-
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=