Komputerowo wspomagane projektowanie wału reduktora

(1)

Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L IT E C H N IK I ŚLĄ SK IEJ Seria: A U T O M A T Y K A z. 125

________ 1998 N r kol. 1391

A dam T A T U Ś W itold S IL E IK IS P o litech n ik a Ś ląska

K O M P U T E R O W O W S P O M A G A N E P R O J E K T O W A N I E W A Ł U R E D U K T O R A

S tr e s z c z e n ie . W p racy p rzed staw io n o aplikację do w sp o m ag an ia p ro je k to w a n ia w alu re d u k to ra o b ro tó w . A plikacja zo stała napisana w języ k u A u to L IS P i działa o n a w śro d o w isk u A u to C A D ’a.

C O M P U T E R A ID E D D E S IG N O F A S H A F T R E D U C E R

S u m m a r y . In th e p ap er an application fo r aiding o f design p ro cess o f a re d u c e r shaft is p re se n te d . T h e application w as w ritten in A u to L IS P and it w o rk s in A u to C A D environm ent.

1. W p r o w a d z e n ie

A u to C A D je s t jed n y m z popularniejszych p ro g ram ó w z szerokiej rodziny p ro g ram ó w C A D (k o m p u te ro w e g o w sp o m ag an ia projektow ania). Z e w zględu na sw ą o tw a rtą arch itek tu rę m o żliw a je s t, niew ielkim nakładem sił i środków , adaptacja A u to C A D ’a do w sp o m ag an ia ró ż n o ro d n y c h zad ań inżynierskich, zaczynając od prostej autom atyzacji kreślenia, aż do zło żo n y c h sy s te m ó w p rojektow ych. Spośród w ielu obsługiw anych p rz e z A u to C A D ’a ję z y k ó w p ro g ra m o w a n ia (w odniesieniu do w ersji 14: A utoL IS P , V isualB asic, C ) dla ce ló w aplikacji w y b ran o A u to L IS P [1 ,2 ,3 ,4 ], U zasadnione to je s t w zg lęd n ą p ro s to tą i czy te ln o ścią języ k a, brak iem k o n iecz n o ści p osiadania zew nętrznych k o m p ilato ró w i śro d o w isk a p ro g ram isty cz

neg o , d o b rą w sp ó łp ra c ą z językiem program ow ania o kienek d ialogow ych D C L [1,2], w e w n ę trz n ą b a z ą rysunku o ra z z g o d n o ścią kodu źró d ło w eg o na w szy stk ich d o stęp n y ch p latfo rm ach sp rz ę to w y c h (D O S , W IN D O W S , U N IX , O S, M A C ) w p rzy p ad k u w ersji A u to C A D ’a o d 12 w zw yż.

(2)

2 2 6 A .T a tu ś W .Sileikis

2. P r o j e k to w a n ie w a lu r e d u k t o r a

P rzed m io tem pro cesu p ro jek to w eg o je s t dw u p o d p o ro w y , pełny w ał re d u k to ra o b ro tó w o m odelu p rzed staw io n y m na ry s .l. Z ałożono, że w ał je st obciążony siłą sk u p io n ą F i przenosi je d n o c z e śn ie m o m en t gnący i skręcający. W m odelu nie uw zględnia się istnienia obciążeń w z d łu żn y ch o ra z pom ija się m asy w ału i zam ocow anych na nim elem entów . N ap rężen ia z a stę p c z e w y z n aczo n e są na po d staw ie hipotezy M .T. H u b era (o najw iększej energii o d k sz ta łc e n ia p o stacio w eg o ). Średnica w ału w p rzekroju najbardziej o b ciążo n y m z o staje o b liczo n a na p o d sta w ie w aru n k u w ytrzym ałościow ego. W celu o szaco w an ia rzeczy w isteg o w sp ó łczy n n ik a b ezp ie czeń stw a p rzep ro w ad zo n e z o sta ją obliczenia zm ęc zen io w e z u w zg lęd n ie

niem : k sz ta łtu p rzed m io tu , w pływ u karbu (sp o w o d o w an eg o p ołączeniem w p u sto w y m łączący m k o ło i w ał), w ielkości przedm iotu, rodzaju obróbki i stanu pow ierzchni. O stateczn ej w eryfikacji k o n stru k cji d o k o n u je się na podstaw ie w aru n k u sztyw nościow ego.

