clear all
clc

Pb=40.4; % Výkon na bubnu [kW]
vb=1;   % Rychlost bubnu [m/s]
Db=400;   % Prùmìr bubnu [mm]
Ib=0.1*Db/1000; % Moment setrvaènosti bubnu [kg*m^2]
iremen=1;  % Pøevodový pomìr na øemenu
iretez=1;  % Pøevodový pomìr na øetìzu
nb=vb/Db/pi*60*1000;  % Otáèky bubnu [ot/min]

%% Úèinnosti
eta12=0.98; % Úèinnost pøevodu 12
eta34=0.98; % Úèinnost pøevodu 34
etab=0.96;   % Úèinnost bubnu
etaremen=1;    % Úèinnost øemenového pøevodu
etaretez=1;    % Úèinnost øetìzového pøevodu

etac=eta12*eta34*etab*etaremen*etaretez; % Celková úèinnost pøevodovky

%% Výkon
Pm=Pb/etac   % Pøibližný výkon motoru

Pm=input('Vykon motoru z katalogu [kW] Pm=');
nm=input('Otacky motoru nm z katalogu [ot/min] nm=');

%% Pøevody
ic=nm/nb; % Celkový pøevodový pomìr
ip=ic/iremen/iretez; % Pøevodový pomìr pøevodovky
i12=sqrt(ip*1.4); % Pomìr pøevodù uvnitø pøevodovky
i34=ip/i12;

%% Zuby
z1=19; % Poèet zubù na pastorku 1
z2=round(i12*z1); % Poèet zubù na kole 2
z3=17; % Poèet zubù na pastorku 3
z4=round(i34*z3); % Poèet zubù na kole 4

z1=z1  % Sem zadat nové hodnoty poètu zubù, pokud to nevychází.
z2=z2
z3=z3
z4=z4

ipskut=z2*z4/z1/z3;
chyba=abs((ip-ipskut)/ip)*100
disp('Chyba musí být menší jak 4.')

%% Momenty
Mkm=9550*Pm/nm; % Kroutící moment motoru [Nm]

Mk1=Mkm*iremen*etaremen*1000; % Kroutící moment na høídeli I [Nmm]
Mk2=Mk1*i12*eta12; % Kroutící moment na høídeli II [Nmm]
Mk3=Mk2*i34*eta34; % Kroutící moment na høídeli III [Nmm]

%% Prùmìry høídelù
taud1=25; % Dovolené smykové napìtí høídele I
taud2=35; % Dovolené smykové napìtí høídele II
taud3=50; % Dovolené smykové napìtí høídele III

D1=(16*Mk1/pi/taud1)^(1/3)
D2=(16*Mk2/pi/taud2)^(1/3)
D3=(16*Mk3/pi/taud3)^(1/3)

D1=ceil(D1);
D2=ceil(D2);
D3=ceil(D3);

%% Ozubení
% Parametry
alfa=20; % Úhel zábìru [°]
beta12=12; % Úhel zešikmení [°]
beta34=10; % Úhel zešikmení [°]
YFS=3.7; % Souèinitel tvaru zubu a koncentrace napìtí
KF=2; % Provozní souèinitel
Y=0.6; % Korekèní souèinitel pro šikmé ozubení
sigmaFD=700*0.6; % Mez únavy v ohybu
psim=15; % Pomìrná šíøka ozubení
cbach=15; %Bachovo napìtí
hax=1; % Souèinitel výšky hlavy
c=0.25; % Hlavová vùle
fp=18; %random koeficient

alfa=alfa*pi/180;
beta12=beta12*pi/180;
beta34=beta34*pi/180;

% Moduly podle rùzných návrhových vztahù
m1=((2*Mk1*YFS*KF*Y*cos(beta12))/(sigmaFD*z1*psim))^(1/3);
m2=((2*Mk2*YFS*KF*Y*cos(beta12))/(sigmaFD*z2*psim))^(1/3);
m3=((2*Mk2*YFS*KF*Y*cos(beta34))/(sigmaFD*z3*psim))^(1/3);
m4=((2*Mk3*YFS*KF*Y*cos(beta34))/(sigmaFD*z4*psim))^(1/3);

m1x=fp*((KF*Mk1/1000)/(psim*z1*sigmaFD))^(1/3);
m2x=fp*((KF*Mk2/1000)/(psim*z2*sigmaFD))^(1/3);
m3x=fp*((KF*Mk2/1000)/(psim*z3*sigmaFD))^(1/3);
m4x=fp*((KF*Mk3/1000)/(psim*z4*sigmaFD))^(1/3);
m12x=m1x
m34x=m3x

m1bach=((2*Mk1*cos(beta12))/(cbach*pi*z1*psim))^(1/3);
m2bach=((2*Mk2*cos(beta12))/(cbach*pi*z2*psim))^(1/3);
m3bach=((2*Mk2*cos(beta34))/(cbach*pi*z3*psim))^(1/3);
m4bach=((2*Mk3*cos(beta34))/(cbach*pi*z4*psim))^(1/3);
m12bach=m1bach
m34bach=m3bach

m12=max(m1,m2)
m34=max(m3,m4)

m12=input('Normalizovaný modul pro soukolí 12 m12=');
m34=input('Normalizovaný modul pro soukolí 34 m34=');

% Rozteèné prùmìry
d1=m12*z1/cos(beta12);,
d2=m12*z2/cos(beta12);
d3=m34*z3/cos(beta34);
d4=m34*z4/cos(beta34);

