cutie viteze 6trepte

7/21/2019 cutie viteze 6trepte

http://slidepdf.com/reader/full/cutie-viteze-6trepte 1/50

CALCULUL CUTIEI DE VITEZE

Tema de proiectare

Sa se proiecteze o cutie de viteze capabila sa preia si sa transmita momentul

maxim al unui motor cu aprindere prin comprimare cu puterea m 0!

la turatia n "#$%0 rot&min'

(eneralitati

)ezistentele la inaintare ale autove*iculului variaza mult in +unctie de cond'

concrete de deplasare si corespunzator acestora trebuie sa se sc*imbe si +orta de

tractiune la rotile motoare' ,area ma-oritate a automobilelor actuale sunt ec*ipa.

te cu motoare cu ardere interna/ a caror particularitate consta in +aptul ca

puterea maxima este dezvoltata la turatii +oarte ridicate' automobilul necesita

puteri mari si la viteze mici/care insa nu pot asi1urate de motor datorita valorii

relativ ridicate a turatie minime stabile de +unctionare a acestora' In consecinta/

automobilul trebuie sa e inzestrat cu un dispozitiv care sa permita sc*imbarea

turatiei si momentul rotilor motoare in timpul mersului si sa asi1ure utilizarea

inte1rala a puterii motorului la toate re1imurile de +unctionare' Acestui scop ii

serveste cutia de viteze/ care indeplineste +unctia unui variator de cuplu si turatie

in transmisia automobilului/ asi1urind totodata posibilitatea mersului inapoi

si +unctionarea motorului la re1im de mers incet in 1ol/ atunci cind automobilul

sta pe loc'

DATE DE INTRARE

2UTE)EA 34,I3ALA 5%% !

TU)ATIA #$%0 rot&min,4,E3TUL ,A6I, %%7'55 Nm

TU)ATIA ,max 58%0 rot&min

)A24)TUL )ED'C' 9'89:

)A24A)TELE 2E T)E2TE

i5 7'::7

i$ %'8::



i# #'8#8

i; $';07

i% 5'%%$

i9 5

,4,' LA A)<' SEC' ;88'07 ;88 3

,4DULUL )4TIL4) DI3TATE

se adopta Diametrul 2itc 9

modulul " ;'$###

Se adopta modulul " ;

$' Ale1erea sc*emei de or1anizare a cutiei de viteze

5.arbore primar $.arbore intermediar

#.arbore secundar ;.roata cu an1renare permanenta

%.roata de pe arborele intermediar pentru treapta a V.a9.roata de pe arborele intermediar pentru treapta a IV.a

8.roata de pe arborele intermediar pentru treapta a III.a

7.roata de pe arborele intermediar pentru treapta a II.a

:.roata de pe arborele intermediar pentru treapta a I.a

50.pinion de pe arborele intermediar pentru

mersul inapoi

55.pinionul arborelui primar

5$/5#/5;/5% si 59.roti dintate de pe arborele secundar

pentru treptele=

a V.a/a IV.a/a III.a/a II.a si a I.a

58.roata de pe arborele secundar pentru mers inapoi

57.mu+a de cuplare pentru treptele a V.a si a VI.a

5:.mu+a de cuplare pentru treptele a III.a si a IV.a

$0.mu+a de cuplare pentru treptele a I.a si a II.a

$5.mu+a de cuplare pentru mersul inapoi

$$.pinion de pe axul de mers inapoi

#' Calculul cutiei de viteza



#'5' Calculul rotilor dintate

Distanta dintre arbori >C? 5%$'79 mm

Se adopta C " 5#9'7 mm

Treapta I

C5 z5 z$ z59 z: C i5nou i5

62 17 ;% ;$ 5$ 5#9'7 25 #8'78 :'$9 :'00

Treapta II

C5 z5% z7 C γ 8,15 i$nou i$9$ #7 57 5#9'7 #%'09 %'%: %'70

Treapta III

C5 z5; z8 C γ 7,14 i#nou i#

9$ #; $; 5#9'7 #$'0$ #'8% #'8;

Treapta IV

C5 z5# z9 C γ 6,13 i#nou i#9$ $: #5 5#9'7 $7'85 $';7 $';5

Treapta V

C5 z5$ z% C γ 5,12 i#nou i#

9$ $$ #7 5#9'7$ $7'85 5'%# 5'%%

Calculul de dimensionare si vericare

;'00 pentru dinti cementati si caliti

Distanta dintre axe >C?

5#9'7$ mm Se adopta C>STAS? " 137 mm

γ 5/$ γ 9/59

C =403√ M

M =

mn= 2⋅C z2+ z1

cos g ³mmim= mmin=2

C =1

2

mn

cosg1,2

( z1+ z2)=



Ale1erea materialelor si a tensiunilor limita

Se ale1e otel aliat destinat constructiei de masini = 57,oCr3i5# STAS 8:5 . 70

Tratamentul aplicat = cementare si calire

#'$' Determinarea elementelor 1eometrice ale tuturor rotilor

Elementele prolului de re+erinta

Un1*iul de presiune de re+erinta = $0 @

Coec' inaltimii capului de re+erinta= 1

Coec' -ocului la capul dintelui de re+erinta= 0.25

,odulul prolului de re+erinta= 4

2asul prolului de re+erinta= 12.57 mm

)aza de racordare la piciorul dintelui de re+erinta 1.52 mmTREAPTA I

0.461 $;'8%

)aportul de an1renare >u?

:'$9

Distanta dintre axe >a?