Rys. 1. M odel wału Fig. 1. M odel o f shaft

W sp o m ag an y k o m p u terem p ro ces p ro jek to w an ia w ału re d u k to ra składa się z trzech e ta p ó w i p o le g a na:

• zad an iu w a rto ś c i p a ra m e tró w opisujących m odel obliczeniow y w ału, takich ja k : w ym iary, tw o rz y w o , w ie lk o ść i c h a ra k te r zm ienności przen o szo n eg o obciążenia (w celu ro zp o c z ę c ia obliczeń w y trzy m ało śc io w y ch i w yznaczenia teo rety czn eg o kształtu w ału), [5,6],

• p rz e p ro w a d z e n iu sp raw dzających obliczeń zm ęczeniow ych i o szaco w an iu rzeczy w isteg o w sp ó łczy n n ik a b e zp ie czeń stw a [7,8] o raz w eryfikacji konstrukcji na p o d sta w ie w aru n k u szty w n o śc io w e g o (d o p u szczaln e kąty ugięcia i skręcenia w ału o ra z k ry ty czn a p ręd k o ść o b ro to w a ),

(3)

K o m p u te ro w o w s p o m a g a n e . 237

• u k sz ta łto w a n iu w ału, d o b o rz e o sp rzętu „w spółpracującego (łożyska, nakrętki, podkładki ło ż y sk o w e , p ierścienie osadcze, kliny w p u sto w e, połączenia w ielo w y p u sto w e) z g o d n ie z w ym aganiam i P olskich N orm i sporządzeniu rysunku w ykonaw czego.

3. O p is a p lik a c ji

A by z ap ew n ić funkcjonalność, aplikacja została podzielona na dw ie części: część z a w ie ra ją c ą b a z ę danych tw o rzy w - plik dd_m at.lsp o ra z część p ro je k to w ą - plik dd_w al.lsp.

P rzed pierw szym uruchom ieniem aplikacji należy poleceniem preferen ces w p ro g ram ie A u to C A D d o d a ć d o ścieżki d o stęp u k atalo g z aplikacją dd_w al. W celu z ała d o w an ia p ro g ram u należy d o linii poleceń w pisać: (lo ad ” dd _ w al”) i nacisnąć E nter. U ru ch o m ien ie p ro g ram u n a stę p u je po w pisaniu polecenia (w al) do linii kom end A u to C A D ’a. N a ek ran ie m o n ito ra po jaw i się o k n o d ialo g o w e zarząd zan ia projektem (rys.2).

ÜÜ W A L - P R A C A D YPLO M O W A

i

ii i

R ys.2. O kno dialo g o w e zarząd zan ia projektem Fig.2. D ialog box o f project m anagem ent

U d o stę p n ia o n o n astęp u jące m ożliw ości: o tw arcie no w eg o p rojektu klaw iszem N o w y , edycję istn iejąceg o p ro je k tu klaw iszem O tw ó rz, podgląd plików w ygen ero w an y ch p rz e z aplikacje klaw iszem P o d g ląd , (p ro jek ty *.prj, rap o rty z obliczeń *.rep, zestaw ienia m ateriałó w *.bom ).

W d o w o ln y m m om encie p racy d o stęp n a je s t k ró tk a p o m o c w yw o ły w an a klaw iszem

p T E M A T : --- K o m p u t e r o w e w s p o m a g a n i e p r o je k t o w a n i a A p l i k a c j a d o o b l i c z a n i a w a lu m a s z y n o w e g o

P r o m o t o r : d r in z . W . S i le i k i s A u t o r : A d a m T a t u ś

P o l i t e c h n ik a S l a s k a - w y d z i a ł A E I S p e c j a l n o ś ć R o b o t y k a G l iw ic o 0 1 .1 9 9 8 - 0 3 .1 9 9 8

- P R O J E K T ---

j i ł o w y Q tw o r z P o d g lą d

Z o r n k n ïj j| • E o m o c

(4)

238 A .T a tu ś W .Sileikis

P o m o c. P o ro z p o c z ę c iu pracy nad now ym projektem na ekranie pojaw i się o k n o d ialo g o w e (ry s.3.). O k reśla się w nim inform acje o projekcie.

