Proiect Mecanica Aplicata!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.docx

8/10/2019 Proiect Mecanica Aplicata!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.docx

1/36

1

Coala

Mod Coala Nr. Document Semnat. DataMA 070482 01 08 MC

TEMA DE PROIECTARE

De proiectat angrenajul conic conform schemei de mai jos si datelor initiale

Fig.1. Schema actionarii a elevatorului cuband.


2/36

2

Coala


CUPRINS

1. Alegerea motorului electric i calculul cinematic al mecanismuluide acionare...........................................................................................2

1.1 Alegerea motorului electric..........................................................................21.2 Determinarea i distribuirea raportului total de transmisie al MA.................31.3 Determinarea parametrilor cinematici i de for al arborelor MA....4

2. Calculul de proiect al Angrenajului Reductorului.............................52.1 Alegerea materialului angrenajului i determinareatensiunilor admisibile..52.2 Dimensionarea Angrenajului cu roi dinate conice ....................................62.3 Calculul forelor n angrenaj........................................................................82.4 Calculul de verificare a angrenajului..........................................................9

3. Calculul Arborilor................... ............................................................113.1 Calculul de predimensionare.............................................................113.2. Calculul de dimensionare...........................................................................11

3.2.1 Alegerea prealabil a rulmenilor.........................................................113.2.2 Elaborarea schiei de dimensionare a reductorului conic.....113.2.3 Calculul de dimensionare a arborelui-pinion........................................153.2.4 Calculul de dimensionare a arborelui condus......................................20

3.3 Proiectarea constructiv a arborilor..........................................................254. Calculul rulmenilor....................................................................................26

4.1 Determinarea duratei de funcionare necesare pentru MA.........................264.2 Determinarea capacitii dinamice portante necesare rulmenilor..............26

4.2.1 Capacitatea portant dinamic necesar pentru rulmenii arboreluipinion.......................................................................................................................26

4.2.2 Capacitatea portant dinamic necesar pentru rulmenii arboreluicondus.......................................................................................................................27

4.3 Alegerea final a rulmenilor........................................................................285. Proiectarea constructiv a roii dinate conice...................................296. Calculul asamblrilor prin Pan ............................................................................30

6.1 Calculul asamblrilor prin pan pentru arborele-pinion............................306.1 Calculul asamblrilor prin pan pentru arborelecondus........................................................................................................31


3/36


4/36

4

Coala


1.2 Determinarea i distribuirea raportului total de transmitere al MA1.2.1 Determinm turaia arborelui OL oln [min

-1]:

360 10

,ololv

nD

unde olv viteza linear a OL, olv =0,42[m/s]

D-diametrul rolelor, 120D [mm]

olv

[min-1].1.2.2 Determinm rapoartele de transmitere ale MApentru ambele variante de ME,

1mai i 2mai :

1.2.3 Determinm rapoartele de transmitere ale treptelorMA:

,tdredma iii unde ,redi tdi sunt rapoartele de transmitere ale reductorului i, respectiv, ale

transmisiei prin angrenaj cilindric deschis, n conformitate cu recomandrile[*, pag.14] i n corespundere cu [*, tab. 2.2, pag.15] acceptm

Din relaia de mai sus determinm valorile 1tdi i 2tdi pentru cele douvariante propuse:

3,55

Precum ambele valori 1tdi i 2tdi se gsesc n limita valorilor recomandate ale

rapoartelor de transmitere (pentru cazul angrenajului cilindric deschis), ncorespundere cu [* tab. 2.2, pag.15] i din considerente de gabarit, acceptm a douavariant a motorului electric.

Astfel, n final, alegem motorul electric 4AM90L6Y3 ( [kW]; [min-1]);rapoartele de transmitere:

reductorul cilindric transmisia prin curea

mecanismul de acionare


5/36

5

Coala


1.3 Determinarea parametrilor cinematici i de for ai arborilor MAn corespundere cu schema cinematic a MA [sarcina de proiectare] pentru

calculul cinematic vom avea urmtoarea schem de calcul:

Motor electricCuplajReductorTransmitere deschisOrgan de lucru

Prezentm un rspuns tabelar pentru acest calcul (vezi tab. 1.2).

