prądnikiem (silnikiem elek
trycznym) i:3512 kg/cm2. Jeże
li jednak w przypadku w końcu wspomnianym dopuścimy znacz
ne zużycie się (ścieranie), to bez- piecznem będzie jeszcze ć = 20 kg/cm2, a nawet jeszcze więcej.
Moment niezbędny do obra- cąnia ślimaka (z dodatkiem 10$ na tarcie w jego łożyskach) podl.
str. 228, będzie w kgem:
• t
c. Budow a kół.
Kola zębate (jako też pasowe, linowe, sprzęgła, korby, mimóśro- dy i t. p.) osadzają się na walach i osiach zazwyczaj klinami Sta
lowymi. Stosownie do położenia względem wała, jako też do kształtu przekroju samego klina rozróżniamy: Kliny jednowpustne, dwuwpustne,
Podręcznik techniczny. T. I. 3 0
II. Części maszyn o ruchu obrotowym (obrotniaki). 4 6 5 my (rys. 30G). Przy małej ilości ramion lub wielkiej średnicy wzmac
nia się wieniec przez dodanie wewnętrznego ż e b r a środkowego.
30S.
Rys. 308 do 310 przedstawiają koła o zębach wstawianych.
Nienadwerężona grubość ścianki piasty lanożelaznej (rys. 30G i 307) bywa
ó = ‘/5{d0 -1- V2 d) -i- 1 cm dó V* M) 1ln(0 ■+■ 1 cin, w których to wzorach oznacza:
d prześwit dziury w piaście w cm,
dg średnicę wała, jaka odpowiada przenoszonemu momentowi obro
tu: M d— Pr = 0 , 2 kd (¿o3 fp. str. 397 pod 1.) i z niego się oblicza.
Długość piasty (rys. 306 i 307) określają wzory:
L = 1,2 d do 1,5 d lub więcej,
albo £ > b -+- 0,05 r, jeżeli ?• = promieniowi obw, podz.
D ł u g i e piasty otrzymują-wydrążenia (rys. 307), a l, = 0,4 il do 0,5 d.
Eys. 309. Kys. 310.
466 Dział piąty. — Części maszyn.
wklęsłe, okrągłe, poprzeczne i rozpierające w kierunku stycznej. Kli
nów łbiastych. należy unikać, powodują one bowiem często nieszczę
śliwe wypadki. Klin podwójny daje złączenie rozłączne.
W tablicy poniższej podano wymiary klinów dwuwpustnych, uży
wane w jednej z większych fabryk niemieckich, oznaczając w niej przez d prześwit dziury w piaście, szerokość, grubość klina, i, zagłębienie jego. w piaście. Zbieżność klina ^ioo- Gdy d 5 : 180 mm, stosują się 2 kliny przestawione o 90°.
d mm
* 1
mm mm mm
d
mm mm
*1 mm
*.
mm d
mm
* 1 mm
s{ | tx
mm 1 mm
*5— J9 9 S 3 80-—89 22 32 8 160— 179 40 2 X 12
20— 29 10 6 4 90— 99 24
1
3 8 180— 199 44 23 ! *33° 39 12 7 3 , 00— 109 26
1
4 9 200— 229 50 . 26 ! 1440—49 14 8 5 n o — 119 28 M 9 *1*— »59 56 - 29 f 16
50— 59 16 9 6 n o — 129 3° 16 10 260— 289 62 32 j 18
60 69 18 10 7 1 3 0 — 139 3 1 J 7 10 2 9 0 - 3 1 9 . 68 36 1 20 7 0 - 7 9 20 7 140— 159 j 3<> 39 11 320— 350 75 40 23 Ilość ramion koła bywa: i — l/T ]/ D do '/s]/ D j jeżeli D
ozna-określamy zazwyczaj (p.
cza średnicę obwodu podziałowego w mm.
Przekrój ramion podlegających "gięciu rys. 306 str. 465) ze.wzoru:
Py == kb IV— ,
w którym IV oznacza moment wytrzymałości przekroju ramienia, odpo
wiadający momentowi gnącemu Py. Zwykłe koła dźwigąrkowe i pędnia- nc obliczamy na podstawie kb dobranego podług II rodzaju obciążenia określonego na str. 337. W krzyżowym przekroju ramion (rys. 306, str. 465) o rozmiarze — */;> h i przy kb 300 kg/cm2 będzie:
h =
17 I ł
/ / 2,5 i ’
przyczem h zwęża się od piasty do wieńca w stosunku około 5: 4.