% Osové vzdálenosti
a12=0.5*(d1+d2)
a34=0.5*(d3+d4)
av12=input('Osová vzdálenost zaokrouhlená na celé èíslo av12=');
av34=input('Osová vzdálenost zaokrouhlená na celé èíslo av34=');

alfat12=atan(tan(alfa)/cos(beta12));
alfatv12=acos(a12/av12*cos(alfat12));
invalfat12=tan(alfat12)-alfat12;
invalfatv12=tan(alfatv12)-alfatv12;

alfat34=atan(tan(alfa)/cos(beta34));
alfatv34=acos(a34/av34*cos(alfat34));
invalfat34=tan(alfat34)-alfat34;
invalfatv34=tan(alfatv34)-alfatv34;

% Korekce
x12=(z1+z2)/(2*tan(alfa))*(invalfatv12-invalfat12)
x34=(z3+z4)/(2*tan(alfa))*(invalfatv34-invalfat34)

if x12<=0
    x1=0;
    x2=x12-x1;
else if x12>0.3
        x1=x12/(1+z1/z2);
        x2=x12-x1;
    else
        x1=x12;
        x2=x12-x1;
    end
end

if x34<=0
    x3=0;
    x4=x34-x3;
else if x34>0.3
        x3=x34/(1+z3/z4);
        x4=x34-x3;
    else
        x3=x34;
        x4=x34-x3;
    end
end

% Prùmìry hlavové a patní
deltay12=1/m12*(a12+x12*m12-av12);
deltay34=1/m34*(a34+x34*m34-av34);

da1=d1+2*m12*(hax+x1-deltay12);
da2=d2+2*m12*(hax+x2-deltay12);
da3=d3+2*m34*(hax+x3-deltay34);
da4=d4+2*m34*(hax+x4-deltay34);

df1=d1-2*m12*(hax+c)+2*x1*m12;
df2=d2-2*m12*(hax+c)+2*x2*m12;
df3=d3-2*m34*(hax+c)+2*x3*m34;
df4=d4-2*m34*(hax+c)+2*x4*m34;

% Šíøka ozubení
b1=psim*m12+m12;
b2=psim*m12;
b3=psim*m34+m34;
b4=psim*m34;

%Vùle mezi ozubeným kolem 2 a výstupním høídelem
mezera=av34-da2/2-(D3+10)/2

%% Silové pomìry
% Poloha kol na høídelech
l=165; % Vzdálenost ložisek [mm]
k1=10+b1/2; % Vzdálenost prvního soukolí od ložisek [mm]
k2=10+b3/2; % Vzdálenost druhého soukolí od ložisek [mm]

% První kolo
Ft1=Mk1/(d1/2);
Fa1=Ft1*tan(beta12);
Fr1=Ft1*tan(alfa)/cos(beta12);

% Druhé kolo
Ft2=Ft1;
Fa2=Ft2*tan(beta12);
Fr2=Ft2*tan(alfa)/cos(beta12);

% Tøetí kolo
Ft3=Mk2/(d3/2);
Fa3=Ft3*tan(beta34);
Fr3=Ft3*tan(alfa)/cos(beta34);

% Ètvrté kolo
Ft4=Ft3;
Fa4=Ft4*tan(beta34);
Fr4=Ft4*tan(alfa)/cos(beta34);

% Reakce
RbIx=Ft1*k1/l;
RaIx=Ft1-RbIx;
RbIy1=(Fr1*k1+Fa1*d1/2)/l;
RaIy1=Fr1-RbIy1;
RbIy2=(Fr1*k1-Fa1*d1/2)/l;
RaIy2=Fr1-RbIy2;
RaI1=sqrt(RaIx^2+RaIy1^2);
RbI1=sqrt(RbIx^2+RbIy1^2);
RaI2=sqrt(RaIx^2+RaIy2^2);
RbI2=sqrt(RbIx^2+RbIy2^2);
RaI=max([RaI1,RaI2])
RbI=max([RbI1,RbI2])
RaxialniI=Fa1

RaIIx=(Ft3*k2+Ft2*(l-k1))/l;
RbIIx=Ft2+Ft3-RaIIx;
RaIIy1=(Fr2*(l-k1)-Fr3*k2+Fa2*d2/2+Fa3*d3/2)/l;
RbIIy1=Fr2-Fr3-RaIIy1;
RaIIy2=(Fr2*(l-k1)-Fr3*k2-Fa2*d2/2-Fa3*d3/2)/l;
RbIIy2=Fr2-Fr3-RaIIy2;
RaII1=sqrt(RaIIx^2+RaIIy1^2);
RbII1=sqrt(RbIIx^2+RbIIy1^2);
RaII2=sqrt(RaIIx^2+RaIIy2^2);
RbII2=sqrt(RbIIx^2+RbIIy2^2);
RaII=max([RaII1,RaII2])
RbII=max([RbII1,RbII2])
RaxialniII=Fa3-Fa2

RaIIIx=Ft4*k2/l;
RbIIIx=Ft4-RaIIIx;
RaIIIy1=(Fr4*k2+Fa4*d4/2)/l;
RbIIIy1=Fr4-RaIIIy1;
RaIIIy2=(Fr4*k2-Fa4*d4/2)/l;
RbIIIy2=Fr4-RaIIIy2;
RaIII1=sqrt(RaIIIx^2+RaIIIy1^2);
RbIII1=sqrt(RbIIIx^2+RbIIIy1^2);
RaIII2=sqrt(RaIIIx^2+RaIIIy2^2);
RbIII2=sqrt(RbIIIx^2+RbIIIy2^2);
RaIII=max([RaIII1,RaIII2])
RbIII=max([RbIII1,RbIII2])
RaxialniIII=Fa4

