52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    1/40

    Cap. 1 Intoducere

    1.1 Consideraii generale

    Transmisiile mecanice dintre motor i maina de lucru mresc sau micoreaz viteza

    respectiv momentul de torsiune transmis; modific traiectoria sau caracterul micrii; moduificsensul sau planul de micare, regleaz i modific continuu viteza, sumeaz micarea i momentelede transmis pe la mai multe mortoare sau distribuie micarea la mai multe maini sau organe delucru; protejeaz organele de maini motoare contra suprasarcinilor.

    Transmisiile mecanice prin angrenare (roi dinate) cu raport de transmitere constantmontate n carcase nchise se numesc reductoare de turaie cnd reduc turatia (i>1) i amlificatoarecnd mresc turaia (i

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    2/40

    Angrenajele constituie partea funcional principal a unui reductor. Cele mai frecventeutilizate in construcia de reductoare sunt:

    cilindrice:- cu dini drepi;- cu dini nclinai;- cu dini in V;

    conice:- cu dini drepi;- cu dini nclinai;- cu dini curbi;

    melc - roat melcat.

    n funcie de cerinlele locului de utilizare se va alege angrenajele sau combinei deangrenaje care s intruneasc cele mai multe avantaje.

    La rerductoarele cu mai multe trepte se impune mprirea raionlal a raportului detransmitere pe fiecare treapt n vederea obinerii unor condiii de gabarit optimr i ungeresatisfctoare a tuturor treptelor.

    Arborii pe care sunt fixate angrenajele sunt arbori drepi. Ei sunt proiectai astfel nct saib o rigiditate mare care este foarte important n funcionare i asigur o construcie compact areductorului.

    Orice reductor are un arbore de intrare i un arbore de ieire. La reductoarele cu mai multetrepte exist i arbori intermediari. Arborii pot fi verticali sau orizontali n funcie de tipul i poziiarelativ a angrenajelor, locul de utilizare a reductorului.

    Exist construcii de reductoare cu dou capete de cuplare la ieire sau cu iesire pe arboriiintermediari.

    Lagrele sunt n marea majoritate a cazurilor cu rulmeni. Tipul i mrimea rulmenilor vorfi n funcie de valoarea i sensul forelor ce solicit arborele precum i de tipul construciei alese.

    n afar de aceste elemente principale orice reductor mai are o serie de elemente auxiliarestrict necesare pentru buna funcionare a reductorului:

    elemente de etanare; elemente pentru msurarea i controlul nivelulu de ulei din baie (joje, vizoareetc.);

    elemente pentru deplasarea i transportul reductorului (inele de ridicat, umeri deridicat); elemente pentru fixarea i poziia rulmenilor i roilor dinate pe arbori i n carcase; aerisitoare pentru a se evita crearea unei suprapresiuni n interiorul reductorului.

    Ungerea reductorului de uz general se face cu ulei. Metoda de ungere se alege de obicei nfucie de viteza periferic a roilor dinate. Pentru viteze periferica pn la (12...15) m/s ungereaangrenajelor se face prin barbotare. La angrenajele cilindrice nivelul uleiului trebuie s treac pestedini cu 0,75 din nlimea lor dar nu mai puin de 10 mm.

    Roile cu turaie mic de pe treapta a doua sau a treia se pot scufunda pana la 1/3 dindiametrul exterior al lor. La angrenajele conice roata mare va fi scufundat n ulei pe toate nlimeadintelui cel puin (limita maxim de scufundare este de 1/3 din diametrul exterior al roii).

    Melcul se recomand a fi scufundat n ulei pe o nlime de 2,3 pn la 4 din modulul axial.Daca roata melcat fiind cea care se afl n ulei va avea aceleai refomandri ca la cele cilindrice,rulmenii se ung de obicei prin barbotarea uleiului de ctre roaile dinate.

    La viteze sub 4 m/s rulmenii se vor unge cu unsori consistente prevzndu-se asfelptrunderea produselor de uzur n ruilmeni.

    Elemente pentru etanare utilizate frecvent n construcia reductoarelor sunt manete deetanare.

    4

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    3/40

    Dispozitivele de ungere se realizeaz folosind diverse construcii ca: canale de ungere; ungtoare; roi de ungere; inele de ungere;

    cu scopul conducerii lubrifiantului la locul de ungere.

    Capacele servesc la reglarea jocului din rulmeni, la asigurarea etanrii fiind prinse nperetele reductorului cu ajutorul unor uruburi.

    Indicatorul nivelului de ulei din reductor n cele mai multe cazuri este executat sub formaunor tije pe care sunt marcate nivelul maxim respectiv minim sau sub forma unor vizoare montate

    pe corpul reductorului, existnd i indicatori care funcioneaz pe principiul vaselor comunicante(un tub transparent care comunic cu baia de ulei).

    Elementele pentru ridicarea i manipularea lui sunt sub forma unor inele de ridicare cudimensiuni standardizate i fixate n carcase printr-o asamblare filetat. La reductoarele dedimensiuni mari mai ntlnim i umeri de prindere n afar de inelele de ridicare.

    1.2 Alegerea soluiei constructive

    Construcia reductorului melcato-cilindric ce face obiectul proiectului are carcasa realizatprin turnare din dou buci avnd planul de separaie orizontal i este situat n panul roilorconduse.

    Arborele melcului este fixat pe doi rulmeni radial-axial cu role conice. Jocul din rulmeni sepoate regla cu ajutorul capacului montat pe carcasa reductorului (pentru arborele de intrare),celelalte lagare de susinere sunt rulmeni radial-axiali cu bile.

    Ungerea angrenajelor i a rulmenilor se realizeaz cu ulei din baia reductorului a carui niveltrebuie s ajung peste dantura melcului i a roii conduse din a doua treapt de reducere, dar

    trebuie inut seama de recomandarea ca nivelul de ulei sa nu depeasc o treime din diametrulexterior al roii conduse.Pentru buna funcionare a reductorului este prevzut un capac de vizitare a danturii, un

    aerisitor, dop de golire, indicator al nivelului de ulei i inele de ridicare executate n capac printurnare sau filetate.

    Etanarea arborilor de intrare i ieire se realizeaz cu manete de rotaie.Micarea de rotaie si puterea se transmit de la motorul de acionare prin intermediul

    transmisiei prin curele la arborele conductor al reductorului de turaie, prin intermediulangrenajului melc-roat melcat se transmite la arborele intermediar, iar de aici prin intermediulangrenajului cilindric cu dini drepi la arborele de ieire, respectiv la unitatea de lucru.

    Att transmisia prin curele ct i reductorul de turaie duc la scderea vitezei unghiulare

    respectiv a turaiei concomitent cu creterea momentului de torsiune.

    5

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    4/40

    1.3 Schema cinematic a reductorului de turaie

    Schema este prezentat in figura 1:

    Fig.1 Schema cinematic a reductorului de turaie

    M motorul de acionare;TC transmisia prin curele ;RT reductorul de turaie;I arborele de intrare;II arborele intermediar;III arborele de ieire;1 melcul;

    2 roata melcat;3 roata cilindric cu dini drepi conductoare;4 roata cilindric cu dini drepi condus;A;A;B;B;C;C lagre cu rulmeni;UL unitate de lucru.