Tabelul 1.2Parametrii cinematici i de for ai MA.

PARAME

TRUL

ARBORECONSECUTIVITATEA LEGTURII ELEMENTELOR MECANISMULUI DE

ACIONARE CONFORM SCHEMEI CINEMATICEMotor electricCuplajReductorTransmitere deschisOrgan de lucru

mecredtdol

Puterea

P,

[kW]

me I I I ol

Turaian,

[min-1]

Vitezaunghiular

,[s-1]

me

I 99,43

I I

ol

Momentuldetorsiune

T,

[Nm]

me

I I I

ol


6/36

6

Coala


2 CALCULUL DE PROIECT AL ANGRENAJULUI REDUCTORULUI

2.1 Alegerea materialului angrenajului i determinarea tensiunilor admisibile2.1.1 Alegerea materialului roilor dinate, a duritii i tratamentului termic.

Alegerea materialului, tratamentului termic i a duritii perechii de roi careangreneaz poate fi efectuat conform recomandrilor din [*, tab. 3.2, pag.18], iar

proprietile mecanice ale materialului ales ,din [*, tab. 3.3, pag.19]. Conform acestor recomandri alegem marca oelului pentru fabricareapinionului i a roii dinate oel 40XH, duritatea 350 HB.Diferena duritilor medii .502021 medmed HBHB

Proprietile mecanice ale oelului 40vor fi:duritatea: HBtratamentul termic: mbuntire;dimensiunile limit ale semifabricatului: Dlim 200 [mm];Determinm duritatea medie a dinilor pinionului i roii dinate:

pinion roat 2.1.2 Determinm tensiunile admisibile de contact pentru pinion 1][ H i roat ,][ 2H

[N/mm2], conform [*, tab. 3.2, pag.18]:

pinion [N/mm2]; roat [N/mm2].2.1.3 Determinm tensiunile admisibile de ncovoiere pentru pinion 1][ F i roat

,][ 2F [N/mm2], conform [*, tab. 3.2, pag.18]:

pinion [N/mm2]

; roat [N/mm2].Deoarece transmisia este reversibil, F][ se micoreaz cu 25% [1, pag.19]:

pinion [N/mm2]; roat 0,75[N/mm2].2.1.4 Prezentm un rspuns tabelar pentru acest calcul:Tabelul 2.1Caracteristicile mecanice ale materialului transmisiei.

Elementultransmisiei

Marcaoelului

Dlim,[mm]

Tratamenttermic

medHB1 H][ F][

me dHB2 [N/mm2]

1.

Pinion

2.Roat dinat40XH 125 mbuntire 285,5

255581526

220,5197

2.2Dimensionarea angrenajului cu roi dinate conice

2.2.1 Determinm parametrul principal diametrul de divizare exterior ,2ed [mm]:


7/36

7

Coala


3

23

2 2

2

10165 ,

[ ]

rede H

H H

i Td K

unde redi este raportul de transmitere al reductorului, 2T momentul de torsiune care acioneaz asupra arborelui condus al

reductorului, [Nm];2][ H tensiunea admisibil de contact a materialului roii dinate,

2][ H =526[N/mm2];

HK coeficientul neuniformitii distribuirii sarcinii pe lungimea dintelui,

acceptm ;0,1HK

H coeficientul formei roilor dinate conice, acceptm 0,1H

[mm].Conform irului de numere normale [*, tab.S1, anexa 2], acceptm [mm].2.2.2 Determinm unghiurile conurilor de divizare a pinionului 1 i roii :2

2.2.3 Determinm lungimea exterioar a generatoarei conului de divizare ,eR [mm]:

.2.2.4

Determinm limea coroanei danturate a pinionului i roii dinate ,b [mm]: [mm].