5#9'7 mm

Diametre cercuri de divizare

95 mm

Elementele 1eometrice

α n=han

¿=

cn¿=

mn=

pn= p⋅mn=

ρtn=0.38⋅mn=α

wt =α

t ; α

wn=α

n

tg α t =tg α

n

cos γ 9,16

=

u= z

2

z1

⋅ z16

z9

=

a=1

2

mn

cos γ 9,16

( z9+ z16)=

d1= m

n

cos γ 9,16

⋅ z9=

α t =



$5$ mm

Diametre cercuri de baza

56 mm

192 mm

Diametre cercuri de rosto1'

62 mm

211 mm

Diametre cercuri de picior

%5 mm

$0$ mm

Diametre cercuri de cap

80 mm

$$5 mm

TREAPTA II

Distana dintre axe >a?

5#9'7$ mm

0';;% $#':85

d1= m

n

cos γ 9,16

⋅ z9=

d 2= m

n

cos γ 9,16

⋅ z 16=

db 1=d

1cos α

t =

db 2=d

2cosα

t =

dw 1=d

b1

cos α wt

=

dw 2=

db2

cos α wt =

df 1=m

n [ z9

cosγ 9,16

−2 (han+c

n− X

n1) ]=

df 2=m

n

[

z16

cosγ 9,16

−2 (han+c

n− X

n2 )

]=

da 1=2⋅c

w−m

n ( z16

cos γ 9,16

−2⋅han+2⋅ X

n 2)=d

a2=2⋅c

w−m

n( z9

cosγ 9,16

−2⋅han+2⋅ X

n1)=

a=1

2

mn

cos γ 8,15

( z15+ z8)=

α wt =α

t ; α

wn=α

n

tg α t =tg α

n

cos γ 8,15

= α t =




77 mm

57% mm


75

59:


7: mm

57; mm


87 mm

58% mm


:8 mm

5:; mm

TREAPTA III

d1= m

n

cos γ 8,15

⋅ z8=

d 2=m

ncos γ

8, 15

⋅ z15=

db 1=d

1cos α

t =

db2=d

2cosα

t =

dw 1=d

b1

cos α wt

=

dw 2=d

b2

cos α wt

=

df 1=m

n [ z8

cos γ 8,15

−2 (han+c

n− X

n 1)]=d

f 2=m

n [ z15

cosγ 8,15

−2 ( han+c

n− X

n 2) ]=

da 1=2⋅c

w−m

n( z15

cos γ 8,15

−2⋅han+2⋅ X

n2)=da 2=2⋅c

w−m

n ( z8

cos γ 8,15

−2⋅han−2⋅ X

n1)=




5#9'7$ mm

0';$: $#'$#;


55; mm

590 mm


50% mm

5;8 mm


55% mm

5%: mm


50; mm

5%0 mm


5$$ mm

597 mm

a=1

2

mn

cos γ 7,14

( z14+ z7)=

α wt =α t ; α wn=α n

tg α t =tg α n

cos γ 7,14

= α t =

d1=

mn

cos γ 7,14

⋅ z7=

d 2= m

n

cos γ 7,14

⋅ z14=

db 1=d

1cos α

t =

db 2=d

2cosα

t =

dw 1=d

b1

cos α wt

=

dw 2= d b2

cos α wt

=

df 1=m

n[ z7

cosγ 7,14

−2 (han+c

n− X

n1) ]=d f 2=mn

[

z14

cos γ 7,14

−2 (han+ cn+ X n2 )

]=

da 1=2⋅c

w−m

n( z14

cos γ 7,14

−2⋅han+2⋅ X

n 2)=d

a2=2⋅c

w−m

n ( z7

cos γ 7,14

−2⋅han−2⋅ X

n1)=

α t =



TREAPTA IV


5#9'7$ mm

0';5% $$'%#7


5;$ mm

5#$ mm


5#$ mm

5$5 mm


143 mm

131 mm


132 mm

122 mm


150 mm

da2=2⋅c

w−m

n ( z7

cos γ 7,14

−2⋅han−2⋅ X

n1)=

a=1

2

mn

cos γ 6,13

( z13+ z6 )=

α wt =α t ; α wn=α n

tg α t =tg α n

cos γ 6,13

=

d 1=mn

cos γ 6, 13

⋅ z6=

d 2=mn

cos γ 6,13

⋅ z13=

db1=d

1cosα

t =

db 2=d

2cosα

t =

dw 1= d

b1

cosα wt

=

dw 2= d

b2

cosα wt

=

df 1=m

n [ z6

cos γ 6,13

−2 (han+cn− X

n 1 )]=d

f 2=m

n

[ z13

cosγ 6,13−2

(h

an+c

n− X

n 2) ]=

da1=2⋅c

w−m

n( z13

cos γ 6,13

−2⋅han+2⋅ X

n2)=d

a2=2⋅c

w−m

n( z6

cos γ 6,13

−2⋅han+2⋅ X

n1)=

α t =



140 mm

TREAPTA V


5#9'7$ mm

0';5% $$'%#7


58; mm

500 mm


595 mm

:$ mm


175 mm

99 mm


164 mm

90 mm


da2=2⋅c

w−m

n( z6

cos γ 6,13

−2⋅han+2⋅ X

n1)=

a=1

2

mn

cos γ 5,12

( z12+ z5)=

α wt =α

t ; α

wn=α

n

tg α t =tg α n

cos γ 5,12

=

d1=

mn

cos γ 5,12⋅ z5=

d 2=mn

cos γ 5,12

⋅ z12=

db1=d

1cosα

t =

db 2=d

2cosα

t =

dw 1= d

b1

cosα wt

=

dw 2= d

b2

cosα wt

=

d f 1=mn

[ z5

cos γ 5,12

−2 (han+cn− X n1 )]=d

f 2=m

n [ z12

cosγ 5,12

−2 (han+c

n− X

n 2)]=

α t =



182 mm

108 mm

Vericarea dintilor la incovoiere si presiune de contact

2entru ca dantura inclinata se tine seama de caracterul dinamic al solicitarii/ de concentratorii

de e+orturi de la baza dintelui si de 1radul de acoperire avem con+orm teoremelor lui LeBis=