    6

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    5/40

    Cap. 2 Calculul unor marimi cinematicei dinamice

    2.1. Calculul cinematic al rapoartelor de transmitere

    Raportul total de transmitere este: 75=Ti ;Raportul de transmitere al transmisiei prin curele: 2,1=Ci ;

    Raportul de transmitere al reductorului de turaie: 5.625.1

    84===

    C

    TRT

    i

    ii .

    mprirea rapoartelor de transmitere pe cele dou trepte de reducere a turaiei se poate faceutiliznd diferite criterii:

    obinerea unor dimensiuni de gabarit ct mai reduse; condiii de egal rezisten a flancurilor la presiunea de contact i a dinilor la

    ncovoiere.La reductoarele melcato-cilindrice raportul de transmitere pe treapta cilindric se recomand

    ( ) RTiu = 06,0...03,034 . Se adopt 5,25.6204,004,034 === RTiu .

    Raportul de transmitere pentru treapta nti de reducere: 255,2

    5.62

    34

    12 ===u

    iu RT .

    2.2 Calculul turaiilor

    - Turaia roii de curea conductoare: 10001 == Cm nn rot/min;

    - Turaia roii de curea conduse: 33.833

    2,1

    100012 ===

    C

    C

    C

    i

    nn rot/min;

    - Turaia arborelui conductor I i a melcului: 33.83312 === nnn CI rot/min- Turaia arborelui intermediar II, a roii conduse melcate 2 i a roii conductoare cilindrice

    cu dini drepi 3: 33.3325

    33.833

    12

    32 =====u

    nnnn III rot/min;

    - Turaia arborelui de ieire III i a roii conduse 4:

    332.1324,2

    66,26

    34

    4 ====u

    nnn IIIII rot/min.

    2.3 Calculul randamentului

    - Randamentul rulmenilor: 99,0...985,0=r . Se adopt 99,0=r ;- Randamentul angrenajului cilindric: 99,0...98,0=a . Se adopt 98,0=a ;- Randamentul angrenajului melcat: 45,0...97,0=m (scade odat cu creterea

    raportului de transmitere 80max =u ). Se adopt 9,0=m ;- Randamentul transmisiei prin curele: 96,0...94,0=TC .

    Se adopt 95,0=TC ;- Randamentul reductorului se calculeaz cu relaia:

    856,098,09,099,033 ==== amrrarmrRT ;

    - Randamentul total:813,096,085,0 ===

    TCRTT

    .

    7

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    6/40

    2.4 Calculul puterilor

    Puterea la roata de curea conductoare: 1,11 ==PPC kW; Puterea la arborele conductor: 045,195,01,11 === TCCI PP kW; Puterea la melc (1): 03455,199,0045,11 === rIPP kW; Puterea la roata melcat (2): 931,09,003455,112 === mPP kW; Puterea la arborele intermediar (II): 921,099,0931,02 === rII PP kW; Puterea la roata conductoare (3): 921,099,0931,03 === rIIPP kW; Puterea la roata condus (4): 903,098,0921,034 === aPP kW; Puterea pe arborele de ieire (III): 894,099,0903,04 === rIII PP kW.

    2.5 Calculul momentelor de torsiune

    Calculul momentelor de torsiune se calculeaz cu relaia:n

    PM

    t =31055,9 .

    Momentul de torsiune la roata de curea:

    505,101000

    1,11055,91055,93

    1

    13

    1 ===C

    C

    Ctn

    PM Nm;

    Momentul de torsiune la arborele conductor (I):

    976,1133,833

    045,11055,91055,933 ===

    I

    I

    tIn

    PM Nm;

    Momentul de torsiune la melc (1):

    856,1133,833

    03455,11055,91055,93

    1

    13

    1 ===n

    PMt Nm;

    Momentul de torsiune la roata melcat (2):

    7,26633,33

    931,01055,91055,93

    2

    23

    2 ===n

    PMt Nm;

    Momentul de torsiune la arborele intermediar (II):

    9,26333,33

    921,01055,91055,933 ===

    II

    II

    tIIn

    PM Nm;

    Momentul de torsiune la roata conductoare (3):

    9,26333,33

    921,01055,91055,93

    3

    33

    3 ===n

    PMt Nm;

    Momentul de torsiune la roata condus (4):

    8,646332,13

    903.01055,91055,93

    4

    43

    4 ===n

    PMt Nm;

    Momentul de torsiule la arborele de ieire (III):

    4,64032,13

    894,01055,91055,933 ===

    III

    III

    tIIIn

    PM Nm.

    Valorile turaiilor, puterilor nominale i momentelor de torsiune nominale sunt prezentate intabelul 1:

    Tabel 11c I 1 2 II 3 4 III

    n (rot/min) 1000 833,33 833,33 33,33 33,33 33,33 13,33 13,332

    P (kW) 1,1 1,045 1,03455 0,931 0,921 0,921 0,903 0,894tM (Nm) 10,505 11,975 11,855 266,7 263,9 263,9 646,6 640,4

    Cap. 3 Calcul transmisiei prin curele

    8

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    7/40

    Date de proiectare:

    1) Puterea la arborele roii conductoare: 1,11 =CP kW;2) Turaia roii conductoare: 10001 =Cn rot/min;

    3) Turaia roii conduse: 33,8332 =Cn rot/min;4) Raportul de transmitere: 2,1=Ci ;5) Regimul de funcionare: funcionarea este continuu cu ocuri moderate.

    Schema cinematic a transmisiei este prezentat in figura 2:

    Fig.2 Schema de calcul a elementelor geometrice i cinematiceale transmisiei prin curele.

    Profilul curelei trapezoidale se alege din manogram funcie de puterea de calcul a roii decurea conductoare CP1 i turaia acesteia Cn1 .

    32,11,12,111 === CsCalc PkP kW;sk coeficient de suprasarcin 2,1=sk .

    Tipul curelei este SPZ cu diametrul primitiv al roii conductoare:1601 =pD mm;

    Diametrul primitiv al roii de curea conduse:1921602,1

    12===

    pCpDiD mm;

    Distana ntre axe preliminar:( ) ( ) 6,6331921608,12...75,0

    21

    =+=+=pp

    DDA

    mm; Unghiul dintre ramurile curelei:

    012 879,2025,06,6332

    160192

    22sin ==

    =

    =

    A

    DD pp;

    Unghiul de nfurare a curelei pe roi:0

    1105,177879,2180 === ;0

    2 89,182879,2180 =+=+= ; Lungimea primitiv a curelei:

    ( )( )

    ( )( )

    52,18206,6334

    160192192160

    26,6332

    422

    22

    21

    21 =

    +++=

    +++=

    A

    DDDDAL

    pp

    ppp mm;

    Se adopt 1800=pL mm;

    9

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    8/40

    Distana ntre axe recalculat:

    ( ) ( ) ( )

    +++= 212

    2

    2121 222

    25,0 pppppppprec DDDDLDDLA

    ( ) ( ) ( ) 94,219216021921602

    18001921602

    180025,02

    2

    =

    +++=

    recA mm;

    Viteza periferic a curelei: aCp vnDv = 311

    1060 ; 30=av m/s

    30377,81060

    10001603

    =

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    9/40

    Fig.3 Elementele geometrice aleprofilului curelei trapezoidale

    SPZ (8,5 x 8)5,8=pl mm;8=h mm;

    2max =b mm;040=95,9=a mm

    Roile de curea folositen figura 4 se prezint conform STAS 1162-84 dimensiunile ale seciunilor canalelor roilor

    de curea unde:n este nlimea canalului deasupra linie primitive;m adncimea canalului sub linia primitiv;f distana dintre axa seciunii canalului extrem i marginea vecin a roii;e distana dintre axele seciunilor la dou canale vecine; unghiul canalului; 038= ;

    eD diametrul exterior al roii; nDD pe += 2 ;166321602

    11=+=+= nDD

    pe mm;198321922

    22 =+=+=nDD

    pe mm;B limea total a roii;( ) 168221 ==+= fzeB mm; z numrul de canale; z=1.