D D W A L

i r NOWY PR O JEKT---

i

i P l ik p r o j e k t u : jm d u k t o r

j N a z w o p r o j o k lu : jR o d u k t o r z ę b a ty

! A u t o r : [A T

I D o t a : 131.0 3 .1 9 9 8

—

| W e r s j a : L _ ... ...

j ---

| pO PIS PR OJEKTU--- O p is #1 : K v a l n a p ę d o w y r e d u k t o r a o b r o to w

i — --- ., -- - . . .--- -

i Opis #2 : 11200 / 120 ]

; O p is # 3 : |‘ |

: °P'S#4: 1* ~1

i O p i‘ « : l! ____________ j

I O p is # 8 : h 1

< .C o fn ij [ | ¿ o l e j > j j Ę o m o c ^ i

R ys.3. O kno dialogow e z danymi now ego p rojektu Fig.3. D ialog box w ith new project d ata

N a stę p n ie u ży tk o w n ik pro szo n y je s t o p odanie danych w stępnych. N a ek ran ie pojaw i się o k n o d ialo g o w e p rzed staw io n e na rys.4. W yboru tw o rzy w a d o k o n u je się klaw iszem B aza m ateriałó w , k o rz y sta ją c z aplikacji (dd_m at.lsp) zarządzającej b a z ą danych tw o rz y w (ry s.5.).

Po u stalen iu p a ra m e tró w w stępnych p rogram w yznacza reakcje p o d p ó r, m om enty (zginający i sk ręcający ) o ra z średnicę te o re ty c z n ą w przekroju najbardziej obciążonym . A u to m aty czn ie p ro p o n o w a n a je s t m inim alna d o puszczalna średnica w ału zg o d n a z n o rm ą P N -7 8 /M -0 2 0 4 1 [9], M o żliw y je s t w y b ó r średnicy w iększej zgodnej z PN w celu uw zględnienia osłabienia w ału z w iązan eg o z m o co w an iem k o ła o ra z w pływ em innych czynników k onstrukcyjnych. N astęp n ie o b liczo n e je s t połączenie w p u sto w e w ału z osadzonym na nim kołem (rys.7). P ro g ram sam o czy n n ie d o b ie ra p aram etry w p u stu pryzm atycznego zg o d n ie z n o rm ą P N -7 0 /M -8 5 0 0 5 [10] (tj. sz e ro k o ść , w y so k o ść) o raz w yznacza długość na po d staw ie o k reślo n y ch w aru n k ó w pracy p o łączen ia, tw o rz y w a i liczby w p u stó w . Jednocześnie p rzeliczo n e z o sta ją param etry w y trzy m ało śc io w e połączenia o ra z w stęp n e w spółczynniki bezpieczeństw a.

(5)

K o m p u te ro w o w sp o m ag an e ²³⁹

[ ¡ C 1 S Q 9 H I B B D B S H 8

- D a n a w s tę p n a --- P r o je k t : R e d u k to r z ę b a ty

M a te r ia ł

W s p b e z p io c z o n s tw a

M o c s iln ik a

P r ę d k o ś ć o b ro to w a

Ś re d n ic a k o la

O d le g ło ś ć lo z y s k

O d le g ło ś ć k o la

P ro c o w a h a d ło w a

I

¡1 2 0 0

|120

|1 70

| l to

D

: [k W ]

I [o b r /m in ]

; [m m ]

[ [m m ]

1 lmml

^ < .Q o fn ij Q b lic z .> £ o m o c

R ys.4. O kno dialo g o w e z danym i w stępnym i w alu Fig.4. D ialog b ox w ith input shaft d ata

H A M MA I HU A I OW

r A KT Y W N E B A Z Y D A N Y C H --- --- ---

P U K : js t o l w ę g lo w a ko n s tru k c y jn a w yzsze j ja k o ś c i o g o ln e g o p rze zn acze nia K o n f i g u r u j