,m " %%7'55 3m . momentul maxim al motorului

d " coecient care tine sema de caracterul dinamic al solicitarii

a " : >pentru clasa a.II.a de precizie?.coecient care tine sema de precizia de prelucrare a danturii

v " viteza tan1entiala a rotii pe cercul de divizare

- " #/%/8/:

u " $'9;809 raportul de an1renare al an1rena-ului permanent

d-5 " diametrul de divizare al rotii Z-5

p5 " planul normal al prolului de re+erinta

50'58

" .coecient care tine sema de +orma si numarul dintilor

z " numarul de dinti

c " 5/; .coecient care tine sema de 1radul de acoperire

e " >0/7 ' ' 0/:?E .

b "1rosimea de baza a dintelui

rb " raza de rotun-ire a dintelui la baza

5'9

Z-5 " nr' de dinti ai rotii conducatoare

=

⋅+⋅−−⋅=

2

12,5

12

1 22cos

2nannwa

X h z

mcd γ

da2=2⋅c

w−m

n

(

z5

cos γ 5,12−2⋅h

an+2⋅ X

n1

)=

s i=Z M N ⋅md j+1 ¿b⋅ p1 ¿Y ⋅ K d ¿ K i¿ K e

K d= a

u+v

v=n M ⋅ p

60

⋅d j+1⋅103[m /s ]

p1= p cos γ =π ⋅m⋅cos γ =

Y =0,172−1,15

z+4,5

z2

e=1,874−3,18| 1 z j+ 1 z j+1

|

b=(0,2...0,4 )m=



Z- " nr' de dinti ai rotii conduse

Valoarea e+ectiva calculata a e+ortului de incovoiere se compara cu e+ortul admisibil la

Calculul la presiunea de contact

Valoarea e+ectiva a presiunii de contact are o mare inFuenta asupra duratei de +unctionare a

rotilor dintate' Daca presiunea de contact este prea mare atunci se poate produce deteriorarea

supra+etei de lucru a danturii'

modulul de rezistenta pentru otel

Gn " +orta normala din an1rena- l " lun1imea supra+etelor de contact

Se adopta latimea rotilor dintate dupa cum urmeaza=

b5" 36 mm

b$" 34 mmb#" 30 mm

b;" 28 mm

b%" 30 mm

Gn l

TreaptaI 9%#05 ;%'95

TreaptaII ;#9;7': ;5'%#

TreaptaIII #$%#$ #%'#7

TreaptaIV $%$;9'8 #5':$

Treapta V ;8585'; #;'$0

)ezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul #'5'

Nr. Dinti z9 z16 z8 z15 z7 z14 z6 z13 z5

Y 0.1074 0.1472 0.1220 0.1449 0.1319 0.1421 0.1396 0.1377 0.1449

dj+1;dj 61 212 88 185 114 160 142 132 174

1.533 1.533 1.614 1.614 1.648 1.648 1.662 1.662 1.646

Kc 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4

incovoiere σai " 700 ,2a

pc=0, 418

√ ! n⋅ "

# | 1

ρ j

+ 1

ρ j+1

|

"=2,1⋅103 N /mm$

ρ j=d

j

2

sinα

cos2 % . ; ρ j+1=

d j+1

2

sinα

cos 2 %

!n= !

t

(cos α ⋅cos g )

#=b

cos g



v [m/s] 5.589 19.426 8.063 16.952 10.446 14.661 13.011 12.095 15.944

Kd 1.0927 0.4077 0.8403 0.4592 0.6874 0.5200 0.5748 0.6105 0.4841

Ke 1.3800 1.3800 1.4523 1.4523 1.4832 1.4832 1.4956 1.4956 1.4812

σι 840.446 473.007 633.797 464.631 541.679 473.659 487.353 500.370 459.453

ι 16.742 58.184 22.457 47.212 27.121 38.064 31.567 29.344 38.681

$#$'7# $:;'%58 77';98$ 57%':7$ 7:'07:9 5$%'0#7 :0'578; 7#'7#95 550'%55

pc 9#'%9#; 70'5::7 70'%$9% 75'8$$9 55$'00:

Valoarea e+ectiva calculata a presiunii de contact se compara cu presiunea admisibila de

contact 2ac " 5%00 ,pa

#'#' Calculul rotilor dintate pentru an1rena-ul permanent dupa metoda

Calculul de predimensionare

3umarul de dinti ptr' pinion respectiv pentru roata

58'000

58 dinti

;% dinti

)aportul de a1renare real

$'9%

0'05:

3umarul critic de dinti pentru predimensionare

δ -5Hδ -

Z 1 max= C mn

2udat +1

cos g1,2=

Z 1=Z

1max=

Z 2=Z

1max⋅u

dat =

u=Z

2

Z 1

=

|1−u

udat

|≤ &u

&u=0.03

|1−u

udat

|=

Z 1 c

=Z n1 ccos g

31,2

α wt =a cos(C

C wcos α t )=

α t =actgtg α u

cos g

=



$$'0989

$$'097

Dac CB"C pentru an1rena- zero deplasat

coecientul normal respectiv +rontal al deplasarii de prol

Diametrele cercurilor de divizare

89 mm

5:7 mm


85 mm

57# mm


88 mm

5:8 mm


99 mm

577 mm

3r' critic de dinI

0':%$

5'9;%

50%::0

Z 1 c=Z n1 c cos g

31,2

α wt =a cos(C

C wcos α t )=

α t =actg

tg α ucos g

=

X n2

=- X n 1

0< X n1≤0,6

X n1

=- 0,5

X n2=0,5

X st =0

X t 2

=- X t 1

d1= m

n

cos g1,2

⋅ z1=

d 2= m

ncos g

1,2⋅ z2=

db 1=d

1cosα

t =

db 2=d

2cos α

t =

dw 1=d

b1

cos α wt

=

dw 2=d

b2cos α

wt =

df 1=m

n [ z1

cosg1,2

−2 (han+c

n− X

n 1 )]=d

f 2=m

n [ z2

cos g1,2

−2 (han+c

n− X

n2 )]=Z n 1 c=f [ (Z n1 cY !aY 'a) ;un 1 ] X n1 c⋅Y !a1⋅Y 'a1=(1. . . .1 .3 )(Z "⋅Z %⋅Z ( )