    Fig. 4 Elementele geometrice ale seciunilor canalelorroilor de curea

    5,8=pl mm;5,2min =n mm; 3=n mm;9min =m mm;

    8=f mm;0=e mm;038=5,0=r

    mm;1181 =eD mm;1742 =eD mm;40=B mm.

    Cap. 4 Calculul de rezisten

    4.1 Calculul angrenajului melc-roat melcat.

    11

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    10/40

    a) Date de proiectare:

    Puterea nominal a melcului: 03455,11 =P kW; Turaia melcului: 33,8331 =n rot/min; Raportul de angrenare: 2512 =u ; Durata de funcionare a angrenajului: 15000=hL ore;

    Condiiile de funcionare ale angrenajului: motorul electric asincron, pomp cupiston, ocuri moderate; Parametrii melcului de referin: 00 20= ; 1

    * =ah ; 25,0* =c .

    b) Alegera materialului i stabilirea tensiunilor limitPentru execuia melcului se alege ca material OLC45 STAS 880-80 cu urmtoarele

    caracteristici: rezistena la rupere: 660=mR 2/mmN ; rezistena la curgere: 4002,0 =pR 2/mmN ; duritatea flancului = ( )220...175 HB

    Roata melc se execut din CuSt12 STAS 197/2-83 cu urmtoarele caracteristici: rezistena la traciune: 220=t 2/mmN ; duritate = 80 HB ; tensiunile limit: 3202lim =H 2/mmN

    1902lim =F 2/mmNpentru melc din oel i roat melcat din CuSt12 centrifugat.

    c) Calculul de dimensionare1) Numrul de nceputuri a melcului i numrul de dini a roii melcate:

    21 =z ; 5025212 === zuz ;

    2) Raportul de angrenare 25=u ;3) Coeficientul diametral al melcului: 12=q ;4) Factorul de elasticitate a materialului 147=EZ MPa (pentru melc din oel i

    roat melcat CuSt12);

    5) Unghiul de pant al elicei de referin a melcului: 01 46,912

    2=== arctg

    q

    zarctg

    ;

    6) Factorul zonei de contact: 47,2202sin

    46,9cos2

    2sin

    cos2 =

    =

    Hz ;

    7) Factorul de utilizare: 25,1=AK ;

    8) Factorul dinamic:2,1=

    VK

    ;9) Factorul de repartizare a sarcinii pe limea danturii pentru solicitarea de contact:1=HK (pentru sarcin constant);

    10) Momentul de torsiune la arborele roii melcate: 7,2662 =tM Nm;11) Rezistena admisibil pentru solicitarea de contact:

    8,28689,032022lim2 === NHHP Z 2/mmN7

    2210999,21500066,266060 === hL LnN

    87,01099,2

    10108

    7

    7

    8

    2

    7

    2 ===

    L

    NN

    Z

    12) Distana ntre axe:

    32

    2

    2

    2

    2

    16,0

    HVA

    HP

    HEtW KKK

    q

    zZZM

    z

    qa

    +=

    12

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    11/40

    3,10512,125,112

    50

    05,279

    47,2147107,266

    50

    1216,0 3

    2

    3 =

    +=Wa mm

    125=WSTASa mm;

    13) Modulul axial: 03,45012

    12522

    2

    ' =+

    =+

    =zq

    am WX ; 4=XSTASm ;

    14) Coeficientul diametral al melcului: 12=q ;

    15) Calculul elementelor geometrice ale melcului cilindric i roii melcate:- Unghiul de pant al elicei melcului: 01 46,9

    12

    2=== arctg

    q

    ztg ;

    - Modulul normal: 945,346,9cos4cos === Xn mm ;- Modulul frontal al roii melcate este corelat cu cel axial: 42 == Xt mm ;

    - nlimea capului spireri melcului: 441* === Xaa mhh mm;

    - nlimea piciorului spirei melcului: ( ) ( ) 5425,01** =+=+= Xaf mchh mm- nlimea spirei melcului: 954 =+=+= fa hhh mm;

    - Distana ntre axe de referin: 1242

    50124

    2

    2 =

    +=

    +=zq

    ma X mm;

    - Deplasarea specific de profil: 25,04

    124125=

    =

    =

    XSTAS

    WSTAS

    m

    aax ;

    - Diametrul de referin al melcului: 4841201 === Xmqd mm;- Diametrul cercului de divizare al melcului i roii melcate:

    ( ) ( )[ ] 5025,0212421 =+=+= xqmd X mm;20050422 === zmd X mm;

    - Diametrul de cap pentru melc respectiv roata melcat:( ) 58121242 *

    1=+=+= aXa hqmd mm;

    ( ) ( )[ ] 21025,021250422*

    22 =++=++= xhzmd aXa mm;- Diametrul de picior pentru melc respectiv roata melcat:

    ( ) ( ) 3825,02212422 **1 === chqmd aXf mm;( ) ( )[ ] 19225,0225,022504222 **22 =+=+= xchzmd aXf mm

    - Lungimea melcului la un nceput: ( ) ( ) 565006,011406,011 21 =+=+= zmb X mm;- Limea roii melcate: 5,435875,075,0 12 == adb mm.

    16) Viteza periferic a melcului, respectiv a roii melcate:

    18,2

    1060

    33,83350

    1060 33

    11

    1 =

    =

    =

    ndv m/s;

    349,01060

    33,33210

    106033

    22

    2=

    =

    =

    ndv m/s;

    17) Viteza de alunecare

    21,246,9cos

    18,2

    cos

    1

    1 ===

    vval m/s;

    358,046,9cos

    349,0

    cos

    2

    2===

    vval m/s;

    d) Calculul de verificare

    18) Verificarea angrenajului la tensiunea de contact pe flancurile dinilor:

    13

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    12/40

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    13/40

    7) Profilul cremalierei de referin: 00 20= ; 1* =ah ; 25,0* =c ; 38,0=of m

    b) Alegerea materialului i stabilirea tensiunilor limit1) Pentru execuia roilor se alege ca material 18MnCr10 cu urmtoarele

    caracteristici: rezistena la rupere: 1180...880=mR 2/mmN ; rezistena la curgere: 6102,0 =pR 2/mmN ; duritatea flancului: 58 HRC ;

    2) Stabilirea tensiunilor limit: 16002lim =H 2/mmN 10002lim =F 2/mmN ;

    c) Calculul de predimensionare1) Numrul de dini al pinionului respectiv al roii:

    6,2815,2

    2501

    2max3 =+

    =+

    =dat

    W

    um

    az ; se adopt 293 =z ;

    50=m

    aW pentru roi cementate i clite;

    735,2293434 === uzz ;

    2) Raportul de angrenare real: 517,229

    73

    3

    4

    34 ===z

    zu ;

    3) Calculul rezintenelor admisibile pentru solicitarea de contact, respectiv dencovoiere, la predimensionare:

    - WNHHP ZZ = 4,34,3lim4,3 87,0 ;( )43 ,min HPHPHP = ;

    - Factorul durabilitii flancului NZ :

    7133 10993,211500033,336060 === XLnN hL7

    244102,111500032,136060 === XLnN hL

    BHLStH NNN

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    14/40

    - 4,34,34,3lim4,3 8,0 YYNFFP = ;1103 4,3

    6 ==> NBFL YNN ;98,062,1

    33== YYsa ;175,1 44 == YYsa ;8001110008,03 ==FP 2/mmN ;8001110008,0

    4==

    FP 2/mmN ;

    4,3saY factorul concentratorului de tensiune;4,3Y factorul relativ de sensibilitate al materialului la concentratorul de tensiuni

    de la baza dintelui, la durabilitate nelimitat, respectiv la solicitare static

    4) Numrul critic de dini al pinionului la predimensionare

    ( )2

    32

    333

    17...6

    HP

    FP

    EFasacrZ

    u

    uYYz

    += ;

    4,3FaY factorul de form al dintelui; 52,23 =FaY ; 23,24 =FaY .

    EZ factorul elasticitii materialelor; 8,189=EZ MPa ;

    15,262,1

    1

    68,1447

    8008,18925,2

    125,25,6

    115,6 2

    2

    33

    2

    32

    3 +

    =+

    =FasaHP

    FPEcr

    YYZu

    uz

    ;

    49,323 =crz ;

    5) Criteriul siguranei n funcionare al angrenajului la predimensionare99,3031

    33=>=

    crzz solicitarea principal este solicitarea de ncovoiere.

    6) Distana ntre axe:

    ( )( )

    3

    3

    2

    33 19,0...75,0FP

    FasaA

    a

    tW

    YYK

    uzMa

    += ;

    AK factorul de utilizare; 25,1=AK ;a coeficientul de lime; 4,0=a ;

    ( )97,102

    800

    52,262,125,1

    4,0

    15,229109,26385,0 3

    23

    =

    +

    =Wa mm;

    Se adopt constructiv 200=WSTASa mm;7) Momentul de torsiune la arborele pinionului: 9,2633 =tM Nm;8) Coeficientul de lime : 4,0=a ;

    d) Calculul de dimensionare i verificare

    1) Modulul danturii: 92,3732920022

    43

    =+=

    +=

    zzam WSTAS ; se adopt 4=STASm mm;

    2) Calculul elementelor geomatrice ale roilor i angrenajului:

    - Distana ntre axe de referin:( ) ( )

    2042

    73294

    2

    43 =+

    =+

    =zzm

    a mm;

    - Distana ntre axe: 200=Wa mm;

    - Unghiul de angrenare: 0567,1620cos200

    204arccoscosarccos =

    =

    =

    W

    Wa

    a;

    - Involuta unghiului : 014904,01802020 ===

    tgtginv ;

    - Involuta unghiului W : 00833,0180

    567,16567,16 ===

    tgtginv WWW ;

    16

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    15/40

    - Coeficientul deplasrilor de profil nsumat:

    ( ) ( ) 92,0014904,000833,0202

    7329

    2

    43 =+

    =+

    =tg

    invinvtg

    zzx WS

    ;

    - Coeficientul deplasrilor de profil: 5,0343 =+= xxxxS ; la pinion (3) 42,04 =x ; la roat (4);

    - Diametrul de divizare: al pinionului (3): 11629433 === zmd mm; al roii (4): 29273444 === zmd mm;

    - Diametrul de baz: al pinionului (3): 10920cos116cos33 === ddb mm; al roii (4): 39,27420cos292cos44 === ddb mm;

    - Diametrul de rostogolire:

    al pinionului (3): 733,11315,2

    2002

    1

    2

    34

    3 =+

    =+

    =u

    ad WW mm;

    al roii (4): 266,28615,2

    5,22002

    1

    2

    34

    34

    4 =+=

    +

    =u

    uad WW mm;

    - Diametrul de cap de referin (cu dini nescurtai):

    al pinionului (3):( ( ) 120452,0121162

    3

    *

    33=+=++= mxhdd aa mm;

    al roii (4): ( ) ( ) 296442,0122922 4*

    44=+=++= mxhdd aa mm;

    - Diametrul de picior: al pinionului (3):

    ( ) ( ) 10245,025,01211623

    **

    33=++=+= mxchdd af mm;

    al roii (4):

    ( ) ( ) 64,27842,025,0122922 4**

    44 =++=+= mxchdd af mm;- Limea roii: 802004,04 === Wa ab mm;

    ( ) 8842805...2243 =+=+= bb mm;

    3) Viteza periferic pe cercul de divizare:

    209,01060

    33,33116

    106033

    33 =

    =

    =

    ndv m/s;

    4) Alegerea treptei de precizie a procedeului tehnologic final de execuie a roiidinate i treapta de precizie rezultat

    Treapta a-9-a de precizie. Procedeul de prelucrare este mortezarea.

    5) Alegerea rugozitii flancurilor i a zonei de racordare:La mortezare cu treapta a-9-a rugozitatea flancurilor este: 6,13 =aR m i 2,34 =aR m;

    6) Alegerea lubrifiantului:

    Vscozitatea cinematic 120= s

    mm 2i se alege uleiul TIN 125 EP;

    7) Rezistenele admisibile pentru calculul de verificare:

    - XWVRLH

    NH

    HPZZZZZ

    S

    Z

    =

    min

    4,34,3lim

    4,3

    ;

    ( )43 ,min HPHPHP = ;

    minHS coeficientul de siguran minim la solicitarea de contact; 15,1min =HS ;

    17

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    16/40

    XZ factorul de mrime pentru flanc pentru solicitarea de contact; 1=XZ ; NZ factorul durabilitii flancului; 04,13 =NZ ;

    1,14 =NZ ;

    RZ factorul rugozitii flancurilor pentru soliciatrea de contact, factorul rugozitii

    racordrii dintelui pentru solicitarea de ncovoiere; 1,1=RZ ;LZ factorul materialelor de ungere; 02,1=LZ ;

    VZ factorul vitezei periferice pentru solicitarea de contact; 96,0=VZ ;WZ factorul raportului duritii flancurilor dinilor; 1=WZ ;

    5,15581196,01,102,115,1

    04,116003 =

    =HP 2/mmN ;

    4,16481196,01,102,115,1

    1,116004 =

    =HP 2/mmN ;

    ( ) ( ) 5,15584,1648;5,1558min,min 43 === HPHPHP 2/mmN ;