Conform irului de numere normale [*, tab.S1, anexa 2], acceptm 34b [mm].2.2.5 Determinm modulul de angrenare exterior ,em [mm]:

,

1014

22

3

2

F

FeF

e Kbd

Tm

unde FK este coeficientul distribuirii neuniforme a sarcinii pe lungimea coroanei

danturate, acceptm ;0,1FK 2T momentul de torsiune care acioneaz arborele condus al reductorului, [Nm];F coeficientul formei dinilor, acceptm ;85,0F

2F tensiunea admisibil de ncovoiere a roii dinate cu dinte mai puinrezistent, 197 [N/mm2];

[mm].Acceptm modulul 2, 0em [mm].

2.2.6

Determinm numrul de dini ai roii dinate 2z i a pinionului, 1z :


8/36

8

Coala


Acceptm 2 110z dini i 1 44z dini.

2.2.7 Determinm raportul de transmitere real reali i verificm abaterea i fa de

raportul de transmitere ales iniial redi :

3

%;4%100

red

redreal

i

iii

i =4-4/4=0%;

3.2.1 Determinm valorile reale ale unghiurilor conurilor de divizare a pinionului 1

i roii 2 :

3.2.2 Determinm parametrii geometrici de baz ai transmisiei.

Tabelul 2.2Parametriigeometrici de baz ai angrenajului conic [mm].PARAMETRU Pinion Roat

Diametrul divizare

exterior 111 cos2 eeae mdd

53,88

222 cos2 eeae mdd 201

interior 111 cos4,2 eefe mdd

45,344 222 cos4,2 eefe mdd

198,84

Generatoarea conului

de divizare

Limea coroaneidanturate

n final, determinm diametrul cercului de divizare median al pinionului 1d i

roii danturate 2d , [mm]: [mm]; [mm].


9/36

9

Coala


Re=125,7

dfe2

dae2

de2

?1

b=36

?2

Figura 2.1Parametrii geometrici de baz ai angrenajului cu roi dinate conice.

3.3 Calculul forelor n angrenaj

Figura 2.2Forele nangrenajul conic.

Fora tangenial: pinion ;21 tt FF

roat [N];Fora radial:

pinion [N]; roat [N];

Fora axial:

pinion [N]; roat [N].


10/36

10

Coala


3.4 Calculul de verificare a angrenajului

3.4.1 Verificm tensiunea de contact 2H , [N/mm2]:

2

2

2 22

1, 0470 ,

t real

H H H H HH e

F iK K K

d b

unde HK este coeficientul distribuirii sarcinii ntre dini ;0,1HK

2tF fora tangenial de angrenare, [N];HK coeficientul sarcinii dinamice, care depinde de viteza periferic a roii.

Determinm viteza periferic a roii dinate ,v [m/s]:

. [m/s]Stabilim treapta a 9-a de precizie pentru angrenajul proiectat [*, tab. 4.4, pag.28]i acceptm 1,05HK [*, fig. 4.2, pag.29]

Mrimile 2H ,[N/mm2]; HK ; H ; 2ed ,[mm]; b ,[mm]; reali [p.2.2,];

2 , [s-1]viteza unghiular a arborelui condus [p.1.2].

[N/mm2] 4632 H [N/mm2];Aa cum condiia se respect putem trece la urmtoarea etap a calculului de

verificare.

3.4.2

Verificm tensiunile de ncovoiere a dinilor F , [N/mm2]:

;22

22 FFFF

eF

tFF KKK

mb

FY

,12

121 F

F

FFF

Y

Y

unde em , [mm]este modulul exterior al angrenrii; FK ; b , [mm]limea coroanei

dinate din [tab. 2.2], 2tF , [N]fora tangenial din angrenaj [p. 2.3];

FK coeficientul distribuirii sarcinii ntre dini, acceptm ;0,1

FK FK coeficientul sarcinii dinamice, acceptm 1, 05;FK

1FY i 2FY coeficienii de form ai dinilor pinionului i roii dinate, care sedetermin n dependen de numrul echivalent de dini ai pinionului iroii dinate 1vz i 2vz :

Deci, acceptm i 63,32 FY ;


11/36

11

Coala


1F i 2F tensiunile admisibile de ncovoiere ale pinionului i roiidinate, [N/mm2].

