REPREZENTAREA I COTAREA ROILOR DINATE I ANGRENAJELOR

ROI DINATE

Rotile dinate sunt organe de maini alctuite din corpuri de rotaie sau de alta form, prevzute cu dantura exterioara sau interioara. Ele se utilizeaz la transmiterea micrii de rotaie si a momentului de torsiune, prin contactul direct al dinilor, realizndu-se astfel un raport de transmitere (raportul dintre turaia rotii conductoare si a celei conduse) constant sau variabil. Prile componente ale unei roti dinate sunt :

coroana, partea pe care se afl dantura; butucul, partea cu care se fixeaz pe arbore; discul sau spiele, care sunt elementele care

fac legtura dintre butuc i coroana.

Termenul de roat dinat este folosit ca termen generic i in cazul organelor dinate avnd alte forme (cremalier, melc etc.).

CLASIFICAREA ROILOR DINATE

Clasificarea roilor dinate se poate face dup:

forma suprafeei de rostogolire:

- roti dinate cilindrice (caz particular: cremaliere); - roti dinate conice (caz particular: roti plane); - roti dinate hiperboloidale; - melci si roti melcate; - roti dinate eliptice; - roti dinate spirale etc.

forma si direcia flancului dinilor:

- roti dinate cu dantura dreapta;

- roti dinate cu dantura simplu nclinata; - roti dinate cu dantur multiplu nclinata (in V, in W, in Z);

- roti dinate cu dantura curb.

poziia danturii fata de corpul rotii:

- roti dinate cu dantura exterioar;

- roti dinate cu dantura interioar.

2

forma profilului dintelui

- roti cu dantura evolventic;

- roti cu dantura cicloidala (cicloida, epicicloida, hipocicloida);

- roti cu alte profile ale dinilor (dantura cu profil in arc de cerc, dantura cu boluri etc.)

Curba cea mai utilizata la realizarea profilului unui dinte este evolventa, datorita avantajelor ce le ofer in angrenare i a execuiei uoare.

ELEMENTELE GEOMETRICE ALE DANTURII

Noiunile de baz, simbolurile si definiiile corespunztoare pentru elementele geometrice ale danturii sunt date de SR 915/1:1994, STAS 915/2-81, STAS 915/3-81, STAS 915/4-81, STAS 915/5-81 si STAS 915/6-81.

Principalele elemente geometrice ale danturii sunt:

- profilul dintelui este linia de intersecie a unui dinte cu o suprafa frontal;

- flancul dintelui este poriunea de suprafaa de-a lungul dintelui, cuprins intre suprafaa de cap si suprafaa de picior;

- cercul de cap (vrf) cu diametrul da - diametrul de cap - se obine prin

- cercul de divizare cu diametrul d, se obine prin intersecta cilindrului de divizare cu

un plan perpendicular pe axa roii;

3

- cercul de picior cu diametrul df, se obine prin intersecia cilindrului de picior

cu un plan perpendicular pe axa roii;

- cercul de baz cu diametrul db, este cercul pe care ruleaz dreapta generatoare

a profilului in evolvent;

- nlimea capului dintelui (de divizare) ha reprezint distanta radiala intre

cercul de cap si cercul de divizare;

- nlimea piciorului dintelui (de divizare) hf reprezint distanta radiala intre

cercul de picior si cercul de divizare;

- nlimea dintelui h reprezint distanta radiala intre cercul de cap si cercul de picior;

- grosimea dintelui sd este arcul de cerc msurat pe cercul de divizare, cuprins

intre dou profile frontale ale unui dinte;

- limea golului ed este arcul de cerc msurat pe cercul de divizare, cuprins intre

doi dini alturai;

- pasul circular p reprezint lungimea arcului de cerc msurata pe cercul de divizare intre dou flancuri consecutive; .

- pasul unghiular r este raportul dintre circumferina, exprimata in uniti de unghi si numrul de dini;

- numrul de dini z este numrul total de dini pe toata circumferina unei roti dinate

(chiar si in cazul in care aceasta nu este dinat dect pe un sector);

- modulul m reprezint poriunea din diametrul de divizare ce revine unui dinte (sau raportul dintre pasul circular exprimat in mm si numrul p ). Gama modulilor este stabilita prin STAS 822-82.

REPREZENTAREA ROILOR DINATE

Regulile de reprezentare a roilor dinate cilindrice si conice, a cremalierelor, melcilor, roilor melcate, roilor de lan si roilor de clichet sunt stabilite de STAS 734-82. Regulile de baza sunt urmtoarele:

4

roat dinat conic roata dinat cilindric

roat melcat, roat de lan

a. Roata dinat se reprezint in vedere ca o piesa plin nedinat, mrginit de suprafaa de cap, al crui contur se traseaz cu linie continua groasa.

b. In seciune longitudinal roat dinat se reprezint ca i cum ar avea un numr par de dini, cu dantura dreapt, considernd c planul de secionare trece prin dou goluri diametral opuse .