    - 4,34,34,3min

    4,34,3lim

    4,3 XR

    F

    NF

    FPYYY

    S

    Y

    =

    ;

    minFS coeficientul de siguran minim la solicitarea de ncovoiere; 25,1min =FS ;4,3NY factorul durabilitii flancurilor pentru solicitare de ncovoiere; 14,3 =NY ;4,3Y factorul relativ de sensibilitate al materialului la concentratorul de tensiuni de la

    baza dintelui, la durabilitate nelimitat; 98,03 =Y ; 14 =Y ;4,3RY factorul rugozitii racordrii dintelui pentru solicitarea de ncovoiere;

    13 =RY ; 98,04 =RY ;4,3X

    Y factorul de dimensiune pentru solicitarea de ncovoiere; 14,3 =XY ;

    80011125,1

    110003

    =

    =FP 2/mmN ;

    80011125,1

    110004 =

    =FP 2/mmN ;800=FP 2/mmN ;

    8) Verificarea angrenajului la presiune de contact

    ( )HP

    W

    HHVAt

    W

    HE

    Hub

    uKKKKM

    a

    ZZZ

    +

    =

    cos

    cos

    2

    1

    344

    3

    343 ;

    ( )

    +

    ++

    +

    =

    tgzzz

    zz

    z43

    2

    4

    2

    42

    3

    2

    3

    cos

    2

    cos

    2

    2

    1;

    ( ) 73,12070317020cos

    27031

    20cos

    231

    2

    1 22

    22

    =

    +

    ++

    +

    = tg

    ;

    86,03

    73,14

    3

    4==

    =

    Z ;

    68,073,1

    75,025,0

    75,025,0 =+=+=

    Y ;

    YZ ; factorul gradului de acoperire pentru solicitarea de contact, respectiv dencovoiere;

    61,236,1820cos

    2

    cos

    2

    22 === tgtgZ

    WH ;HZ factorul zonei de contact;

    AK factorul de utilizare; 25,1=AK ;

    18

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    17/40

    VK factorul dinamic; 2,1=VK ;

    HK factorul repartiiei sarcinii pe limea danturii pentru solicitarea de contact;05,1=HK ;

    HK factorul repartiiei frontale a sarcinii pe perechile de dini aflate simultan nangrenare, pentru solicitarea de contact;

    ( )

    += 1

    15,021

    2

    Z

    qKH ;

    5,4,/4 5 5

    25 61,04

    /

    21,04

    33

    =

    +=

    +=

    bF

    fq

    t

    p b r

    ;

    prbf abaterea efectiv a pasului de baz (extras din STAS 6273-81);56=prbf ;

    45501162

    3

    3

    3==

    =

    d

    MF tt N;

    ( ) 86,3186,0

    15,057,421

    2=

    +=

    HK ;

    ( )7,918

    567,16cos

    20cos

    5,2802

    15,287,105,12,125,1109,263

    200

    61,286,08,18933

    =

    +

    =H

    2/mmN

    5,15587,918 =

    q ;

    01,373,157,4 === qKF ;

    ( )9,387

    567,16cos

    20cos88,262,168,001,305,12,125,1

    200882

    15,229109,2632

    2

    2

    23

    3 =+

    =F ;

    8009,3873 =

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    18/40

    4.3 Calculul forelor din angrenaje

    a) Calculul forelor din angreanajul melcat (1-2)

    20

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    19/40

    Fig.5 Forele dezvoltate n angrenajul melcat cilindric

    24,4745010975,11223

    1

    1

    12 ====dMFF tta N;

    2667200

    107,26622 3

    2

    2

    21=

    =

    ==

    d

    MFF tta N;

    84,98546,9sin01,046,9cos20cos

    20sin2667

    sincoscos

    sin121

    =

    =

    ==

    n

    a

    rr

    FFF N;

    coeficientul de frecare; 01,0=

    b) Calculul forelor n angrenajul cilindric (3-4)

    21

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    20/40

    Fig.6 Forele dezvoltate n angrenajul cilindric cu dini drepi

    4550116

    109,26322 3

    3

    3

    34=

    =

    ==

    d

    MFF ttt N;

    7,970202667234 ==== tgtgFFF trr N.

    Sistemul de forte n reductorul de turaie este prezentat n urmtoarea figur:

    22

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    21/40

    Fig. 7 Sistemul de fore n reductorul de turaii

    4.4 Elementele constructive ale carcasei

    23

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    22/40

    Fig. 8 Forma constructiv i principalele dimensiuni ale carcaseiunui reductor de turaie cu angrenaj cilindric

    Denumirea elementelor carcasei Simbol Valorile elementelor carcasei

    Grosimile pereilor i nervurilor:- corpului- capacului- nervurilor corpului i capacului

    1

    s

    9 mm9 mm9 mm

    Limile i grosimile flanelor:- limea exterioar- limea total- grosimea flanei corpului- grosimea flanei capacului

    ek

    tk

    hlh

    42 mm51 mm

    13,5 mm13 mm

    Diametrele uruburilor- de fixare a tlpii- de fixare a lagrelor- de fixare a flanelor- distana ntre uruburi

    d1

    d

    2d

    S

    25 mm21 mm18 mm

    150 mm

    4.5 Calculul subansamblului arborelui de intrare n reductor

    24

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    23/40

    4.5.1 Dimensionarea arborelui

    a) Alegera materialuluiPentru construcia arborelui se alege ca material OLC45 STAS 880-80 cu urmtoarele

    caracteristici mecanice: rezistena la rupere: 660=mR 2/mmN ; rezistena la curgere: 4002,0 =pR 2/mmN ;3 duritatea flancului = ( )220...175 HB ; 3306605,05,01 === c 2/mmN ; 1986603,03,01 === r 2/mmN ; ( ) 1604004,04,0...3,0)( === cIIai 2/mmN ;

    ( ) 1653305,05,0...4,0 1)( === IIIai 2/mmN ;

    ( ) 10414065,065,0...6,0 )( === IIaiaII 2/mmN .

    b) Schema de ncrcare, diagrama de eforturi, forma constructicv

    Fig. 9 Schema de ncrcare, diagrama de eforturi, formaconstructiv

    c) Stabilirea solicitrilor

    Poriunea 4-1 arborele este solicitat la torsiune pulsatorie.

    25

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    24/40

    Poriunea 1-3 solicitarea este compus: ncovoiere alternant simetric cu torsiunepulsatorie

    Poriunea 3-2 solicitarea este de ncovoiere alternant simetric.

    d) Calculul reaciunilor

    n plan orizontal:

    ( ) 06,25413015015024,47400 12121 =+=

    +==+=baaFHaFbaHM tt N;

    ( ) 18,220130150

    13024,47400 11112 =+

    =

    +

    ==+=ba

    bFHbFbaHM tt N;

    n plan vertical:

    ( )ba

    dFaFV

    dFaFbaVM arar +

    +==+= 1

    20

    20 1112

    1

    1121 ;

    25,766130150

    1

    2

    50266715084,985

    2 =+

    +=V N;

    ( ) ba

    d

    FbFV

    d

    FbFbaVM arar +

    ==++=1

    20201

    111

    1

    1112 ;

    6,219130150

    1

    2

    50266713084,9851 =+

    =V N;

    96,3106,219185,220 22212

    11 =+=+= VHR N;