[N/mm2] [N/mm2]

3.4.3 Prezentm un rspuns tabelar pentru acest calcul:Tabelul 2.3Rezultatele calculului de dimensionare a angrenajului cu roi dinate

conice.

CALCULUL DE DIMENSIONARE AL ANGRENAJULUI

Parametru Valoarea Parametru, mm Valoarea

Lungimea exterioar a generatoareiconului de divizareRe, mm: 103,09

Diametrul cercului de divizare:pinion, de1roat, de2

50200Modulul (exterior) mte, mm: 2,0

Limea coroanei danturate b, mm: 30 Diametrul cercului exterior:pinion, dae1roat, dae2

53,88201Forma dintelui: Inclinati

Numrul de dini:pinion, z1roat, z2

25100

Diametrul cercului interior:pinion, dfe1roat, dfe2

45,34198,84

Unghiul conului de divizare:pinion, 1

roat, 2

14

75,96

Diametrul cercului median:pinion, d1

roat, d2

42,85

171,4CALCULUL DE VERIF ICARE AL ANGRENAJULUIParametru Valori admisibile Valori calculate Not

Tensiunile de contact ,H N/mm2: 526 527,78 2%

Tensiunile de ncovoiere,N/mm2:

1F 220,54 139 39%

2F 196,98 130,047 29%

CALCULUL ARBORILOR


12/36

12

Coala


3.1 Calculul de predimensionare

Din condiia de rezisten la rsucire i n conformitate cu recomandrile [*,pag.55] determinm prealabil diametrele minime ale arborilor:Tabelul 3.1Determinarea prealabil a diametrelor arborilor, [mm].

ARBORE-PINION ARBORELE ROII DINATE

23,14[mm]

acceptm

[mm]acceptm 1 35ad

unde 1T i ,2T [Nm]sunt momentele de torsiune pe arbori (cu referire la tab. 1.2); 2012k [N/mm

2]tensiunea admisibil la rsucire [*, pag.55].

Calculul de dimensionare

3.2.1 Alegerea prealabil a rulmenilorn conformitate cu recomandrile [*, tab. 6.1, pag.57] alegem prealabil urmtorii

rulmeni [*, tab. S6, anexa 2]:

Tabelul 3.2Alegerea prealabil a rulmenilor.Schema

rulmentului(GOST 27365-87)

SimbolizareaDimensiunile, mm

d D T B C e

7204A 20 47 15.5 14 12 0,36

15

7207A 35 72 18.5 17 15 0,37

3.2.2 Elaborarea schiei de dimensionare a reductorului conicn corespundere cu schema cinematic a reductorului conic [sarcina tehnic]

elaborm schia acestuia, lund n consideraie recomandrile [*, pag.58-65].Pentru determinarea poziiilor de aplicare a reaciunilor n reazeme, prealabil

calculm distana de la partea frontal a rulmentului pn la punctul de aplicare areaciunilor a, [mm]:

,3

5,0

e

DdTa

unde valorile d, D, T [mm]i esunt prezentate n tab.3.2.


13/36

13

Coala



14/36

14

Coala



15/36

15

Coala


Figura 3.1Schia reductorului conic

n continuare, n corespundere cu fig. 3.1 (a, b), determinm urmtoarele mriminecesare pentru calcul:

[mm], x=8 [mm]

[mm] [mm]

[mm]

Astfel, valorile distanelor de aplicare a reaciunilorn reazeme sunt:- pentru pinion

[mm] [mm]

- pentru roata

[mm] [mm]


16/36

16

Coala


3.2.3 Calculul de dimensionare a arborelui-pinionDate iniiale: [mm]diametrul cercului median [N]; [N]; [N]forele n angrenaj [mm]; [mm]distanele de aplicare a reaciunilor n reazem

Figura 3.2Schema de calcul a arborelui-pinion.

3.2.3.1Determinm forele de reaciune n reazemele Ai B(fig. 3.2).Planul vertical (YOZ)

,202

02

11

112

p

apr

BvaprpBvAl

dFlF

RdFlFlRM v

=73,897[N]

,202

02

1211

212

p

appr

AvapprpAvBl

dFllF

Rd

FllFlRMv

[N]Verificarea: Planul orizontal (XOZ)

[N], ( ) [N]. Verificarea:

Reaciunile sumare n reazemele Ai Bvor fi:


17/36

17

Coala


[N];

[N].

