angrenaj melcat

  • View
    425

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of angrenaj melcat

Geometria angrenajelor melc roata melcata Angrenajele melc-roata melcata au axele rotilor dintate neconcurente si nclinate la 90. Specific acestui angrenaj este forma rotii mici reiesita din faptul ca ea are doar unul pna la patru dinti dispusi pe suprafata cilindrului de referinta dupa o linie elicoidala nclinata cu unghiul g. Aceasta face ca latimea rotii mici sa fie mai mare dect diametrul, ceea ce o face sa semene cu un surub, de unde si denumirea de melc sau surub melcat. Din asemanarea cu filetul surubului, numarul de dinti ai melcului se obisnuieste a se numi numar de nceputuri. Roata conjugata se numeste roata melcata. Angrenarea dintre melc si roata melcata se face n asa fel nct la o rotatie cu 360 a melcului, roata melcata avanseaza cu un numar de pasi egal cu numarul de nceputuri. n aceste conditii daca z1 reprezinta numarul de nceputuri ale melcului, iar z2 numarul de dinti al rotii melcate, raportul de transmitere . (10.258)

Obisnuit transmisia miscarii se face de la melc la roata melcata. Transmisia inversa are randament foarte mic, din care cauza se ntrebuinteaza foarte rar. Angrenajele melc-roata melcata pot fi cu melcul cilindric - figura10.54 sau cu melcul globoidal - figura 10.54. Angrenajele melc-roata melcata prezinta avantajul ca realizeaza rapoarte de reducere pe o plaja ntinsa ntre 6 si 100, iar pentru transmisii cinematice chiar pna la 1000. Deoarece n procesul de angrenare apar alunecari mari transmisiile melc-roata melcata: sunt expuse griparii, din care cauza sunt necesare cupluri antifrictiune pentru materialele danturilor melcului si rotii melcate ct si o ungere abundenta functioneaza cu randamente scazute comparativ cu alte angrenaje necesita o suprafata exterioara suficient de mare pentru a putea

evacua spre mediul exterior caldura produsa de frecarea flancurilor. Conditiile de angrenare si solicitare sunt mai favorabile la angrenajele cu melc globoidal unde suprafata de contact este mai mare, dar acestea necesita conditii tehnice suplimentare care le cresc pretul de revenire. Angrenajele melcate se folosesc la realizarea unor reductoare sau transmisii cinematice. 10.8.1 Angrenajul cu melc cilindric Conform STAS 6845-82 profilul danturii surubului melcat se poate executa n urmatoarele variante: n evolventa - simbol ZE arhimedic - ZA cu profil rectiliniu n sectiunea normala pe dinte ZN1 cu profil rectiliniu n sectiunea normala pe gol ZN2 generat cu freza disc dublu conica ZK1 generat cu freza deget conica ZK2.

Melcii de tip ZE, ZA, ZN1 si ZN2 sunt riglati iar cei ZK1 si ZK2 - neriglati. Pe lnga acestia se mai foloseste si angrenajul melcat nestandardizat tip CAVEX avnd melcul cu profil axial concav si roata melcata cu profil axial convex. Elementele geometrice ale angrenajului melc-roata melcata nu depind de tipul melcului (procedeul de prelucrare). Dantura angrenajului melcat este definita de melcul de referinta - figura 9.79. Elementul de baza este cilindrul de referinta de diametru do. La angrenajul melcat se evidentiaza: modulul axial mx

modulul normal mn modulul frontal mt

ntre care subzista relatiile: (10.259) Se alege din STAS 822, . Unghiul de nfasurare al elicei melcului 01 se defineste prin relatiile: (10.260)

Unghiul de nclinare al elicei melcului 01 este egal cu unghiul de nclinare al danturii rotii melcate . Deoarece cresterea valorilor unghiului de nclinare al elicei melcului 01 nrautateste conditiile de prelucrare, la valoarea lui se adapteaza si unghiul de presiune - tabelul 10.14.

Tabelul 10.14 go1 =15 Peste 15 pna la 25 Peste 25 pna la 35 Peste 35 aon 20 22,5

25 30

Deoarece cresterea unghiului de presiune mareste pericolul de aparitie a subtaierii, elementele geometrice se exprima astfel: la 01 26,5665 (q > 2z1) functie de mx. la 01 26,5665 (q < 2z1) functie de mn.

Raportul de transmitere impune numarul de nceputuri - tabelul 10.15. Tabelul 10.15

Raport de transmitere

10-22

22-40

40 Nr. nceputuri z1 4-2 2-1

1 Nr. dinti roata melcata z2 21-80 de preferat 20-40 1 Deplasare de profil x2 -0,5 = x2 =0,5 (normal zero)

0,55-0,30 Sectionnd axial un angrenaj melc-roata melcata se obtine imaginea angrenarii unei roti dintate cilindrice cu o cremaliera - figura 10.56. Desfasurnd figura10.57 o spira a melcului se obtine pasul (10.261) (10.262)

Daca punem conditia ca diametrul de divizare al melcului sa fie multiplu al modulului (10.263) se obtine coeficientul diametral cu care si (10.264)