    27,80725,76606,254 22222

    22 =+=+= VHR N;

    e) Calculul momentelor principale ale seciunilor

    3

    13,1011,3815006,254 === aHMiH Nmm;3

    13,1094,321506,219 === aVM stiV Nmm;

    3

    23, 106125,9913025,766 === bVMdr

    iV Nmm;

    ( ) 32223,

    2

    3,3, 10372,5094,3211,38 =+=+=st

    iViH

    st

    iMMM Nmm;

    ( ) 32223,2

    3,3, 1065,106612,9911,38 =+=+=dr

    iViH

    dr

    i MMM Nmm;

    ( ) 32221

    2

    3,3,1005,162975,,1103,137,50 =+=+= t

    st

    i

    st

    ech MMM Nmm;

    ( )

    ( )

    03,1160

    165===

    IIai

    IIIai

    ;

    f) Determinarea diametrelor pe principalele seciuni

    Pe poriunea 4-1:

    ( )

    37,8104

    10975,1116163

    3

    3'

    1=

    =

    =

    IIa

    tI

    C

    Md mm;

    Datorit prezenei canalului de pan necesar la montarea roii de curea acest diametru semajoreaz cu 4%:

    7,837,837,8100

    4

    100

    4 '1

    '

    11 =+=+= CCC ddd mm. Se adopt 101 =d mm;

    Pe poriunea 1-3:

    ( )

    74,14165

    1082,5132323

    3

    33,

    2 =

    =

    =

    IIIa

    st

    ech

    C

    Md mm. Se adopt 202 =d mm;

    26

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    25/40

    Pe poriunea 3-2:

    ( )

    75,18165

    1065,10632323

    3

    33,

    3 =

    =

    =

    IIIa

    dr

    i

    C

    Md mm. Se adopt 253 =d mm.

    g) Calculul de verificare la oboseal al arborelui I

    Pentru poriunea 4-1: arborele este solicitat la torsiune; verificarea se face cu coeficientulde siguran.

    a

    c

    mv

    mm

    k

    cc

    +

    =

    1

    1

    ; 4,2...7,1=ac ;

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 42,1=k ; m - factorul dimensional, 95,0=m ; m - coeficient de calitate, 90,0=m ; 1981 = 2/mmN ; 220=c 2/mmN ;

    61,35125,1682

    10975,11

    2

    3

    =

    =

    ==

    p

    tI

    mVW

    M 2/mmN ;

    ( ) ( )

    125,168102

    5,2105,24

    16

    10

    216

    23

    1

    2

    111

    3

    1 =

    =

    =

    d

    tdtbdWp

    3mm ;

    7,117,2

    220

    61.35

    198

    61.35

    90,095,0

    42,1

    1=>=

    +

    = acc

    Pentru poriunea 1-3: arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetric cu torsiune

    pulsatorie

    accc

    ccc

    +

    =

    22

    ;

    v

    mm

    k

    c

    = 1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 55,1=k ; m - factorul dimensional, 90,0=m ; m - coeficient de calitate, 90,0=m ; 3301 = 2/mmN ;

    17,64785

    50372max ====

    i

    i

    VW

    M 2/mmN ;

    78532

    20

    32

    33

    2 =

    =

    = d

    Wi 3mm ;

    687,2

    17,6490,090,0

    55,1

    330=

    =

    c

    c

    mv

    mm

    k

    c

    +

    =

    1

    1

    27

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    26/40

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 42,1=k ; m - factorul dimensional, 90,0=m ; m - coeficient de calitate, 90,0=m ; 1981 = 2/mmN ; 220=c 2/mmN ;

    81,3

    15702

    10975,11

    2

    3

    =

    =

    ==p

    tImV

    W

    M 2/mmN ;

    157016

    20

    16

    33

    2 =

    =

    = d

    Wp 3mm ;

    59,19

    220

    81,3

    198

    81,3

    90,090,0

    42,1

    1=

    +

    =

    c;

    66,259,19687,2

    59,19687,2

    22=

    +

    =c

    Pentru poriunea 3-2: arborele este soicitat la ncovoiere alternant simetric.

    v

    km

    k

    c

    = 1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 55,1=k ; m - factorul dimensional, 88,0=m ; m - coeficient de calitate, 90,0=m ; 3301 = 2/mmN ;

    67,6871,2650

    106653max ====

    i

    i

    VW

    M 2/mmN ;

    21,153332

    30

    32

    33

    3 =

    =

    = d

    Wi 3mm ;

    456,2

    67,6890,088,0

    55,1

    330=

    =

    c.

    4.5.2 Calculul asamblrii cu pan

    Pentru prinderea roii de curea conduse pe arbore se folote o pan paralel conform STAS1004-81 corespunztor diametrului d=15 mm.

    Schia ansamblului este prezentat n figura 10 cu urmtoarele dimensiuni:4=b mm;4=h mm;5,21 =t mm;8,12 =t mm;

    28

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    27/40

    Fig.10 Asamblarea cu pan paralel

    Lungimea penei se determin cu relaia:

    975,11100410

    10975,1144 3=

    =

    =

    a

    tI

    phd

    Ml mm; 12=STASl mm;

    120...80=ap 2/mmN ; 100=ap 2/mmN ;Verificarea penei se face la forfecare cu relaia:

    aftI

    eflbd

    M

    =2

    ; 120=af 2/mmN ;

    12089,4912410

    1097,112 3=

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    28/40

    dac

    =

    =>

    =

    =

    ;9,0

    ;5,0

    ;0

    ;1

    2

    2

    2

    2

    Y

    Xe

    F

    F

    Y

    Xe

    F

    F

    r

    a

    r

    a

    - pentru lagrul 2 se folosete un rulment radial-axial cu bile pe un rnd cu simpluefect:

    d=20 mm;D=52 mm;B=15 mm;C=12,5 kN;e=1,14

    dac

    ==>

    ==

    ;5,0

    ;3,0

    ;0

    ;1

    2

    2

    2

    2

    Y

    Xe

    F

    F

    Y

    Xe

    F

    F

    r

    a

    r

    a

    30

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    29/40

    =

    ===

    ;7,0

    ;4,06 7,2

    8 4,9 8 5

    2 6 6 7

    2

    2

    1

    1

    Y

    X

    F r

    F a

    26671 == FaK N;18,167

    93,0

    96,3105,05,0

    1

    1'

    1 ===Y

    FrFa N;

    02,53072,0

    84,9855,05,0

    2

    2'

    2 ===Y

    FrFa N;

    Se observ c '2'

    1 FaKFa >+ Se ncarc lagrul 2 cu o for fictiv Sa astfel nct:SaFaKFa +=+ '2

    ' ;

    18,2834266718,167'

    12 =+=+= KFaFa N;18,167'11 == FaFa N.

