-
ORGANE DE MAINI PENTRU PROFIL ENERGETIC - APLICAII
- 46 -
PROBLEMA 4
Se consider reductorul conic orizontal RKH ortogonal ( = 900).
Se cere:
1. S se calculeze momentele de torsiune pe cei doi arbori ai
reductorului, dacse cunosc: puterea la intrare, PI = 30 kW; turaia
la intrare, nI = 2920 rot/min; randamentul unei perechi de rulmeni
pr = 0,99, iar al angrenajului a = 0,97; numerele de dini ale
roilor dinate, z1 = 13 i z2 = 53.
2. S se calculeze principalele elemente geometrice ale
angrenajului conic cudini drepi, cunoscnd: modulul m = 5,5 mm;
coeficientul limii danturii R = b/R = 0,3; unghiul de presiune
normal 0 = 20 o; coeficientul nlimii capului dintelui, 1h*a0 = ;
coeficientul nlimii piciorului dintelui 2,1h*f0 = .
3. S se calculeze forele din angrenajul conic cu dini drepi.
4. S se verifice rulmenii radiali axiali 30207 (montaj n O) pe
care estemontat arborele I, cunoscnd: capacitatea de ncrcare
dinamic, C = 45.000 N; capacitatea de ncrcare static C0 = 33.500 N;
durabilitatea admisibil Lha = 12.000 ore; coeficientul din expresia
durabilitii p = 10/3; coeficienii pentru calculul sarcinii dinamice
echivalente, e = 0,37 i Y = 1,6.
5. S se verifice uruburile utilizate pentru asamblarea coroanei
cu butucul roiidinate z2, considernd c acestea sunt montate fr joc,
dac: numrul de uruburi ns = 3; diametrul cercului pe care sunt
dispuse uruburile D1 = 130 mm; diametrul brului de centrare al
urubului d0 = 11 mm; lungimile de contact dintre urub i coroan,
respectiv butuc, s1 = s2 = 5 mm;
-
ORGANE DE MAINI PENTRU PROFIL ENERGETIC - APLICAII
- 47 -
tensiunea de contact admisibil, sa = 80 MPa; de forfecare
admisibil fa = 60 MPa.
6. S se verifice uruburile utilizate pentru asamblarea coroanei
cu butucul roiidinate z2, considernd c acestea sunt montate cu joc
iar coeficientul desuprasarcin este unitar, dac: numrul de uruburi
ns = 3; diametrul cercului pe care sunt dispuse uruburile D1 = 130
mm; coeficientul de frecare de alunecare dintre coroan i butuc =
0,2; elementele geometrice ale urubului M 20: d = 20 mm; d2 =
18,376 mm; d1 =
17,294 mm, p = 2,5 mm; unghiul dintre flancurile filetului
filetului = 600; coeficientul de frecare de alunecare dintre spire,
1 = 0,1; tensiunea de traciune admisibil ta = 100 MPa.
7. S se verifice asamblarea cu pan paralel de tip B a roii z2 pe
arborele II,cunoscnd: diametrul asamblrii d = 60 mm; elementele
geometrice ale penei b x h x = 18 x 11 x 40 mm; tensiunile
admisibile pentru solicitarea de contact, respectiv la forfecare sa
=
90 MPa; fa = 60 MPa.
8. Considernd c roata z2 este asamblat pe arborele II printr-un
ajustajpresat se cere s se verifice asamblarea: diametrul arborelui
d = 60 mm; ajustajul ( )085,0 066,0030,00 /6t/7H +++ ; coeficientul
de suprasarcin = 1,5; coeficientul de frecare de alunecare = 0,15;
lungimea butucului LB = 60 mm; coeficieni din relaia de calcul a
strngerii teoretice Ka = 0,7; Kb = 2,5; modulele de elasticitate
longitudinale, Ea = 2,1 . 105 MPa; Eb =2,1 . 105 MPa; factorii de
corecie ai strngerii teoretice:
pentru rugoziti SR = 10 m; pentru deformaiile termice ST = 0 m;
pentru deformaiile elastice SD = 0 m.