- B A Z A D A N Y C H -

T y p RM Re A5 ZG ZGJ ZGO ZS ZSJ 2SO ZR ZRJ ZCR ZC ZCJ INNE KTM N o rm a

Id____ [M P a ] [M P a ] [ X ] [M P a ] [M P a ] [M P a ] [M P a ] [M P a ] JM Pa] [M P a ] [M P a ] [M P a] [M P a ] [M P a ] [] u D

25 440 235 23 259 308 198 141 211 110 235 260 145 235 260 0 4404 P N -7 5 /H -8 -

25U 440 235 23 259 308 198 141 211 110 235 260 145 23b 260 0 4406 P N -7 5 /H -8

30 400 255 21 281 336 216 153 230 120 255 283 158 255 283 0 4501 P N -7 5 /H -8

30U 480 255 21 281 336 716 153 230 120 255 283 158 255 283 0 4502 P N -7 5 /H -8

35 520 275 20 303 364 234 165 250 130 275 307 172 275 307 0 4503 P N -7 5 /H - 8 T

35U 520 275 20 303 364 234 165 250 130 275 307 172 275 307 0 4504 P N -7 5 /H -a

•<0 550 2S5 17 375 385 248 177 264 138 295 325 182 295 325 0 4601 P N -7 5 /H -fiW

40U 550 295 17 325 385 248 177 264 138 295 325 182 295 325 0 4602 P N -7 5 /H 8

45U 5B0 315 16 347 406 261 189 278 145 315 342 191 315 342 0 4604 P N-75/HPb£

-E D Y C J A B A Z Y -

Q o d a j ¿ m ie n U>un

ZN AJDZ-

SZUKAN Y T E K S T : S z u k a j

P otw ierdź w y b ó r m a teria łu E om oc

Rys. 5. O kno d ialogow e bazy m ateriałów Fig.5. D ialog b ox o f m aterial d atabase

(6)

n n w a i

- W y n ik i o b lic z e ń w s tę p n y c h --- P ro je k t : R E D U K TO R ZĘB A TY

M a te ria ł 45

W s p . b e z p ie c z e ń s tw a x : 3.70

N a pr. do p u szcza ln e kg o : 71 [M P a ]

N a p r. d o p u szcza ln e ksj : 75 [M P a ]

N a pr. do p u szcza ln e kso : 39 [M P a ]

R e a k c ja p o d p o ry A Ra : 21 06.62 [N ] R e a k c ja p o d p o ry B Rb : 3862.13 [N ] S iła d z ia la ja c a n a w a l F : 5968.75 [N ] M om ent s k rę c a ją c y Ms : 358.13 [N m ]

M om ent z g in a ją c y Mg : 231.73 [N m ]

M om e nt za s tę p c z y Mz : 286.29 [N m ]

Ś re d n ic a o b lic z o n a dw : 34.37 [m m ] Ś re d n ic a p rz y ję ta d :

I S 8 H E J

7408.80

[m m ]

W s k a ź n ik p rze kro ju W x : [mm~3]

W s k a ź n ik p rze kroju W o :

14817.60 [mm~3]

N a p rę ż e n ia zastę pcze Sz :

30.64 [M P a ]

<.Cofnij Q.alej.> E p m o c

Rys. 6. O k n o dialo g o w e z w ynikam i obliczeń w stępnych F ig.6. D ialog bo x o f initial calculations

p P o łą c z e n ie w pustow e -

4—

i i—

-f i

—i

« C o fn ij

Ś re d n ic o w a łu d w : 42 [m m ]

S iła d z ia la ja c a n a w p u s t F : 170 54 [N ] M a te r ia ł w p u s tu

l£IZ_______

.... ki

W p u s t (b x h]

R o d z a j p o la c z s n ia ¡S p o c z y n k o w a

d

W a ru n k i p r a c y ¡Z m ie n n o

....