In seciune transversala se reprezint numai cremalierele i melcii. Cremalierele si melcii se reprezint nesecionate in proiecie longitudinal.

d. Suprafaa de cap (vrf) se reprezint cu linie continu groas att in seciune ct si in vedere.

e. Suprafaa de divizare se reprezint cu linie-punct subire astfel:

5

n proiecie pe un plan perpendicular pe axa roii, prin cercul de divizare; la rotile conice se reprezint cercul de divizare exterior, iar la cele melcate cercul de divizare pe planul median al roii;

Melc Cremalier

n proiecie pe un plan paralel cu axa roii, prin generatoarele suprafeei de divizare, care depesc linia de contur a roii cu 2 ... 4 mm

Sector dinat

.

n cazul cremalierelor, al sectoarelor dinate si al roilor avnd un sector dinat suprafaa de divizare se reprezint pe toata lungimea parii danturate. Suprafaa de picior se reprezint numai in seciune longitudinala cu linie continua groas.

La reprezentarea cremalierelor si a roilor cu sector dinat se traseaz golurile din poziiile extreme, iar suprafaa de picior se reprezint i in vedere cu linie continua subire.

Forma liniei flancurilor se indic in apropierea liniei de axa, pe reprezentarea in vedere, in proiecie longitudinal, printr-un simbol trasat cu linie continua subire .

Principalele simboluri utilizate sunt prezentate in tabelul urmtor

6

STAS 821-82 stabilete caracteristicile profilului de referina folosit la definirea danturii roilor dinate cilindrice cu dantura dreapt sau nclinat exterioar sau interioar, in evolvent, utilizate in industria constructoare de maini, cu modulul cuprins intre 1 mm si 50 mm.

Profilul de referina pentru angrenaje conice cu dini drepi este stabilit de STAS 6844-

80, iar parametri geometrici ai melcului de referina sunt definii de STAS 6845-82.

INDICAREA PE DESEN A ELEMENTELOR ROILOR DINATE

Desenele de execuie ale roilor dinate trebuie s cuprind toate cotele i elementele necesare pentru definirea elementelor constructive si pentru prelucrarea si controlul danturii.

n cadrul reprezentrii roilor dinate cilindrice se indic urmtoarele elemente stabilite prin STAS 5013/1-82:

- diametrul de cap (valoarea nominala i abaterile limit);

- limea danturii;

- diametrul alezajului (valoarea nominal i abaterile limit);

- raza sau teitura muchiilor suprafeei de cap;

- tolerantele de poziie si bazele de referina fata de care sunt indicate;

- orientarea nclinrii dintelui (forma liniei flancurilor);

- rugozitatea suprafeei flancurilor dinilor (nscrisa convenional pe generatoarea cilindrului de divizare), a suprafeei cilindrului de cap, a alezajului, a suprafeei frontale;

- baza de aezare.

7

Roata dinat cu dini exteriori Roata dinat cu dini interiori

a b c

n cazul roilor dinate conice se folosesc dou forme de dini si anume: dini cu nlime descresctoare (fig. a si b) si dini cu nlime constant (fig. c).

8

Pentru rotile dinate conice STAS 5013/3-82 mai indic i:

- semiunghiul conului de cap; - semiunghiul conului suplimentar exterior; - distanta de la baza de aezare la: vrful conului de divizare; cercul de divizare; cercul maxim al conului de cap etc.

Pentru roata melcat se mai indic, conform STAS 5013/4-82:

- raza de curbur a seciunii axiale a suprafeei de cap; - distanta de la seciunea mediana a roii la baza de aezare (numai pentru roti cu construcie asimetrica) etc.

9

Pentru melcul cilindric se indic, conform STAS 5013/4-82 elementele:

- diametrul de cap (valoarea nominal i abaterile limit); - lungimea generatoarei cilindrului de cap; - raza sau teitura muchiilor cilindrului de cap; - rugozitatea suprafeei flancurilor active ale danturii (nscris convenional pe generatoarea cilindrului de divizare), a suprafeei cilindrului de cap.

Cremalier conform STAS 5013/2-82, Roat de lan conform STAS

5013/5-91.

10

Alte elemente necesare pentru prelucrarea danturii se nscriu intr-un tabel aezat in coltul din dreapta-sus al desenului, la maximum 20 mm, de linia de chenar orizontala si cu dimensiunile indicat mai sus

n tabelele urmtoare sunt prezentate elementele danturii pentru roti dinate cilindrice, respectiv conice.