    Se calculeaz sarcina dinamic echivalent cu relaia:56,2657266793,096,31057,01111111 =+=+= FaYFrXVP N;38,83524,47493,084,98557,01222222 =+=+= FaYFrXVP N;

    121 ==VV inelul interior al rulmentului este cel rotitor;Se calculeaz durabilitatea:

    74910

    33,8331500060

    10

    6066

    =

    =

    = IhnL

    L mil rotaii;

    Capacitatea dinamic de ncrcare a rulmentului;

    cat

    pCLPC 1

    /1

    11

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    30/40

    Fig. 11 Schema de ncrcare, diagrama de eforturi, forma constructiv

    c) Stabilirea solicitrilor

    Poriunea 1-3 arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetricPoriunea 3-4 solicitarea este compus: ncovoiere alternant simetric i torsiune

    pulsatoriePoriunea 4-2 arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetric.

    d) Calculul reaciunilor

    n plan orizontal:

    ( ) ( )( )cba

    baFaFHbaFaFcbaHM rtrt ++

    ++==+++++= 32

    23221 00

    ( )91,1402

    110150110

    1501107,97010026672 =++

    ++=H N;

    ( ) ( )( )

    cba

    cFcbFHcFcbFcbaHM rtrt ++

    ++==+++= 3213212 00

    ( )77,2334

    110150110

    1107,97011015026671 =++

    ++=H N;

    n plan vertical:

    32

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    31/40

    ( ) ( ) =+++++= 02

    03

    2

    2221 baFd

    FaFcbaVM tar

    ( ) ++

    ++=

    cbabaF

    dFaFV tar

    1

    23

    2

    222

    ( ) 7,3335110150110

    11501104550

    2

    2002,47410084,9852 =++

    ++=V N;

    ( ) ( ) =+++= 02

    0 32

    2212 cFdFcbFcbaVM tar

    ( ) ++

    +++=

    cbacF

    dFcbFV tar

    1

    23

    2

    221

    ( ) 11,1136110150110

    11107,970

    2

    20024,47411015084,9851 =++

    +++=V N;

    54,259677,233416,1136222

    1

    2

    11 =+=+= VHR N;

    54,36185,33359,1402222

    2

    2

    22 =+=+= VHR N;

    e) Calculul momentelor principale ale seciunilor

    3

    13,1048,23310077,2334 === aHMiH Nmm;

    3

    24, 10319,15411092,1402 === cHMiH Nmm;3

    13, 10616,11310016,1136 === aVMst

    iV Nmm;

    32213, 10192,6610024,474100*16,11362

    ===d

    FaVMa

    dr

    iV Nmm;

    3

    24,10912,36611057,13335 === cVMiV Nmm;

    ( ) 62223,

    2

    3,3,8,1259653113616233477 =+=+= st

    iViH

    st

    iMMM Nmm;

    ( ) 3222

    3,

    2

    3,3, 10678,24266192233477 =+=+=dr

    iViH

    dr

    i MMM Nmm;6222

    4,

    2

    4,4, 10398044336912154319 =+=+= iViHi MMM Nmm;

    ( ) 36334326390005,16,242678 22223,3, =+=+= tIIdr

    i

    dr

    ech MMM Nmm;62222

    4,4, 1048121139804405,1398044 =+=+= tIIist

    ech MMM Nmm;

    ( )

    ( )

    05,15,213

    225===

    IIai

    IIIai

    ;

    f) Determinarea diametrelor pe principalele seciuni

    Pe poriunea 1-3:

    ( )

    75,22225

    8,259653323233

    3,

    1=

    =

    =

    IIIa

    st

    i

    C

    Md mm; Se adopt 251 =d mm;

    Pe poriunea 3-4:

    ( )

    43,25225

    363349323233

    3,

    2 =

    =

    =

    IIIa

    dr

    ech

    C

    Md mm. Se adopt 352 =d mm;

    ( )

    53,27225

    1021.48132323

    3

    34,

    3 =

    =

    =

    IIIa

    st

    ech

    C

    Md mm. Se adopt 303 =d mm;

    Pe poriunea 4-2:

    33

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    32/40

    ( )

    22,26225

    1039832323

    3

    34,

    4 =

    =

    =

    IIIa

    i

    C

    Md mm. Se adopt 30 mm.

    g) Calculul de verificare la oboseal al arborelui II

    Pentru poriunea 1-3: arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetric, verificarea se

    face cu coeficientul de siguran.

    v

    km

    k

    c

    = 1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 66,1=k ; m - factorul dimensional, 73,0=m ; m - coeficient de calitate, 87,0=m ; 5001 = 2/mmN ;

    64,160

    2,1533

    8,259638max ====

    i

    i

    V

    W

    M 2/mmN ;

    2,153332

    25

    32

    33

    1 ==

    = d

    Wi 3mm ;

    13,1

    35,16987,073,0

    66,1

    500=

    =

    c.

    Pentru poriunea 3-4: arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetric i torsiunepulsatorie.

    accc

    ccc

    +

    =

    22

    ;

    v

    mm

    k

    c

    = 1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 66,1=k ; m - factorul dimensional, 73,0=m ;

    m - coeficient de calitate, 87,0=m ; 5001 = 2/mmN ;

    67,11125,73564

    3,044,398max ====

    i

    i

    VW

    M 2/mmN ;

    ( ) ( )25,3564

    352

    535510

    32

    35

    232

    23

    2

    2

    121

    3

    2

    1=

    =

    =

    d

    tdtbdW 3mm ;

    14,1

    67,111187,073,0

    66,1

    500=

    =

    c

    34

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    33/40

    c

    mv

    mm

    k

    c

    +

    =

    1

    1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 45,1=k ; m - factorul dimensional, 73,0=m ; m - coeficient de calitate, 87,0=m ;

    3001 = 2/mmN ; 360=c 2/mmN ;

    61,2792,47772

    263900

    22

    max =

    =

    ===p

    tII

    mVW

    M 2/mmN ;

    ( ) ( )

    9,4777352

    535510

    16

    45

    216

    23

    3

    2

    131

    3

    3 =

    =

    =

    d

    tdtbdWp

    3mm ;

    49,3

    360

    61,27

    300

    61,27

    87,073,0

    45,1

    1=

    +

    =

    c;

    53,149,371,1

    49,371,122=

    +

    =c

    Pentru poriunea 4-2: arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetric.

    v

    km

    k

    c

    = 1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 66,1=k ;

    m - factorul dimensional, 73,0=m ; m - coeficient de calitate, 87,0=m ; 5001 = 2/mmN ;

    24,150375,2649

    32,3980446

    max====

    i

    i

    VW

    M 2/mmN ;

    375,264932

    30

    32

    33

    4 =

    =

    = d

    Wi 3mm ;

    27,1

    24,15087,073,0

    66,1

    500=

    =

    c.

    4.6.2 Calculul asamblrii cu pan

    Pentru prinderea roii melcate pe arbore se folote o pan paralel conform STAS 1004-81,materialul penei OLC45, schia ansamblului este prezentat n fig.10.

    Corespunztor diametrului d=35 mm se aleg urmtoarele dimensiuni:10=b mm;8=h mm;0,5

    1=t mm;

    3,32 =t mm;

    Lungimea penei este impus de limea roii melcate 37,452 =b mm.