^d

lla s c w p u s tó w ¡J e d e n

u

D lu g o s c c r y n n a lo : 65.0 [m m ]

D lu g a s c c a łk o w ita 1: 69 0 [m m ]

D lu g o s c w p u s tu t w : |? 0 ______ 0 [m m ]

P ro m ie ń z a o k r. ro w k a r : [o . 10 l £ | [m m ] N a d t k i p o w ie rz c h n io w e p : 9 7.4 5 [M P a ] N a c is k i d o p u s z c z a ln e p d . 105.0 [M P a ] W s k a ź n ik p rz e k ro ju W x ': 7 2 2 3 .0 6 [m m * 3 ] W s k a ź n ik p rz e k ro ju W o ': 1 4 6 3 1 .8 6 [m m ‘ 3 ] N a p r e z e n ie z a s tę p c z e S z : 3 9.4 6 [M P a ]

W s p . b e z p z g in a n ie X g : 8.14 [ ]

W s p . b e z p s k rę c a n ie X s : 7.72 ( ]

Q.alej.> E o m o c

R ys.7. O k n o dialo g o w e obliczeń połączenia w p u sto w e g o Fig. 7. D ialog box o f parallel key calculations

(7)

K o m p u te ro w o w sp o m ag an e J2A1

P o u stalen iu p aram etró w w pustu przechodzi się do sp raw d zen ia w ytrzym ałości zm ęc zen io w ej. W tym celu na p o d staw ie w ykresów ustalone z o sta ją n astęp u jące p aram etry:

w sp ó łczy n n ik k ształtu przedm iotu, w spółczynnik w rażliw ości na działanie karbu, w sp ó łczy n n ik i stan u pow ierzchni o raz w spółczynnik w ielkości p rzedm iotu. Z e w zg lęd u na p o d o b n y sp o só b w p ro w ad zan ia danych przedstaw iony zo stan ie ty lk o w ygląd okna w sp ó łczy n n ik a k ształtu p rzed m io tu (ry s.8).

IHłłW JI

R y s.8. O kno dialo g o w e w spółczynnika kształtu F ig .8. D ialog b ox o f shape coefficient

P o u staleniu w arto ści w spółczynników zm ęczeniow ych w y zn aczo n y zo staje rze c z y w isty w sp ó łczy n n ik bezpieczeństw a. Jeżeli je g o w a rto ść nie m ieści się w p rzed ziale

< 1 .4 , 2 .0 > , w y św ietlo n y z o staje odpow iedni kom unikat i należy w ró cić d o w cześniejszych obliczeń w celu zm iany p aram etró w w ału. O kno z w ynikam i obliczeń zm ęczeniow ych p rz e d s ta w io n e je s t na rys.9. K olejnym punktem obliczeń je s t o kreślenie strzałki ugięcia, k ą tó w sk rę c e ń w a łu o ra z p ręd k o ści o b ro to w ej krytycznej. W yniki obliczeń p rz e d sta w io n e s ą w oknie z rys 10. W ty m m iejscu kończy się faza projektow ania, polegająca na w eryfikacji k o nstrukcji w stęp n ej. N a stę p n ie d o k o n u je się ustalenia p aram etró w konstrukcyjnych w ału: w ym iarów c z o p a p o d k o ło (rys. 11.), obliczeń i u kształtow ania czo p ó w ło ży sk o w y ch z d o b o rem o d p o w ie d n ic h ło ż y sk na po d staw ie k atalogu (rys. 12., rys. 13., rys. 14.) o ra z d o b o ru połączenia w ie lo w y p u sto w e g o ze sprzęgłem (rys. 15, rys. 16).

(8)

DO WAl

- W y n i k i o b l i c z e ń z m ę c z e n i o w y c h ---

W s p . k s z t a ł t u p r z e d m i u t u a l f a . 3 .0 0 [ ]

W s p . w t a z l i w o s c i n a k a r b t o t a : 0 .7 0 [ ]

W s p s t a n u p o w i e r z c h n i z g i n a n i e b e ta _ _ g : 1 .0 8 [ ] W s p s t a n u p o w i e r z c h n i s k r a c a n i e b e t a _ s : 1 .0 3 []

W s p . w i o l k o o c i p r z o d m i o t u g a m m a : 1 .3 5 [ ] W s p . s p i ę t r z a n i a n n p r . z g i n a j ą c y c h b g 2 .5 9 n

W s p . s p i ę t r z a n i a n a p r . s k r e c a j n c y c h b s 2 .4 7 [j

R z e c z y w i s t y w s p . b o z p . z g i n a n i e X z g 2 .3 2 n

R z e c z y w i s t y w s p . b o z p . s k r a c a n i e X z s : 1 .7 8 []