Wymiary zębów drewnianych podano w rys. 308, 309 i 310, str. 465. Ząb składa się z dwóch części (rys. 310), gdy wymaga te
go wymiar przeznaczonego na zęby drzewa, zazwyczaj gdy b > 180 mm. Zęby wstawione przytwierdzają się kołkami (rys. 30S), albo też klinami (rys. 309) przebitymi przez korzeń zęba. Warunkami nie
zbędnymi prawidłowego działania są: dostatnia grubość wieńca, sta
ranne wstawienie zębów, oraz zupełna suchość materyału (grabiny).
Ilość zębów drewnianych musi być wielokrotną ilości ramion koła.
Pracujące boki zęba lanego wykładają też drzewem, w celu zmniejszenia hałaśli
wości czysto żelaznego uzębienia, unikając w ten sposób małej wytrzymałości i sprę
żynowania zę.b«5\v drewnianych. Koła takie, o u z ę b i e n i u z ł o ż o n o m ( C o m po u n d) okazały się trwałemi, przy znacznych prędkościach obwodowych i znacznych parciach międzyzębnych.
Kola zębate z surowca skórzanego stosują, w celu osiągnięcia cichego biegu przy wielkiej ilości obrotów (n = 4 0 0 do 10D0).. Kawały skóry surowej, osobliwie przyrzą
II. Części maszyn o ruchu obrotowym (obrotniaki). 4 6 7
Zarysy zębów powyższych są łukami rozwijającej koła (ewolwentowe), a wykreślo
ne w sposób niepozostawiający szczeliny międzyzębnej na obwodzie podziałowym: gru
bość zęba: s = Wysokość wierzchołka: m — i : mm. Średnica obwodu podzia
łowego: 2 r — s m w mm (p. str. 450i. Średnica zewnętrzna = (2 -{-■*)■ m w mm. Od
ległość środków dwóch k ó ł: r, -f r3 = ł/2 (zt -f 2.) «ł mm.
468 Dział piąty — Części maszyn.
Wagę zwykłych kół zębatych
określa w przybliżeniu wzór: G = s {a -+-,ć?V) — y kg, w którym ?.
oznacza ilość zębów, b szerokość zębów w mm, a wartości spółczyn- ników a, ¡3, y. podaje tablica poniższa:
’rt po Ph mmt
4 ramiona 6 ramion 8 ramion 10 ramion
a l 7 a
0
7 a £ 7 a i? 7l l5 0,03 0 °,3 0.04 0 o,5 0,05 0 1 , 1 0,07 0 i,3 20 0,08 0 0,8 0 ,10 0 i,3 0 ,13 0 2,3 0 ,15 0 3,4 25 0 ,15 0,01 i>5 0,2,0 0,01 3,i o,a5 0,01 4,9 0,30 0.01 6,5 30 0 ,15 0,01 ^ 7 o,340,01 5,a o,430,01 8,5 0,5 ^ 0,01 i r . i 35 0.40 0,01 4,3 °?540,01 8,0 0,68 o,or 12 ,6 o,81 o,or 1 40 0,60 O.OI 5,5 0,81 0,01 ia ,7 1,0 1 0,02, x9,9 x ,a i o,oa 26,2 45 0,86 o,oa 8,1 0,02. I7,5 1,440,02 a8,o 1,73 o,oa 37,3 50 r ,i8 o,oa n ,5 r ,5s 0,02 24,7 1,98 0,03 38,0 a ,38 0,03 51,2 55 1,56 0,02 15 ,
6
a ,10:0,03 33,3 a ,63 0,03 5r ,° 3, i6 0,03 67,4«0 2,03 0,03 20,5 a ,7aj°,°3 4a,o 3,4i 0,04 ć>5,5 4,io 0,04 88,8 05 2,58 0,03 24,8 3,46.0,04 54,i 4,34°5°4 83,4 5,aa 0,05 n a ,7 70 3,aa 0,043i ,4: 4,3^ 0 .0 5 68,1 5,420 ,0 5 110 4 1 6,5a 0,05 14 1,4 75 3,970,05 39,3 5,32-0,05 83,7 6,67 0,06 12,8,3 8,oa 0,06 172,7 SD 4,81 0,05 46,2 6,4a'o,o6 102,0 8,09 0,07! i55,8 9,73 0,07 209,6 85 5.770,06 56,a 7,74°,°7 la a .a 9,7° 0,07 18 6 ,1 11,6 7 0,08 2,52,.0 90 6,85 0.0767,6 9 ,I 90,07 144,9 u , 5 a 0,08.222,3 13,85 0,09 a99?7
»5 8,06:0,07 n \ 8; I0,80 0,08 170,4 r3,550,09 260,6 16,29 0 ,10 353?*
10 « g,4oIo,o8 91,0 12,,60 o,°9 198,0 15,80 0,X0'304,0] 19,00 0 ,1 1 410.0 Powyższa tablica podaje spólczynniki do obliczenia przybliżonej wagi zwykłych kół zębatych, lanożelaznych, zwykłej budowy i z zę
bami prostymi.