REZOLVARE
1. Puterea i turaia arborelui II se determin n funcie de
randamentelecuplelor de frecare, respectiv de raportul de
transmitere al angrenajului:
kW8,28PP aprIII == ; 1,4zzi
1
212 == ; min/rot716i
nn12
III == .
-
ORGANE DE MAINI PENTRU PROFIL ENERGETIC - APLICAII
- 48 -
Momentele de torsiune pe cei doi arbori sunt:
Nmm109.98nP103M
I
I7
tI =
= i Nmm104.384nP103M
II
II7
tII =
= .
2. Semiunghiurile conurilor de divizare sunt:0
121 78,13i
1arctg =
= i 01212 22,76iarctg === .
Diametrele de divizare, de cap i respectiv de picior sunt:d1 = m
. z1 = 71,5 mm i d2 = m . z2 = 291,5 mm ;
mm183,82coshm2dd 1*oa11a =+= i
mm120,294coshm2dd 2*oa22a =+= ,
mm680,58coshm2dd 1*of11f == i
mm355,288coshm2dd 2*of22f == .
Generatoarea pe conul frontal exterior i respectiv limea
danturii, sunt:
mm070,150sin2dR
2
2=
= i b = R . R = 45,021 mm .
Diametrele de divizare pe conurile frontale mediane
sunt:mm775,60sinbdd 111m == i mm775,247sinbdd 222m == .
3. Forele nominale din angrenajul conic cu dini drepi se
determin pentrudiametrul de divizare al conului frontal median:
N228.3d
M2FF1m
tI2t1t =
== ;
N141.1costgFFF 101t2a1r === ;N280sintgFFF 101t2r1a === .
4. Reaciunile radiale n plan orizontal se calculeaz n funcie de
Fr1 i Fa1:70 55
HA HB Fr1
plan H
VAVB Ft1
plan V
A B
A B
Fa1
d m1/2
N77570
2dF55F
H1m
1a1r
A =
= i
( )N916.1
702
dF7055FH
1m1a1r
B =
+= .
Reaciunile radiale n plan vertical sedetermin n funcie de fora
Ft1:
N537.270
55FV 1tA =
= i
( ) N765.570
5570FV 1t =+=B .
Reaciunile radiale totale sunt:
-
ORGANE DE MAINI PENTRU PROFIL ENERGETIC - APLICAII
- 49 -
N653.2VHF 2A2ArA =+= i N076.6VHF
2B
2BrB =+= .
Forele axiale suplimentare cu care rulmenii ncarc arborele
sunt:
N829Y2
FF rAasA =
= (sensul A B) i N899.1Y2
FF rBasB =
= (sensul A B).
Rezultanta forelor axiale care acioneaz asupra arborelui
este:Rax = FasB FasA Fa1 = 790 N (sensul A B).
Rezultanta ncarc rulmentul A, astfel nct forele axiale preluate
de ctrecei doi rulmeni sunt:FaA = FasB Fa1 = 1.619 N (sensul A B) i
FaB = FasB = 1.899 N (sensul A B).
Coeficienii X i Y cu care se stabilesc sarcinile dinamice
echivalente sedetermin prin compararea raportului dintre foara
axial i cea axial cu coeficientule:
=
=
=>=6,1Y4,0X
37,0e610.0FF
A
A
rA
aA i
=
=
==
= .
5. Fora transversal care revine unui urub este:
N970.1nD
M2Fs1
tII1 =
= .
uruburile psuite se verific la la solicitarea de contact i
respectiv laforfecare:
MPa80MPa8,35sd
Fsa
10
1s =
-
ORGANE DE MAINI PENTRU PROFIL ENERGETIC - APLICAII
- 50 -
( ) Nmm439.14tg2dFM 22011t =+= .
Tensiunile de traciune i respectiv de rsucire sunt:
MPa9,41
4d
F21
01t =
= i MPa2,14
16d
M31
1tt =
= .
Utiliznd teoria a III-a de rezisten, tensiunea echivalent
este:MPa100MPa7,504 ta
2t
2tech =