Din relatiile tangentei si diametrului de referinta se observa ca: la q mic corespunde mare, deci randament bun, dar melc subtire (do mic) la q mare corespunde mic, deci scade randamentul, dar creste rigiditatea melcului. Alegerea coeficientului diametral este o problema de optimizare care depinde de datele problemei. Valorile posibile ale coeficientului diametral sunt prescrise n STAS 6845-82 functie de modulul axial - tabelul 10.16. Tabelul 10.16 m 1-1,6 2-2,5 3-4 5-6,3 7-10 12-16 20 si 25

q 12 14

16 10 12 14 10 11 12 9 10 12 9 10 11 8 9 10 7 8 9

Observatii - Se prefera sirul doi de valori pentru q - Pentru melcii cu un nceput cu autofrnare statica asigurata se admite q = 18 Pentru angrenajul nedeplasat (10.265) (10.266) Se observa ca pentru melc coeficientul diametral nlocuieste numarul de dinti. Distanta ntre axe: (10.267) Modificarea danturii prin deplasare se poate realiza prin: a. pastrarea numarului de dinti z2 si modificarea distantei dintre axe pentru ncadrarea n aSTAS. n aceste conditii: (10.268) (10.269) (10.270) Din aceasta ultima relatie se poate impune aSTAS de unde rezulta marimea coeficientului de deplasare. b. Pastrnd distanta ntre axe se modifica n . Punnd conditia ca sa fie 1 sau 2 se obtine x = -1; -0,5; +0,5 sau +1. De obicei . n tabelul 10.17 se prezinta sintetizat relatiile pentru calculul elementelor geometrice ale angrenajelor melc-roata melcata, cu melc cilindric.

Tabelul 10.17 Relatii pentru calculul geometric al angrenajelor melc-roata-melcata cu melc cilindric Datele de proiectare i; conditiile de functionare Se aleg sau se calculeaza anterior mx - din calculul de rezistenta adus la valori conform STAS 822-82; se alege tipul si elementele de referinta STAS 6845-82; z1 si q - conform STAS 6845-82 Elemente care se calculeaza Denumirea Relatii de calcul

Raportul de transmitere

Modulul axial al melcului

Unghiul de presiune axial de referinta al

melcului aox Melc ZA - ; Celelalte tipuri de melci

Unghiul de presiune normal de referinta al melcului Pentru melcii tip ZE, ZN1, ZN2, ZK1 si ZK2 Cand se adopta rezulta Pasul elicei

Coeficientul diametral sau ; Se adopta conform STAS 6845-82 Unghiul elicei de referinta al melcului

Modulul normal al melcului

Inaltimea capului de referinta la melc ;

de obicei

Jocul de referinta la cap

Inaltimea piciorului de referinta la melc

de obicei

Diametrul de referinta al melcului

Diametrul de cap al melcului

Diametrul de picior al melcului

Coeficientul deplasarii frontale a profilului rotii melcate a) Se modifica ad la a - STAS 6055-82

b) Se pastreaza ad = a, dar se modifica z2 in

totdeauna Diametrul de rostogolire-divizare al melcului La angrenajul nedeplasat La angrenajul deplasat: Lungimea melcului z1

1 sau 2

3 sau 4

Modulul frontal al rotii melcate

Modulul normal al rotii melcate

Unghiul de nclinare de referinta al dintelui la roata melcata

Diametrul de rostogolire al rotii melcate

Diametrul de referinta al rotii melcate Angrenaj nedeplasat Angrenaj deplasat

Diametrul de cap al rotii melcate Angrenaj nedeplasat

Angrenaj deplasat

Diametrul de picior al rotii melcate Angrenaj nedeplasat

Angrenaj deplasat

Diametrul exterior maxim al rotii melcate z1 d0max 1

2 sau 3

4

Raza de curbura a suprafetei de vrf

Latimea rotii melcate z1 b

1, 2, 3

4

Distanta de referinta ntre axe

Distanta ntre axe

10.8.2 Angrenajul cu melc globoidal Angrenajele cu melc globoidal s-au construit cu scopul maririi petei de contact si odata cu aceasta a capacitatii portante a angrenajelor melcate. Geometria angrenajului asigura contactul elicei melcului concomitent cu circa 1/9 din dintii rotii melcate. Aceasta usureaza solicitarea dar contribuie la cresterea valorii fortelor de frecare si degajarii de caldura. Din acest motiv geometria danturilor trebuie adaptata spre favorizarea formarii si mentinerii peliculei de lubrifiant ntre flancuri. Acest lucru se poate realiza cu ajutorul danturii cu flancuri rectilinii n sectiune axiala, sau mai nou cu flancuri evolventice (solutia Fronius-Heller-Bilz). Danturile cu flancuri rectilinii se executa usor, nu cer conditii pretentioase privind precizia de executie si montaj, dar nu pot fi rectificate. Din aceasta cauza cel putin n faza initiala pata de contact reala este mult mai mica dect cea teoretica crescnd solicitarile si viteza de avans a uzurii. Pentru a nu periclita dantura nca din faza initiala de functionare se impune rodarea. Pentru a fi posibila rodarea la confectionarea melcului pot fi folosite numai materiale de mbunatatire a caror duritate finala se limiteaza sub 350 HB.

Rodarea se face pe stand sau cu masina functionnd n gol. Danturile evolventice pot fi rectificate, fapt care permite folosirea otelurilor de cementare, cu duritati mari pe flancuri, la confectionarea melcului. Deoarece acestea sunt pretentioase privind precizia de executie si montaj si nca insuficient studiate, n continuare vom prezenta geometria angrenajelor globoidale cu danturi avnd flancuri rectilinii n sectiunea axiala. Flancurile rectilinii sunt tangente la cercul de diametru dt - figura 10.58. Deoarece la angrenaje globo