C a ł k o w i t y r z e c z y w i s t y w s p . b e z p . X z 1 .41 []

| < .C o f n i j | j( Q a i e j . > | j E o m o c

R ys.9. O k n o dialogow e w yników obliczeń zm ęczeniow ych Fig.9. D ialog box o f fatigue calculations

WSSŚSBSM

Obliczenia uglec I skrecen walu-

Strzałka ugięcia t : 0.019 [mm]

Uglccle dopuszczalne f_dop : 0.051 [mm]

Kat ugięcia b e ta : 0.019 [deg]

Kat skręcenia f l: 0.134 [deg]

Skrecenle dopuszczalne fl_dop : 0.425 tdeg]

Prędkość obrotowa n : 1200 [obr/min]

Prędkość krytyczna n_kr „2834 [obr/min]

<.jCofnll :j | j2alc[.> | j Eomoc { Rys. 10. O kno dialogow e w yników obliczeń dynam icznych

Fig. 10. D ialog b ox o f dynam ie calculations 1111

- K s z t a ł t o w a n i a w a l u p o d k o l o -

Ś r e d n i c a w a l u d : 4 2 . □ [ m m ]

S z n r o k o e c k o l a I k : l8S ^{J [ m m ]}

D l u g o a c w p u s t u 1 : 7 0 . 0 [ m m ]

D l u g o s c r o w k a w p u s t u Iw : |7 4 . 0 ; [ m m ]

O d w u n i s d « w p u s t u 11 : [ 5 .0 j [ m m ]

S r o d n i c a o p o r o w a d o : [ 5 2 . 0 J [ m m ]

S z e r o k o ś ć o p o r o w a l o : 1S j [ m m ]

P r o m i e ń p r z e j ś c i a r p :

1*5.___ | ^ | [ m m j

P i e r ś c i e ń o t o d c z y Z 4 2

S r o d n i c a o s a d z e n i a d p : 3 9 . 5 [ m m j

S i u r u k u u c o e a d z o n i a l p : 1 . 0 5 [ m m ]

S r o d n i c a w a l u d* d* : 4 1 8 [ m m ]

< .C o f n i j | ! P o m o c

Rys. 11. O kno dialogow e k ształto w an ia w ału Fig. 11. D ialog bo x o f shaft form ing

(9)

K o m p u te ro w o w sp o m ag an e 243

W o statn iej fazie pro cesu p rojektow ania w spom agane je s t dobieranie o sp rz ę tu w sp ó łp ra c u ją c e g o z w ałem . W zależności od średnicy w ału p rzyjęte z o sta ją typy pierścieni o sad czy ch sprężynujących, ustalających koło i łożysko czo p a A w zdłużnie (d o b ó r w g P N - 8 1 /M -8 5 1 1 1 [1 1 ]). W przypadku czo p a B do b ran a zo staje p o d k ład k a ło ż y sk o w a w ra z z n a k rę tk ą (zg o d n ie z P N -8 2 /M -8 6 4 8 2 [12], P N -8 2 /M -8 6 4 7 8 [13]). N a p o d sta w ie w yboru ro d zaju w ielo w y p u stu (w g P N -6 3 /M -8 5 0 1 6 [14] lub P N -6 3 /M -8 5 0 1 5 [15]), łą c z ą c e g o w ał ze sp rzęg łem ( r y s .15.), w y zn aczo n e zo stają param etry g eo m etry czn e w ielo w y p u stu (r y s .16.).

O statn im etap e m k ształto w an ia w alu je s t ustalenie w arstw y, na k tó rej b ęd zie w ykonany ry su n ek w ału z a p o m o c ą stan d ard o w eg o o k n a zarządzania w arstw am i p ro g ram u A u to C A D .