3.2.3.2Construirea diagramelor momentelor ncovoietoare (fig. 3.3), [Nm].Planul vertical (YOZ) Sectorul I pI lZ 10

[N].

02

0 1 vaIr Md

FZFMv

.2

1dFZFM aIrv

Pentru ,0IZ

1 0,0754

0 0 236 8,892 2

v r a

dM F F [Nm].

Pentru ,1pI lZ 2

111

dFlFlM aprpv

0,0754

590 0, 032 236 9,982 [Nm].Sectorul II ppIIp llZl 211

748, 43 590 158, 43v Av r Q R F [N].

02

0 11 vpIIAvaIIr MlZR

dFZFM

v

.2

1

1

pIIAvaIIrv lZRd

FZFM

Pentru ,1pII lZ

11 1 1 10,0754

304 0, 032 236 0 9,982 2

v p r p a Av p p

dM l F l F R l l [Nm].

Pentru ,21 ppII llZ

pppAvapprppv lllRd

FllFllM 1211

21212

0,0754590 (0.032 0.063) 236 748, 43 0, 063 0.

2


18/36

18

Coala


Planul orizontal (XOZ) Sectorul I pI lZ 10

1668 to FQ [N].

.00ItooIt

ZFMMZFMo

Pentru .000,0 toI FMZ Pentru ,1pI lZ

47,48545104,29166811 ptpo lFlM [Nm].

Sectorul II ppIIp llZl 211

644,8821668644,2550 tAoo FRQ [N].

00 1 opIIAoIIt MlZRZFM o .

1pIIAoIIto

lZRZFM

Pentru ,1pII lZ

47,485451111 ppAoptpo llRlFlM [Nm].

Pentru ,21 ppII llZ

.047,14028547,1402851212121 pppAopptppo lllRllFllM

3.2.3.3Determinm momentul de ncovoiere rezultant (fig. 3.3) n seciunile

caracteristice ale arborilor (13) .rezM , [Nm]n conformitate cu relaia:,22. vorez MMM

4,87410)4,8741( 2212

11. vorez MMM [Nm];

4491,48715)36,4064()47,48545( 22222

22. vorez MMM [Nm];

000232

33. vorez MMM [Nm].

3.2.3.4Construim diagrama momentului de torsiune pentru arborele-pinion, care este

egal cu 15,591 T [Nm]i acioneaz pe toat lungimea acestuia (fig. 3.3).3.2.3.5Determinm i construim diagrama momentelor echivalente de ncovoiere (fig.3.3) n seciunile caracteristice (13) .ec hM , [Nm]din relaia:

,75,0 22 .. TMM rezec h

74143,8223,3275,0)4,8741(75,0 22212

1.1. TMM rezec h [Nm];

715455,48223,3275,0)4491,48715(75,0 22212

2.2. TMM rezec h

[Nm];

024167,0223,3275,0075,0 2212

3.3. TMM rezec h [Nm].


19/36

19

Coala


3.2.3.6Verificm diametrul arborelui-pinion n seciunea cea mai solicitat.Conform momentului echivalent de ncovoiere maxim, precizm valoarea

diametrului n seciunea critic a arborelui din condiia de rezisten la ncovoiere:

,

1,0

103

3

.

i

ec hMd

[mm]

unde i este tensiunea admisibil la ncovoiere. n conformitate cu ciclul defuncionare pulsator, acceptm 0,75i [N/mm

2]; [*, tab. S2, anexa 2]

.ec hM momentul echivalent de ncovoiere n seciunea cea mai solicitat, care

corespunde valorii maxime 715455,482. ec hM [Nm].Deci, pentru seciunea 2(valoarea diametrului determinat prealabil pentru acest

sector corespunde 301 pd [mm][tab. 3.1]) vom avea:

65,18

0,751,0107,48

1,010 3

3

3

3

2.1

i

echp

Md

[mm] 85,421 pd [mm] 65,18 [mm].