Koła z wstawianymi zębami drewnianymi, koła śrubowe i ślima
kowe, oraz koła zwykłe z uzębieniem daszkowem posiadają w przy
bliżeniu tę samą wagę, co zwykle kola z uzębieniem Żelaznem, o tej
że podziałce, ilości i szerokości zębów.
Stożki zębate ważą około 0,9 razy tyle, co koła zwykłe.
Waga koła ze. stali lanej jest około 13% większa od wagi kola lanożelaznego, równych wymiarów.
P r z y k ła d . Stożek zębaty z lanej stali, o średnim promieniu 765 min. o 96-ciu zębach 150 mm szerokich, ma (podł. tabl. str. 449) podziałkę:
765 : 15,279 = co 50 mm,
oraz (podł. str. 466) -1/ ,y .1530 = co 6 ramion. Jego waga będzie zatem:
C r
= [96 (1,58 + 0,02 • 150) — 24,7] • 0,9 * 1,13 == 415 • 0,9 - 1,13 = 422 kg.li. Koła cierne i klin iaste.*)
1. Oznaczamy przez:
Q parcie przyciskające oba koła cierne do siebie w kierunku pro
mieni, w kg,
*) 0 sprawności złożeń koi ciernych, p. Zeitsclir. cl. V. d. Ing., 1S97, str. 1362.
P silę przenoszoną na obwodzie kol, w kg,
= tg Q spólczynnik tarcia (p. str. 215 i nast.) o wartości:
i_t — 0,1 do 0,15 dla żelaza lanego po żelazie łanem,
,« ,= 0,15 „ 0,2 „ „ „ papierze,
, « = 0,2 „ 0,3 „ , „ „ skórze, ,({, = 0,2 , 0,5 „ , „ „ drzewie,
z którj’ch to wartości stosujemy mniejsze, gdy, jak zazwyczaj, trące się powierzchnie są gładkie i tłuste. Mamy wzór:
P < Q/.i.
E)'s,311‘ 2. Dla kół kliniastych (rys. 311),
^ _ o kącic rowka 2a, przy powyższych
* oznaczeniach, będzie:
« ¡ I f e -
sin 'j.j * —
-I- /.(, cos a= « , <— ą -- z którego to wzoru, np. dla a == 15°,
~R... -j---- :R oraz « = 0,1 (żelazo lanc po żelazie łanem), otrzymujemy: /.(/ = 0,28 *), a więc Q w 3,5 P, a : /»•'== 1:0,36. Parcie Q, niezbędne do prze
niesienia określonej sity P za pomocą takich kół kliniastych, będzie zatem mniejsze aniżeli dla walcowych kół ciernych. W adą kół kli
niastych, a zarazem przyczyną dużego ich zużywania się jest to, że toczenie się ich po sobie bez ślizgania może zachodzić łi-tylko w je- dnem przecięciu wałcowem każdego wieńca, odpowiadającem pun
ktowi zetknięcia się obwodów podziałowych. Wada ta tem mniej się przejawia, im węższymi są zachwytujące w siebie klinowate paski wieńców kół, w stosunku do promieni 11 i R x.
Jeżeli, przy a — 15° i tarciu żelaza lanego o żelazo lane, głębo
kość wczepiania się będzie = 1 cm, to, przy ilości rowków a ( = 1 do 6), otrzymamy (w kg):
P M 20 s.