2

Z "=189 )8√ M*a

Z %=√cos g1,2=

Z ( =2,49√cos g1,2=Z n 1 c⋅Y !a1⋅Y 'a1=



58'78

Tensiuni admisibile pentru solicitarea de contact respectiv de incovoiere pentru predimensionare

5#0% ,pa

9## ,pa

9;0 ,2a

15

5

0':7:

5

Criteriul si1urantei in +unctionare a an1rena-ului pentru predimensionare

58 J 58'78

Distanta dintre axe la predimensionare

5:

,omentul de torsiune la arborele pinionului

%E0%


7; mm

$09 mm

Un1*iul de inclinare al danturii pe un cerc oarecare

$#'$99

Elementele an1rena-ului ec*ivalent

3r' de dinti ai rotii ec*ivalente

pentru predimensionare $$'7#9

;:'9%$

pentru dimensionare $$'$$%

Z "=189 )8 M*a

Z %=√cos g1,2=

Z ( =2,49√cos g1,2=Z n 1 c⋅Y !a1⋅Y 'a1=Z

1 c=

s (*=

s !*1=

s !*2=

Z N 1,2=

Z w=

Y N 1,2=

Y 1=

Y 2=

Z 1≤Z

1c

a w=(0,8 .. 0,9 )(u+1 )3

√ +

1

,⋅s (*

2⋅u K a(Z "⋅Z ( ⋅Z % )

+ 1=9,55⋅106 *

n1=

da 1=2⋅c

w−m

n ( z2

cos g1,2

−2⋅han+2⋅ X

n 2)=d

a 2=2⋅c

w−m

n

( z1

cos g1,2

−2⋅han−2⋅ X

n1

)=

gb=actg( db1

d w

tg g1,2)=

Z n1=

Z 1

cos3 g=

Z n2=

Z 2

cos3 g=

Z n 1=

Z 1

cos2 gb

cos g=

Z n 2=Z

2

cos2 gb cos g

=



%7'7#5

Diametrele cercurilor de divizare ale rotilor ec*ivalente

:5'#; mm

5:7'95 mm

Coecientul de latime

0.12

0'$5:

#'8$ a" 1.25

$'#80

5'$5;

3.85 2.06

1.9 1.9

Diametrele cercurilor de baza ale rotilor ec*ivalente

7%'7; mm

579'9# mm

Diametrele cercurilor de cap ale rotilor ec*ivalente

::'#; mm

$09'95 mm

Distanta dintre axe ale an1rena-ului ec*ivalent

59$'55# mm

(radul de acoperire al an1rena-ului ec*ivalent

5'58%

(radul de acoperire al an1rena-ului in plan +rontal/ 1radul de acoperire suplimentar/ resp' total

5'5;7

5'58% K 5/5 ' ' 5/$

5:';%;

0'9%;$

,a=

Z n 1=

Z 1

cos2 gb cos g

=

Z n 2=Z

2

cos2 gb cos g

=

dn1=m

n⋅Z

n1=

dn2=m

n⋅Z

n2=

,d=u+1

2 , a=

,m= ,

d⋅Z 1=

Z ( =2,49√ cos g

1,2=

Z ( =

√

2cos gb

cos2+tg α wt

=

Y !a1

=

Y 'a1=

Y !a2

=Y 'a2

=

dbn 1

=dn 1cos α

n=

dbn 2

=dn 2cos α

n=

dan1

=dn 1+d

a1−d

1=

dan2

=dn2+d

a 2−d

2=

cwn= C

cos2 gb

⋅cos α

n

cos α wn

=

-αn=

√ dan12−d

bn12+√ dan2

2−d

bn22

2 π ⋅mn⋅cos α

n

− 2⋅C wnsinα wn

2π ⋅mn⋅cos α

wn

=

eαn=√d

a12−d

b12+

√d

a22−d

b22

2 p⋅mn⋅cosα

t

− 2

⋅C wnsin

α wt

2 p⋅mn⋅cosα

wt

=

eα ³ e

α min

e %=b⋅sing

1,2

p⋅mn

=

b= ,a⋅C w=



5'7#0

Conditia de evitare a ascutirii dintelui

.5'8: K 5'##9

9'8# K 5'##9

Diametrele cercurilor de vir+

7$'$5 mm

$5$'8# mm

$:'9:

$:

Viteza peri+erica pe cercul de divizare

5$':#$: m&s

Ale1erea treptei de precizie si a procedeului te*nolo1ic de executie a rotilor an1rena-ului

Se ale1e treapta de precizie 9

2rocedeul te*nolo1ic de executie = danturare prin severuire

)u1ozitatea Fancului = )a5/$ " 0/;

Se ale1e ulei T 70 E2 $

Gactorul de elasticitate a rotilor

Gactorul zonei de contact si +actorul de +orma al dintelui pentru solicitarea de incovoiere