Condiia se respect. n acelai timp, n conformitate cu recomandrile [1,pag.76], diametrul arborelui-pinion ,1pd [mm]trebuie majorat cu cca. 5%.

Deoarece n construcia arborelui-pinion ,1pd [mm] va corespunde treptei

arborelui sub rulment i garnitur, acesta se precizeaz n conformitate cu diametrulinelului interior al rulmentului. Astfel, conform [*, tab. S6, anexa 2] acceptm

201 pd [mm].


20/36

20

Coala



21/36

21

Coala



3.2.4 Calculul de dimensionare a arborelui condusDate iniiale: 4,1712 d [mm]diametrul cercului median [tab. 2.3];

1668tF [N]; 440rF [N]; 408aF [N]forele n angrenaj ;275,171 al [mm]; 733,592 al [mm] distanele de aplicare a reaciunilor n

reazeme;


3.2.4.1Determinm forele de reaciune n reazemele Ci D(fig. 3.4).Planul vertical (YOZ)

,202

021

12

2121

aa

ara

DvaaraaDvCll

lFd

FR

dFlFllRM

v

34,355733,59275,17

275,174402

1714408

DvR [N]

,202

021

122221

aa

aar

CvaaraaCvDll

dFlFR

dFlFllRM

v


22/36

22

Coala


34,795733,59275,17

24,171408733,59440

CvR [N]

Verificarea: .044034,35534,79500 DvrCvv RFRF Planul orizontal (XOZ)

178,374733,59275,17

275,1716680021

1121

aa

atDoataaDoC

lllFRlFllRM

o

[N],

82,1293733,59275,17

733,159166800

21

2221

aa

atCoataaCoD

ll

lFRlFllRM

o

[N].

Verificarea: .0178,374166882,129300 DotCoo RFRF Reaciunile sumare n reazemele Ci Dvor fi:

73,1518)34,795()82,1293( 2222 CvCoC RRR [N];

516)34,355()178,374( 2222 DvDoD RRR [N].

3.2.4.2Construirea diagramelor momentelor ncovoietoare (fig. 3.5), [Nm].Planul vertical (YOZ) Sectorul I aI lZ 10

34,795 Cvv RQ [N].

.00 ICvvvICv ZRMMZRMv Pentru 000,0 CvvI RMZ [Nm].Pentru ,1aI lZ

739,13275,01734,79511 aCvav lRlM [Nm].Sectorul II aaIIa llZl 211

34,35544034,795 rCvv FRQ [N].

02

0 21 vaaIIrIICv Md

FlZFZRMv

.2

21

dFlZFZRM aaIIrIICvv

Pentru ,1aII lZ

2

21111

dFllFlRlM aaaraCvav

226,212

4,1714080275,1734,795 [Nm].

Pentru ,21 aaII llZ

2

222121

dFlFllRllM aaraaCvaav

.02

4,171408733,59440)733,59275,17(34,795


23/36

23

Coala


Planul orizontal (XOZ) Sectorul I aI lZ 10

82,1293 Coo RQ [N].

Pentru .000,0 CooI RMZ Pentru ,1aI lZ

35,22275,1782,129311 aCoao lRlM [Nm].

Sectorul II ppIIp llZl 211

178,374166882,1293 tCoo FRQ [N].

00 1 oaIItIICo MlZFZRM o .

1aIItIICoo lZFZRM

Pentru ,1aII lZ

aataCoao llFlRlM 1111 35,220275,1782,1293 [Nm].

Pentru ,21 aaII llZ .0733,591668)733,59275,17(82,129322121 ataaCoaao lFllRllM

3.2.4.3Determinm momentul de ncovoiere rezultant (fig. 3.5) n seciunilecaracteristice ale arborilor (13) .rezM , [Nm]n conformitate cu relaia:

,22. vorez MMM

;0232

3

2

1

2

13.1. vovorezrez MMMMMM

236,26)35,22()739,13( 22222

22. vorez MMM [Nm];

823,30)226,21()35,22( 22222

22. vorez MMM [Nm].