11

n tabelele de mai jos sunt prezentate elementele danturii pentru melci, respectiv roi melcate.

Tabel pentru melc Tabel pentru roat melcat

Rndurile din tabele care nu corespund cazului respectiv se elimin sau, dac tabelul este folosit ca atare, in rubricile corespunztoare din coloana n care se nscriu valorile i datele se traseaz o linioar orizontal.

n tabel se prevd si cinci rnduri libere pentru nscrierea de indici de precizie pe care proiectantul i consider importani pentru calitatea angrenajului.

ANGRENAJE

Angrenajul este mecanismul elementar format din dou roi (sau sectoare) dinate, mobile in jurul a doua axe, avnd poziie relativ invariabil, una din roti antrennd-o pe cealalt prin aciunea dinilor aflai succesiv si continuu in contact.

Prin intermediul angrenajului se transmite micarea de rotaie si momentul de torsiune de la arborele conductor la arborele condus.

12

n cazul angrenajelor alctuite dintr-o roat dinat si o cremalier (roata dinat cu raza cilindrului de divizare infinita) se realizeaz transformarea micrii de rotaie a roii dinate ntr-o micare de translaie a cremalierei, sau invers.

Angrenajele sunt transmisii mecanice foarte utilizate datorita avantajelor care le ofer: siguran in funcionare, durabilitate mare, randament ridicat, gabarit redus, Dintre dezavantaje se pot meniona: tehnologie de execuie complicat, cost relativ mare, zgomot si vibraii in funcionare.

CLASIFICAREA ANGRENAJELOR

Clasificarea angrenajelor se poate face dup diferite criterii:

a) Dup poziia relativa a axelor:

- angrenaje cu axele paralele (angrenaj cilindric, angrenaj cu cremaliera); - angrenaje cu axele concurente (angrenaj conic si angrenaj cu roata plana); - angrenaje cu axele ncruciate (angrenaj cilindric ncruciat, angrenaj cu melc cilindric si cu melc globoidal). b) Dup poziia relativ a dinilor:

- angrenaje exterioare (formate din dou roi cu dantura exterioar); - angrenaje interioare (roata mic cu dantura exterioar este aezat in interiorul roii mari cu dantura interioar). c) Dup forma suprafeelor de rostogolire:

- angrenaje cilindrice; - angrenaje conice; - angrenaje melcate etc. d) Dup direcia flancului dinilor:

- angrenaje cu dini drepi; - angrenaje cu dini nclinai, in V, in W - angrenaje cu dini curbi. Clasificarea angrenajelor se mai poate face i dup alte criterii cinematico-geometrice.

REPREZENTAREA ANGRENAJELOR

Angrenajele se reprezint conform regulilor stabilite prin STAS 734-82.

Rotile dinate care formeaz angrenajele se reprezint respectnd regulile de reprezentare a roilor dinate dar si cu urmtoarele precizri:

13

Nici una din rotile dinate care formeaz angrenajul nu se considera acoperita de roata conjugat in zona de angrenare. Simbolul reprezentnd orientarea dinilor se indica numai pe una din roile care formeaz angrenajul.

n cazul angrenajelor conice, generatoarele suprafeei de rostogolire se prelungesc pana la intersecia cu axa roii respective.

O seciune in zona dinilor in angrenare se reprezint ca in figura de mai sus. n aceasta zona a angrenrii se observa jocul la cap (la picior) al danturii;

Angrenaj cilindric cu dantura exterioara dreapt.

14

Angrenaj cu roti dinate conice cu dini drepi (etapele de realizare grafica a angrenajului conic)

Angrenaj cu cremalier

Roata conductoare formeaz corp comun cu arborele, iar roata condus este prevzut cu canal de pan.

15

Angrenaj melcat (etapele de realizare grafica)

Alte reguli de reprezentare a angrenajelor sunt:

- dac una din roi este situat in ntregime in faa celeilalte ea se reprezint acoperind roata respectiv;

- dac ambele roi care formeaz un angrenaj sunt reprezentate in seciune atunci una din roile angrenajului (roata condus), respectiv cremaliera ntr-un angrenaj cu cremaliera si roata melcat ntr-un angrenaj melcat se considera acoperite parial de roata conjugat (conductoare).

- generatoarea suprafeei de vrf a roii conduse (in zona angrenrii) se reprezint cu linie ntrerupt.

n reprezentarea convenional a unei seciuni in zona angrenrii, dinii in contact sunt definii cu ajutorul a trei linii continue groase si a unei linii ntrerupte.

16