P D W A L

- O b lic z e n ia c z o p o w ło ż ysko w ych

M o m e n t z a s tę p c z y Mz* : 168.1 [IMm]

Ś r e d n ic a c z o p a wa lu d lo : 20.8 [m m ] S ro d n ic a p rz y ję ta d l :

125... l - j [m m ]

W ytrz. na s k ro c a n is ts : 19.6 [M P a ]

O op. n a p r s k rę c a ją c o ksj: 75 [M P a ]

- D o b o r lo z y s k

T r w a ło ś ć lo z y s k Lh : J20000 [h]

P a ra m e try lo z y s k Czop A Czop B

N o s n o s c ruch o w a Ca : 2379 4362 [d o N ]

_ . . , jj r

Ś re d n ic a c zo p a a : ______________________ ______________________ im m j

T y p ło ż y s k a |6307 [6407

___

Cl

S z e ro k o ś ć B :

151_ I25 __

^{[m m ]}

P ro m ie ń zao kr. r : |2.S |2.5| [m m ]

j <. C o fn ij

II

D a le j.> | i E o m o c

1

Rys. 12. O kno dialo g o w e obliczenia czo p ó w łożyskow ych F ig .12. D ialog bo x o f bearing jo u rn al calculation

(10)

j r - K s z t a ł t o w a n i e c z o p a B

Ś r e d n i c a c z o p a d l b : 3 5 .0 [ m m ]

S z e r o k o ś ć ł o ż y s k a b : 2 5 . 0 [ m m ]

S z e r o k o ś ć c z o p a I b : | 2 5 . 0

.

. ...i [ m m ]1

Ś r e d n i c a p o d c i ę c i a d p : liS !^{[ m m ]}

P r o m i e ń p o d c i ę c i a r p : I 3 : 0 1=1^{[ m m ]}

N a k r ę t k a l o z y o k o w a T y p : [K M 6 I-I

P o d k ł a d k a ł o ż y s k o w a T y p : m o g

G w i n t M ( d g ) x P h T y p M 3 0 x 1 .5 [ m m ]

D l u g o s c g w i n t u I g : |1 0 .0 i^{[ m m ]}

< Cofnij j j D c il o j .> j | E o m o c

R ys.13. O kno d ialogow e k ształto w an ia czo p a B F ig .13. D ialog box o f B jo u rn al form ing

DD_WAL

r- K sz ta łto w a n ie c z o p a A -

Ś r e d n i c a c z o p a S z e r o k o ś ć ło ż y s k o S z e r o k o ś ć c z o p a P ie r ś c ie ń o s o d c z y Ś r e d n i c a o s a d z e n i a S z e r o k o ś ć o s a d z e n i a Ś r e d n i c a p r z e jś c ia D lu g o s c p r z e jś c ia

d la : 35.0 [mm]

l a : 21.0 [mm]

lla : 22.0 | [mm]

T y p : Z35

d p : 33.0 [mm]

'P : 1 .BO [mm]

dx : 3-1.8 [mm]

lx : 5t0 | [m ml

j < ,£ o łn ij D o le j.> £ o m o c

Rys. 14. O kno dialo g o w e k ształto w an ia czo p a A

(11)

Fig. 14. D ialog b ox o f A jo u rn a i form ing

- P o la c z n ie z sp rz ę g ie m -

Ś re d n ic a m a k s y m a ln a : 34.8

]EI

O O g o ln e g o p rze z n a c z e n ia - le k k ie

O O g o ln e g o p rz e z n a c z e n ia - śre d n ie

C K o n s tru k c ja w ła s n a

[m m ]

- P o łą c z e n ie w ie lo w y p u s to w e ró w n o le g le - llo s c w p u stó w : [ą~

<.C ofnij D a le j.» E o m o c

Rys. 15. O kno dialo g o w e połączenia w ielo w y p u sto w eg o Fig. 15. D ialog b ox o f splined conection choice

r- O b lic z e n ia w io lo w y p u stu -

J ’

Inw

^ l X

D l u g o s c c z y n n o min Imin : 77.9 [mm]

O l u g o s c c z y n n o łw w : 80 [mm]

l l o s c w y p u s tó w n 4 [szt]

Ś r e d n i c o z e w n e trz n o D 32 [m m ]

Ś r e d n i c o w o w n e trz n o d 20 [mm]

S z e r o k o ś ć w y p u s tu b 10 [m m ]

N a c is k i p o w ie rz c h n io w e P 49.7 [M P o]

N a c is k i d o p u s z c z a l n e p d o p : 51.1 [M P o]

R o d z o j o s io w a n ia

1

^°

__ 13

O d s u n ie c i e w ie lo w y p u s tu bc : 4 ^[mm]