3.2.4.4Construim diagrama momentului de torsiune pentru arborele condus, care este

egal cu 495,1222 T [Nm] i acioneaz de la locul fixrii roii dinate conice ndirecia ieirii fluxului de putere (fig. 3.5).3.2.4.5Determinm i construim diagrama momentelor echivalente de ncovoiere (fig.3.5) n seciunile caracteristice (13) .ec hM , [Nm]din relaia:

,75,0 22 .. TMM rezec h

871,91495,12275,0075,0 2222


215,186495,12275,0)236,26(75,0 22222


151,19844,8823,3075,0 222


.00 ICoooICo ZRMMZRMo


24/36

24

Coala


.075,0 232

3.3. TMM rezec h

3.2.4.6Verificm diametrul arborelui n seciunea cea mai solicitat.Conform momentului echivalent de ncovoiere maxim, precizm valoarea

diametrului n seciunea critic a arborelui din condiia de rezisten la ncovoiere:

,

1,0

103

3

.

i

ec hMd

[mm]

unde i este tensiunea admisibil la ncovoiere. n conformitate cu ciclul defuncionare pulsator, acceptm 0,75i [N/mm

2]; [*, tab. S2, anexa 2]

.ec hM momentul echivalent de ncovoiere n seciunea cea mai solicitat, care

corespunde valorii maxime 151,1982. ec hM [Nm].Deci, pentru seciunea 2(valoarea diametrului determinat prealabil pentru acest

sector corespunde 28,311 ad [mm][tab. 3.1]) vom avea:

783,29

0,751,0

10151,198

1,0

103

3

3

3

2.1

i

ec ha

Md

[mm] 28,311 ad [mm] 783,29

[mm].Condiia se respect. n acelai timp, n conformitate cu recomandrile [*,

pag.76], diametrul arborelui-pinion ,1pd [mm]trebuie majorat cu cca. 10%.

Deoarece n continuare ,1ad [mm]va corespunde treptei arborelui sub rulment i

garnitur, acesta se precizeaz n conformitate cu diametrul inelului interior alrulmentului. Astfel, conform [*, tab. S6, anexa 2] acceptm 302 ad [mm].


25/36

25

Coala


Figura 3.5Schema de calcul a arborelui condus.


26/36

26

Coala


3.3 Proiectarea constructiv a arborilorDeterminm dimensiunile geometrice ale fiecrei trepte n conformitate cu

recomandrile [*, tab. 6.2-6.3, pag.78].Tabelul 3.1Determinarea prealabil a diametrelor arborilor, [mm].

TREAPTA ARBORELUI ARBORELE PINION (fig. 3.6, a)I-asub rulmeni 201 pd ;

II-asub filet5,11812 Mdd pp [*, tab. S7, anexa 2];

32 Hl [mm] 110,38 [*, tab. S7, anexa 2].III-a sub un element altransmisiei deschise sausemicuplaj

323 pp dd [mm] ;150,318

pl3 se determin grafic.

IV-asub garnitura capacului

deschis al rulmentului

;110,2215234 tdd pp

5,162,135,12,1 44

pp dl V-aumrul de sprijin pentrurulment

;230,1320315 fdd pp

acceptm 245 pd i .0,55 pl

TREAPTA ARBORELUI ARBORELE CONDUS (fig. 3.6, b)

I-a sub pinion sau roatdinat

,8,345,12,3302,321 rdd aa acceptm

351 ad al1 se determin grafic.

II-a i IV-a sub rulmeni igarnitur

3042 aa dd ; al2 se determin grafic; Tl a 4

(undeT

este limea rulmentului).III-a sub un element altransmisiei deschise sausemicuplaj

.6,252,2230223 tdd aa n conformitate cu

[*, tab. S10, anexa 2] acceptm 263 ad i 423 al

V-aumrul de sprijin pentruroile danturate

;6,342,1331315 fdd aa

acceptm ;355 ad i .0,85 al


27/36

27

Coala


a)

b)Figura 3.6Construcia arborilor pentru reductorul cu angrenaj conic:

a)

arbore-pinion; b)arbore condus.