    35

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    34/40

    Rezult 40=STASl mm.Verificarea penei se face la presiune de contact cu relaia:

    10025,94401035

    109,263443

    =>=

    =

    = aefa

    STAS

    tII

    efppp

    lhd

    Mp 2/mmN

    120...80=ap 2/mmN ; 100=ap 2/mmN ;Verificarea penei se face i la forfecare cu relaia:

    af

    STAS

    tIIef

    lbdM = 2 ;

    120=af 2/mmN ;

    1207,37401035

    109,2632 3=

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    35/40

    dac

    =

    =>

    =

    =

    ;5,0

    ;3,0

    ;0

    ;1

    Y

    X

    eF

    F

    Y

    X

    e

    F

    F

    r

    a

    r

    a

    5,3;0

    ;14 8,0

    8 4,9 8 5

    2 4,4 7 42

    2

    2

    2

    2 ==

    =

    =

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    36/40

    ( ) 1,1285,2136,065,0...6,0 )( === IIaiaII 2/mmN .

    b) Schema de ncrcare, diagrama de eforturi, forma constructicv

    Fig. 12 Schema de ncrcare, diagrama de eforturi, forma constructiv

    c) Stabilirea solicitrilor

    Poriunea 1-3 arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetricPoriunea 3-2 solicitarea este compus: ncovoiere alternant simetric i torsiune

    pulsatoriePoriunea 2-4 arborele este solicitat la torsiune pulsatorie.

    d) Calculul reaciunilor

    n plan orizontal:

    ( ) 12,682110260

    2607,97000 42421 =+

    =

    +

    ==+=ba

    aFHaFbaHM rr N;

    ( ) 6,288110260

    1107,97000 41412 =+=

    +==+=ba

    bFHbFbaHM rr N;

    n plan vertical:

    38

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    37/40

    ( ) 3,3197110260

    260455000 42421 =+

    =

    +

    ==+=ba

    aFVaFbaVM tt N;

    ( ) 71,1352110260

    110455000 41412 =+

    =

    +

    ==+=ba

    bFVbFbaVM tt N;

    3,321071,13526,288 22212

    11 =+=+= VHR N;

    97,15143,319712,682222

    2

    2

    22 =+=+= VHR N;

    e) Calculul momentelor principale ale seciunilor

    750362606,28813, === aHMiH Nmm;

    6,3517042603,319713, === aVMiV Nmm;

    35962035170475036222

    3,

    2

    3,3, =+=+= iViHi MMM Nmm;

    3,748294223,3, =+= tIIIiech MMM Nmm;

    ( )

    ( )

    05,15,213

    225===

    IIai

    IIIai

    ;

    f) Determinarea diametrelor pe principalele seciuni

    Pe poriunea 1-3:

    ( )

    34,25225

    359620323233

    3,

    1 =

    =

    =

    IIIa

    i

    C

    Md mm; Se adopt 301 =d mm;

    Pe poriunea 3-2:

    ( )

    36,32225

    3,748294323233

    3,

    2 =

    =

    = IIIa

    ech

    C

    Md mm.

    Datorit prezenei canalului de pan necesar la montarea roii cilindrice cu dini drepi acestdiametru se majoreaz cu 4%:65,3336,32*04,104,1 2

    '

    2 === cdd mm. Se adopt 452 =d mm;Pe poriunea 2-4:

    ( )

    42,291,128

    640400161633

    3 =

    =

    = IIa

    tIII

    C

    Md mm.

    Datorit prezenei canalului de pan necesar la montarea mainii de lucru acest diametru semajoreaz cu 4%:

    6,3042,2904,104,1 3'

    3 === cdd . Se adopt 353 =d mm.

    g) Calculul de verificare la oboseal al arborelui III

    Pentru poriunea 4-1: arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetric, verificarea seface cu coeficientul de siguran.

    v

    km

    k

    c

    = 1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 66,1=k ; m - factorul dimensional, 70,0=m ;

    m - coeficient de calitate, 87,0=m ; 5001 = 2/mmN ;

    39

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    38/40

    25,576280

    359620max ====

    i

    i

    VW

    M 2/mmN ;

    628032

    40

    32

    33

    1 ==

    = d

    Wi 3mm ;

    7,13,3

    25,5787,070,066,1

    500=>=

    = acc

    .

    Pentru poriunea 3-2: arborele este solicitat la ncovoiere alternant simetric i torsiunepulsatorie.

    accc

    ccc

    +

    =

    22

    ;

    v

    mm

    k

    c

    = 1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 66,1=k ; m - factorul dimensional, 65,0=m ; m - coeficient de calitate, 87,0=m ; 5001 = 2/mmN ;

    22,4064,8941

    359620max ====

    i

    i

    VW

    M 2/mmN ;

    64,894132

    45

    32

    33

    2

    1 =

    =

    = d

    W 3mm ;

    235,422,40

    87,065,0

    66,1

    500

    =

    =

    c

    c

    mv

    mm

    k

    c

    +

    =

    1

    1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 45,1=k ; m - factorul dimensional, 65,0=m ; m - coeficient de calitate, 87,0=m ;

    3001 = 2/mmN ; 360=c 2/mmN ;

    9,17352,178922

    640400

    22

    max =

    =

    ===p

    tIII

    mVW

    M 2/mmN ;

    4241116

    60

    16

    33

    2 =

    =

    = d

    Wp 3mm ;

    93,4

    360

    9,17

    300

    9,17

    87,065,0

    45,1

    1=

    +

    =

    c;

    7,1214,393,4235,4

    93,4235,422

    =>=+= acc

    40

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    39/40

    Pentru poriunea 2-4: arborele este solicitat la torsiune pulsatorie.

    c

    mv

    mm

    k

    c

    +

    =

    1

    1

    unde: k - coeficient de concentrare dinamic a eforturilor unitare , 45,1=k ; m - factorul dimensional, 73,0=m ;

    m - coeficient de calitate, 87,0=m ; 3001 = 2/mmN ; 360=c 2/mmN ;

    2,41362,77712

    640400

    22

    max =

    =

    ===p

    tIII

    mVW

    M 2/mmN ;

    ( ) ( )

    362,7771352

    535510

    16

    35

    216

    23

    3

    2

    131

    3

    3 =

    =

    =

    d

    tdtbdWp

    3mm ;

    34,2

    360

    2,41

    300

    2,41

    87,073,0

    45,1

    1=

    +

    =

    c;

    4.7.2 Calculul asamblrii cu pan

    Pentru prinderea roii cilindrice cu dini drepi pe arbore se folote o pan paralel conformSTAS 1004-81, materialul penei OLC45, schia ansamblului este prezentat n fig. 10.

    Corespunztor diametrului d=45 mm se aleg urmtoarele dimensiuni:14=b mm;9=h mm;5,5

    1=t mm;8,32 =t mm;

    Lungimea penei este impus de limea roii cilindrice cu dini drepi 804 =b mm.Rezult 80=STASl mm.Verificarea penei se face la presiune de contact cu relaia:

    100062,7980945

    64040044=>=

    =

    = aefa

    STAS

    tIII

    ef ppplhd

    Mp 2/mmN

    120...80=ap 2/mmN ; 100=ap 2/mmN ;Verificarea penei se face i la forfecare cu relaia:

    af

    STAS

    tIIIef

    lbd

    M

    =

    2; 120=af 2/mmN ;

    120415,2580945

    6404002=

  • 7/31/2019 52253144 Proiectarea Reductorului Melcat Cilindric

    40/40

    af

    tIII

    eflbd

    M

    =2

    ; 120=af 2/mmN ;

    1206,361001035

    6404002=