«.Cofnij D o le j.» | ; D o m o c

R ys. 16. O kno d ialogow e obliczeń w ielow ypustu Fig. 16. D ialog box o f straight-sided splines calculation

(12)

246 A .T atu ś W .Sileikis

4. P o d s u m o w a n ie

P rz e d s ta w io n a w p racy aplikacja do p ro jek to w an ia w ału re d u k to ra nie stanow i k o m p en d iu m w ied zy o w szystkich rodzajach i typach w aló w m aszynow ych. Z ajm uje się tylko jed n y m z częściej spotykanych p rzy p ad k ó w konstrukcyjnych. G łów nym celem p o d czas tw o rz e n ia aplikacji była m ożliw ość zapew nienia o tw arto ści p ro g ram u , polegającej n a łatw ości m odyfikacji k o d u ź ró d ło w e g o i zaw arto ści b az danych w celu p rzy sto so w an ia do k o n k retn y ch p o trz e b , np. d o d an ie m o d u łó w obliczających inne typy połączeń ko ło - w ał. W y b ó r m etody obliczeniow ej p o d y k to w a n y z o sta ł niew ielką szybkością działań, w y k o n y w an y ch p rzez in te rp re te r A u to L IS P ’u. R ek o m p en satą p ro sto ty obliczeniow ej je s t zg ro m ad zen ie w p ro g ram ie p ro c e d u r d o b o ru , w g, P olskich N orm , ty p o w eg o o sp rzętu w sp ó łp racu jąceg o z w ałem .

L IT E R A T U R A

1. A U T O C A D - P rzew o d n ik program isty w ersja 12; A u to d esk L td. 1993.

2. A U T O C A D - P o d rę c z n ik adaptacyjny w ersja 12. A u to d esk Ltd. 1993.

3. S m ith J. G e sn e r R .: A u to L lS P - czyli p rogram ow anie A u to C A d ’a. H elion, G liw ice 1995.

4. S m ith J. G e sn e r R.: A u to L lS P - dla zaaw ansow anych. H elion, G liw ice 1997.

5. R u tk o w sk i A .: C zęści m aszyn. W SiP, W arszaw a 1986.

6. D ą b ro w sk i Z ., M aksym iuk M .: W ały i osie. PW N , W arszaw a 1984.

7. K o c a ń d a S ., Szala. J: P o d staw y O bliczeń zm ęczeniow ych. PW N , W arszaw a 1991.

8. D ietrich. M .: P o d sta w y konstrukcji m aszyn t l . W N T , W arszaw a 1995.

9. P N -7 8 /M -0 2 0 4 1 - W ym iary norm alne.

10. P N -7 0 /M -8 5 0 0 5 - W p u sty pryzm atyczne.

11. P N -8 1 /M -8 5 1 11 - Pierścienie o sad cze sprężynujące.

12. P N -8 2 /M -8 6 4 8 2 - P o d k ład k i zęb ate i kształtow e.

13. P N -8 2 /M -8 6 4 7 8 - N ak rętk i łożyskow e.

14. P N -6 3 /M -8 5 0 1 6 - P ołączenia w ielo w y p u sto w e rów noległe do obrabiarek.

15. P N -6 3 /M -8 5 0 1 5 - P o łącze n ia w ielo w y p u sto w e rów noległe o g ó ln eg o przezn aczen ia.

R ecenzent: D r hab.inż. Je rz y Ś w ider, p ro f.P o l.Ś l.

(13)

A b s tr a c t

In th e p a p e r an application fo r aiding o f design o f a speed re d u c e r shaft is presented.

T h e ap p licatio n w as w ritten in A u to L IS P language and it w o rk s in A u to C A D environm ent. An algorithm o f stren g th calculations bases on M .T. H u b er th eo ry a b o u t th e m o st strain energy o f d isto rtio n . V erification o f c o n stru ctio n s bases on fatigue calculations in relation to influence o f n o tch , co n d itio n o f su rface and th e size o f th e object. Final form ing and ch o ice o f accesso ries are c a rrie d o u t in a c co rd an ce w ith P olish S tandard (PN )- A s a resu lt o f th e p ro g ram w o rk in g draw in g , re p o rt o f fatig u e and stren g th calculations and bill o f m aterials, are being obtained.