0':00

Gactorii 1radului de acoperire pentru solicitarea de contact respectiv pentru incovoiere

; 5'#%

$'; 5':8

0':;7

0':0;

Gactorii inclinarii dintilor pentru solicitarea de contact respectiv de incovoiere

0':%$

e %=b⋅sing

1,2

p⋅mn

=

eg=e

α +e

%=

dv 1−d

a 1³0,334⋅mt

dv 2−da 2 ³0, 334⋅mt

d v 1=d

1

cos α t

cos α vt 1

=

d v 2=d2

cos α t

cos α vt 2

=

invα vt 1=0 .5 p+2⋅ X

n1⋅tg α

n

Z 1

+tg α t −α

t

p

180=

invα vt 2=0 .5 p+2⋅ X

n2⋅tg α

n

Z 2

+tg α t −α

t

p

180

=

α vt 1=

α vt 2=

v= p⋅d

1⋅n

1

60⋅1000=

Z "=189 )9√ M*a

Z ( =√ 2cos gb

cos2α

t tg α

wt

=

Y !a 1

=

Y !a 2=

Z "=√ 4−e

α

3 (1−e % )+

e %

eα

=

Y e=0,25+0.75

eαn

=

Y 'a1

=

Y 'a2

=

Z %=√ cosg

1,2=

Y %=1−e %

g1,2

120=

Y %min=1−0,25⋅eα =Y >Y

min



0'79;

0'85#

Gactorul dinamicv " 5'5

Gactorul de repartizare a sarcinii pe latimea danturii pentru solicitarea de contact respectiv de incov

5

5 5'5

5'5 5'5

;' Stabilirea +ortelor din an1rena-e pentru ecare treapta de viteza

Incarcarile arborilor din cutia de viteze sunt determinate de +ortele din an1rena-ele rotilor

dintate' Aceste +orte dau nastere la reactiuni corespunzatoare in la1arele arborilor/ a caror

determinare este necesara atit pentru calculul de rezistenta al arborilor cit si pentru calculul

de ale1ere al rulmentilor'

In ecare an1rena- actioneaza o +orta tan1entiala Gt/ una radiala Gr/ si una axiala Ga ale caror

valori sunt date de relatiile=

unde= Ii " raportul de la motor la roata respectiva

rd " raza cercului de divizare

α " un1*iul de an1renare

γ = un1*iul de inclinare al danturii

K (w=

K !w=

K .

%=

K (%=1+( K

. %−1 ) K

(/ =

K !%=1+( K

. %−1) K

!/ =

Z %=√ cosg1,2=

Y %=1−e

%

g1,2

120=

Y %min

=1−0,25⋅eα =

Y %>Y

%min

Kv=f (v ) z ) teaptadepecizie)

! t = M

M i

i

d

; ! = ! t tg α

cos g ; ! a= ! t tg g



#'%' Calculul reactiunilor din la1arele arborilor din cutia de viteze

pentru ecare treapta Arborele secundar

Arborele intermediar

0C( = !

ti#5

12

0C2 = !

i#5− !

ai di

12

0C =√ 0C(

2+ 0

C2 2

0 &( = ! ti #4

12

0 &2 = !

i#4+ !

ai di

12

0 &3 = ! ai 0

&=√ 0 &(

2+ 0

&2 2+ 0

&3 2

0 "( =

! 4 tp( #7−#8 )− ! 4 ti#8

13

0 "2 = ! 4

p( #

7+#

8)− ! 4

ap 4

dp+ ! 4

i#8+ ! 4

ai

di

13

0 "=√ 0 "(

2+ 0 "2

2

0 !( = ! 4

ti(#

6+#

7)− ! 4

tp#6

13

0 !2

= ! 4 i( #6+#7 )− ! 4 ai 4 di+ ! 4 ap 4 dp+ ! 4 p #6

13

0 !3= ! 4

ai− ! 4

ap



Arborele primar

)ezultatele calculelor sunt sitetizate in tabelul ;'5

Tabelul ;'5'

Treapta I II III IV V VI

Gti"Gti ;7;#8'8 ##%89'5 $%:57'; $0708'8 59:75 #7788'9Gri"Gri $$##;'# 5;:$7'7 555$9'9 79#;'78 80;9'7% 5%95#'5

Gai"Gai #898$'$ $#%%7'; 59$50 55#:9'5 :#00'$% 575$7':

)CM 59:;%'$ 558;9'5 :098'58 8$8:'$7 %:;0'%9 5#900'7

)CV .%#9%'8; .#%$;'7 ##%7'5: ;#00'5: ;;9%'%: 5%95#'5

)C 5888;'; 5$$9#'9 :99:'08 7;%;'%% 8;#5'75 $0809'#

)DM #5;:$'% 57;%0'# 75$9'$; ;;9#'85 $%$5':; #7788'9

)DV $8800 5%#:%'; 8897';5 ;##;'97 $%75'$9 5%95#'5

3

0 "2 = ! 4

p( #

7+#

8)− ! 4

ap 4

dp+ ! 4

i#8+ ! 4

ai

di

13

0 "=√ 0 "(

2+ 0 "2

2

0 !( = ! 4

ti(#

6+#

7)− ! 4

tp#6

13

0 !2 =

! 4 i( #6+#7 )− ! 4 ai 4 di+ ! 4 ap 4 dp+ ! 4 p #6

13

0 !3= ! 4

ai− ! 4

ap

0 ! =√ 0 !( 2+ 0

!2 2+ 0

!32

0 3(

= 0

C( 1

1− !

tp#2

#1

0 32 =

! p

#2− !

ap

dp+ 0

C2 1

1

#1

0 3=√ 0 3(

2+ 0

32 2

05( = 0C( ( 11+#1)− ! tp(#1+#2)

#1

052 = !

p( #

1+ #

2)− !

ap

dp+ 0

C2 ( 1

1+#

1)

#1

053= ! ap

05=√ 05(

2+ 052

2+ 053

2



)DA #898$'$ $#%%7'; 59$50 55#:9'5 :#00'$% 575$7':

)D %9#89'5 ##9%5'% 5:8$9': 5$:7; ::8%'79 ;%9;:'8

Gtp"Gtp 5;978'5 5;978'5 5;978'5 5;978'5 5;978'5

Grp"Grp %7:7'$: %7:7'$: %7:7'$: %7:7'$: %7:7'$:

Gap"Gap 97;7'85 97;7'85 97;7'85 97;7'85 97;7'85

)EM .90$7';5 .7#;:'#8 .57##: .$0575 .$0970

)EV 5#0$$'# 5#9$5'% 5#0#:'7 5$0#7 55;$;'%)E 5;#%0 5%:89'7 $$%0$'9 $#;:7'; $#9$%'%

)GM #%#%9'9 $50%:'% 5058%': 909$ #85#'98

)GV 5%$50'$ 79$%'5# #:7%'5 $;:%'55 5%$0'9

)GA #07$#'% 5980:'8 :#95'#$ ;%;8'#8 $;%5'%;

)G ;:#50'% $7$##'5 5;#7:'7 8:87'$$ ;80$'%5

)AM 5:$7'$9 #78'0:: .;08'05% .:#8 .5###'7# ;0#5'9%

)AV .$$09'9; .5990':# #8:'#75 9%7'957 808'9;8 ;9$7'57

)A $:#0';# 580%';; %%9';0: 55;%'#5 5%0:':$ 95#8':;

)<M ;579'#9 .$%%#': .90$9':% .7#;;'7$ .50070 589#$';

)<V .598;'07 85$'%98 :9#%'79 507%8'5 55085'% $0$;5'#

)<A 97;7'85 97;7'85 97;7'85 97;7'85 97;7'85

)A 75::'%8 8#;;'0; 5#$9:'% 5%#50'8 59;9% $97;;'$

L5 L$ L#

0'0;5% 0'#0# 0'#50%

l5 0'5;0

l$ 0'0#0

l# 0'05$

l9 0'050

l; l%

I 0'5:8 I 0'509

II 0'598 II 0'5#8

III 0'0:% III 0'$07

IV 0'09% IV 0'$#7

V 0.045 V 0'$%7

l8 l7

I 0'$5: I 0'075

II 0'57: II 0'555

III 0'558 III 0'57#

IV 0'078 IV 0'$5#

V 0.0665 V 0'$#;

#'9' Calculul de rezistenta al arborilor la incovoiere si torsiune

Calculul de predimensionare al arborilor din cutia de viteze

Arborele primar



18.77 mm

Arborele intermediar si secundar

95'5; mm

Arborele secundar

Tabelul #'5'

Treapta I II III IV V

)ezultatele calculelor sunt ,;vst .5E009 .%79787 #5:0$7 $8:%5$ $00:%$

prezentate in tabelul #'5' ,;vdr .%E009 .#E009 .:8888% .;8$9$: .$9;095

,;M .###7'$5 .5:%%'8# .795'#75 .;8#'5%# .$98'#$%

,i; 50%80%% %7977$ #5:0$: $8:%5# $00:%$

d# 90 90 %0 ;0 ;0

!i $5$0%'7 $5$0%'7 5$$85'7 9$7#'5: 9$7#'5:

!t ;$;55'% ;$;55'% $;%;#'8 5$%99'; 5$%99';

,t; %0$57'8 #$#9';7 $07%'99 5#;#':# 799'578

;:'7;89 $8'98%9 $%'::97 ;;';7%7 #5':7$%

5'57;5 0'089# 0'07%0 0'509: 0'097:;:':0#7 $8'989 $%'::8 ;;';79 #5':7#

Arborele intermediar

σi;

τt;σec*;

M 4 v

st =- 0 C2 ⋅#

4

M 4 v

d= M 4 v

st − ! ai⋅di

M 4 ( =- 0C(

⋅#4

M i( =√ M 4 v

2+ M 4 (

2

/ i= pd3

32; / t =2/ i; M t( = M M ⋅i6

si4= M

i4

/ i; t t 4=

M t 4

/ t

sech=√ si42+4 t

t 42≤sadm130 M*a

M 22

st = 0

"2 ⋅#

6

M 22

d= M 2 v

st + ! 4 ap⋅ 4 dp

M 32

st = 0 "2 (#6+#

7 )− ! 4 p⋅#7+ ! 4 ap⋅ 4 dp

M 32

d= M 3 2

st − ! ai⋅di

M 22

=- 0 "( ⋅#

6

M 3

=- 0 "( (#6

+#7)+ !

tp⋅#

7

M t = M M ⋅u M

i 3=√ M

3 2 2+ M

3 ( 2

/ i= pd

3

32; / t =

pd3

16;

si 3=

M i 3

/ i

; t t 3=

M M ⋅u

/ t

sech=√ si 3

2+4 t t 3

2≤sadm 130 M*a

d 7 =2,28

3

√ M M =

d 77 =(0 .4 . . . 0 .45)⋅C =



)ezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul #'$' Tabelul #'$'


,$vst 5#%;#$ 5;599; 5#%95; 5$%5:9 55775%

,$vdr %%#$0# 8;;#%0 :59#98 50:885$ 5#50;:5

,#vst 5:08##0 5:05:$7 5#9;;0# 55;709: 507$5;:

,#vdr 97%:;$ 79%#%: ;;0;#5 ##7:;8 $8#0$8

,$M .9$9:% .797## .5:08$: .$0:78: .$5%098

,#M 57#80$$ 5550#9% .95:%05 .9:0057 .95#%95

,i# $9;75$; $$0$#$9 5;:7;%7 5##:;8$ 5$;#:78

d 8% 99 99 90 %%

!i ;5;58'% $7$$;': $7$$;': $5$0%'7 59###'7

!t 7$7#% %9;;:'8 %9;;:'8 ;$;55'% #$998'89#':#8# 87'0$8: %#'0: 9#'59%% 89'5905

58'7#;: $9'5855 $9'5855 #;'7##8 ;%'$$#9

8#'$5;$ :#':%88 8;'%%#8 :;'0#:% 557'$;$

Arborele primar

Se adopta diametrul arborelui primar d " %0 mm

)ezultatele calculelor sunt prezentate in tabelul #'#'

Tabelul #'#'


,<v .#07:$: .$#$%#0 %#55# :$$09 ::085

,ivst .#$;9;0 .#0$%;: .$5::%# .$079;: .$0999;

,ivdr NNN NNN NNN NNN NNN

σi#

τt#

σec*;

/ i= pd

3

32; / t =

pd3

16;

si 3=

M i 3

/ i

; t t 3=

M M ⋅u

/ t

sech=√ si 3

2+4 t t 3

2≤sadm 130 M*a

M 52 = 0

32 ⋅#

1

M i2

st = 0 32 (#1+#2)− 0 52 ⋅#2

M i5=√ M i2

2+ M i(

2

/ i=

pd3

32; /

t =

pd3

16;

M t = M

M

t t5= M

t

/ t

sech=√ si5

2+4 t

t 2≤s

adm130 M*a



,<M $00%#': ;0$%'7 .;$##'0 .:8;;'7 .5#785'7

,iM .;9%90 :087% 595%%% $07879 $;;5%5

,i< #$8:9$ #5%789 $8$:0: $:%585 #5:78%

!i 5$$85'7 5$$85'7 5$$85'7 5$$85'7 5$$85'7

!t $;%;#'8 $;%;#'8 $;%;#'8 $;%;#'8 $;%;#'8

$$'8#: $$'8#: $$'8#: $$'8#: $$'8#:

$9'8$% $%'8;0 $$'$#: $;'0%# $9'099%$'8%0 %$'$%7 %0'9$% %5';;7 %$';5:

#'8' Vericarea ri1iditatii arborelui intermediar

sa1eata la deplasarea rotii p in plan vertical

)ezultatele calculelor sunt prezentate in

tabelul de mai -os'

Treapta I II III IV

+pv5 0'0000#5 0'0000#$ 0'0000#$ 0'0000##

+pv$ 0'000%0# 0'000%9# 0'000%0# 0'0000#5

+pv# 0'0000#% 0'0000:; 0'00008; 0'00009%

+pv; .0'0005;% .0'0000; 0'0000%7 0'00009

+pV .0'00008 0'000%7$ 0'00008; 0'00087:

+pM5 .0'00008 .0'00008 0'000058 0'0000:;

+pM$ 0'00008; 0'000$08 0'0000:; 0'0000%7

+pM .0'00005 0'0005# 0'0000%: 0'000087

+p 0'000;$; 0'000%: 0'000%:; 0'0000%:

τt<

σi<σec*;

f 4 pv=f 4

pv 1+ f 4

pv2+ f 4

pv 3+ f 4

pv 4

f 4 pv 1= ! 4

p⋅#

6 (#7+#8 )2

2 13 "7

f 4 pv 2

= ! 4 ap⋅ 4

dp(2 #62+ 1

32−2#

6 1

3 )#6

13

f 4 pv 3= ! 4

i#8

6 "71 8(−#

63+ 1

32 #6−#

82 #6)

f 4 pv 4

=− ! 4 ai 4 di

2 "7

{#63

3 13

−

[2

(#6

+#7 )−2

3 1

3

−(#6+#7 )2

13

#6

]f 4 p( =f 4 p( 1+ f 4 p( 2

f 4 p( 1=− ! 4

tp#62 (#7+ #

8)2

2 "71 8

f 4 p( 2= ! 4

ti#8

6 "71 8(−#6+ 1

32 #6−#

82 #6)

f 4 p=√ f 4 p2

2+ f 4 p(

2

f 4 pv

=

7 = pd 4 p4

64

f 4 iv= f 4 iv 1

+ f 4 iv 2+ f 4 iv 3

+ f 4 iv 4

f 4 iv 1= ! 4 i (#6+#7)2⋅#

82

2 13 "7

f 4 iv 2=

! 4 p

6 "7 [−(#7+#8) ( #6+#7 )3

13

+#7

3+

(#7+#8) (#6+#7 ) 1

3[ 13

2−(#

7+#

8)2]]f 4 iv 3

= ! 4 p⋅ 4 d p

2 "7

[(#

6+#

7 )3

3 13

−#7−

(2 #

6−

2

3

13−

#6

2

13

)( #

6+#

7 )

]4 ! 4 ai 4 di 2 −

(#6+ #7 )




+iv5 0'00$78 0'00;0# 0'00## 0'00#% 0'00#8

+iv$ 0'00#8 0'00$% 0'00;# 0'00;8 0'00;:

+iv# 0'0$$ 0'05% 0'0$9 0'0#$ 0'0#8

)ezultatele calculelor sunt prezentat +iv; 0'0;% 0'00#9 0'0007 0'000: 0'000:

tabelul alaturat' +iV 0'0## 0'0$%5 0'0#;5 0'0#:8 0'0;5$

+iM5 0'00$8 .0'009; .0'055 0'0$ 0'0#

+iM$ 0'0578 0'55; 0'05; 0'058 0'05:

+iM 0'0$7; 0'5089 0'00# 0'00% 0'008

+I 0'0;#% 0'550; 0'0#;% 0'0#5 0'0#5

I #%7:07'5 5%%#5%% ;5%:$$0 #5%7:$9 #5;8$97

#'7 Calculul de ale1ere al rulmentilor

)ulment Tip Dimensiuni Sarcina rad'de baza Simbol

d D < Dinamica Statica

A radial cu role cilindrice %0 550 $8 550 55$ 3U2#50E

< radial cu role cilindrice %0 550 $8 550 55$ 3U2#50E

C radial.axial cu role conice ;% 500 $% 77': :8'5 #5#0:A

D radial.axial cu role conice ;% 500 $% 77': :8'5 #5#0:A

Capapcitate de incarcare dinamica

98:'0$#

D. durata de +unctionare in milioane rotatii

O . sarcina ec*ivalenta / in 3

C . capacitatea de incarcare dinamica/ in 3

p . exponent ce depinde de tipul rulmentului p " # rulmenti cu bile

p " #'## rulmenti cu role

Durabilitatea

;$7'77 mil' rotatii

C =9n

p√ &=

&=60⋅n

e⋅ &

h

106

=

iv iv 1 iv 2 iv 3 iv 4

f 4 iv 1= ! 4 i (#6+#7)2⋅#

82

2 13 "7

f 4 iv 2=

! 4 p

6 "7 [−(#7+#8) ( #6+#7 )3

13

+#7

3+

(#7+#8) (#6+#7 ) 1

3[ 13

2−(#

7+#

8)2]]f 4 iv 3

= ! 4 p⋅ 4 d p

2 "7 [ (#6+#

7 )3

3 13

−#7−(2 #

6−

2

3 1

3−

#6

2

13)( #

6+#

7 )]f 4 iv 4=

! 4 ai 4 di

2 "7 [2 (#6+#7)2

+ 13 2−3 ( #6+#7 ) 13

] (#6+ #7 ) 13

f 4 i( = f 4 i( 1

+ f 4 i( 2

f 4 i( 1=− ! 4 tp

6 "7 [−( #7+#

8 ) (#6+ #

7)3

13

+#7

3+(#

7+#

8 ) ( #6+#

7 ) 1

3[ 13

2−( #7+#8 )2 ]]



D* . durata de +uncionare Pn ore

ne . turatia ec*ivalenta a inelului rulmentului

Va med " 35 m&* >pentru camioane?

r " 0'%$: m

$#7$'97 rot&min

α1 = 5α2= #

α3 = %

α4 = 59

α5 = 8%

$'000

n5" #95'5:5 rot&min β1 = 0'5%$

n$" %90';;5 rot&min β2 = 0'$#%

n#" 79:'97$ rot&min β3 = 0'#9%

n;" 5#;:'98 rot&min β4 = 0'%99

n%" $0:;'08 rot&min β5 = 0'78:

%;#:#'$

Oi . sarcina radiala din rulment in treapta I

Si . sarcina axiala din rulment in treapta I

m " 5'% coecientul reducerii sarcinii axiale

Q1 Q2 Q3 Q4 Q5

;%07'98 $9%5';; 55#9%'% 5#9:#'% 5;:8#'5

Qn1 Qn2 Qn3 Qn4 Qn5

5;875'8 5$:$;'% $59#7'% $#:99'9 $%$;9'5

ne=2.66⋅2

amed

⋅i.⋅icvmed=

icvmed=α 1⋅icv1+α 2⋅icv 2+α 3⋅icv 3+α 4⋅icv 4+α 5⋅icv 5

α 1+α

2+α

3+α

4+α

5

=

9n=(α

1⋅9

1⋅ %

1+α

2⋅9

2⋅ %

2+α

3⋅9

3⋅ %

3+α

4⋅9

4⋅ %

4+α

5⋅9

5⋅ %

5)1

p=

9ni=9

i+m'i

9i=

√ 0

5(i2+ 0

52i2



%%'755



VERIFICARE

137

da2-df2 da1-df1

9.5 9.5



VERIFICARE

136.5

VERIFICARE

da2-df2 da1-df1

9.5 9.5



VERIFICARE

137

VERIFICARE

da2-df2 da1-df1

9 9



Tabelul #'5'

z12

0.1290

100

1.646

1.4



9.163

0.7621

1.4812

570.166

17.101

9#'%5$$

IS4



VERIFICARE

137

VERIFICARE

da2-df2 da1-df1

9 9



oiere



Diamete !e!"i de di#i$ae %a$a &'t&(&)ie *i!i& !a*

tea*ta1 37.87

12 $9 0.061 0.056 0.062 0.051 0.070

42 $16 0.212 0.192 0.211 0.202 0.221tea*ta2 35.06

18 $8 0.088 0.081 0.089 0.078 0.097

38 $15 0.185 0.169 0.184 0.175 0.194

tea*ta3 32.02

24 $7 0.114 0.105 0.115 0.104 0.122

34 $14 0.160 0.147 0.159 0.150 0.168

tea*ta4 28.71



31 $6 0.142 0.132 0.143 0.132 0.150

29 $13 0.132 0.121 0.131 0.122 0.140

tea*ta5 28.71

38 $5 0.174 0.161 0.175 0.164 0.182

22 $12 0.1 0.092 0.099 0.09 0.108

an(. *em. 25

17 $1 0.076 0.071 0.077 0.066 0.08445 $2 0.198 0.183 0.197 0.188 0.206



V

0'0000#;

0'0000#5

0'00009$

0'000095

0'0008:5

0'0000:;

0'0000%;

0'00007%

0'0000%:

cutie viteze 6trepte

Documents

Transcript of cutie viteze 6trepte