28/36

28

Coala


4 CALCULUL RULMENILOR

4.1Determinarea duratei de funcionare necesare pentru MA

Pentru determinarea duratei de funcionare necesare ,hL [ore] este nevoie de

durata de funcionare ,L [ani] a mecanismului de acionare prezent n sarcina

tehnic. Astfel, durata de funcionare calculat n ore ,hL [ore]:

3237766,07,024365824365 hzh KKLL [ore],unde 8L [ani] [Sarcina tehnic];

7,0zK coeficientul zilelor lucrtoare [*, pag.81];66,0hK coeficientul orelor lucrtoare [*, pag.81].

4.2Determinarea capacitii dinamice portante necesare rulmenilor4.2.1 Capacitatea portant dinamic necesar pentru rulmenii arborelui pinion:

33,361 10

573 hEprcL

RC [N],

unde ,1 [s-1]este viteza unghiular a arborelui pinion, 43,991 [s

-1][tab. 1.2];

,EpR [N]este sarcina dinamic echivalent a arborelui pinion.

Relaia pentru determinarea sarcinii dinamice echivalente depinde de raportul:;36,0298,0

889,26010,1

447,777

1

1

eeRV

R

r

a

,36,004,1732,8850,1

923

2

2

eeRV

R

r

a

unde ,aR [N]este sarcina axial a rulmentului [*, tab. 7.4, pag.85], care se determin

n dependen de componenta axial a sarcinii radiale a rulmentului ,sR [N], [*,tab. 7.1, pag.81]:

44,77789,260136,083,083,0 11 rs ReR [N];65,26473,88536,083,083,0 22 rs ReR [N];

44,77711 sa RR [N]; 9236,14544,777112 asa FRR [N].

6,1451 aF [N]fora axial n angrenaj [p. 2.3];

,rR [N]sarcina radial a rulmentului, care corespunde forei de reaciunesumare din reazeme. Acceptm 28,27631 Ar RR [N], 89,9092 Br RR [N];

;36,0e ;67,1Y [*, tab. S6, anexa2]

0,1V coeficientul de rotire pentru cazul rotirii inelului interior.


29/36

29

Coala


n conformitate cu recomandrile [*, pag. 80] alegem urmtoarele relaii pentrudeterminarea sarcinilor dinamice echivalente pentru cazul arborelui pinion ,EpR [N]:

14050,12,189,26010,145,011 tsrEp KKRVXR [N];

0,12,192367,1732,8850,145,0222 tsarEp KKRYRVXR

2328 [N],unde X este coeficientul sarcinii radiale, acceptm 4,0X [*, tab. 7.1, pag.81];

sK coeficientul de siguran, acceptm 2,1sK [*, pag.81];

tK coeficientul de temperatur, acceptm 0,1tK [*, pag.81].

772,2786510

3237743,9957309,2564

10573 33,3

633,3

612 hEprc

LRC [N].

4.2.2 Capacitatea portant dinamic necesar pentru rulmenii arborelui condus:

33,362 10

573 hEarc LRC [N],

unde ,2 [s-1]este viteza unghiular a arborelui pinion, 252 [s

-1]

[tab. 1.2];,EaR [N]este sarcina dinamic echivalent a arborelui condus.

Determinm raportul pentru alegerea relaiei de determinare a lui :EaR

;36,0298,089,26011

44,777

1

1

eeRV

R

r

a ,36,004,1

732,8851

932

2

2

eeRV

R

r

a

unde ,aR [N]este sarcina axial a rulmentului [1, tab. 7.4, pag.85], (similar pinion):796,45373,151836,083,083,0 11 rs ReR [N];

186,154019,51636,083,083,0 22 rs ReR [N];

796,45311 sa RR [N]; 296,10365,582796,453212 asa FRR [N].

5,5822 aF [N]fora axial n angrenaj [p. 2.3];

,rR [N]sarcina radial a rulmentului, care corespunde forei de reaciune

sumare din reazeme. Acceptm 73,15181 Cr RR [N], 5162 Dr RR [N];

;36,0e ;67,1Y [*, tab. S6, anexa 2]

0,1V coeficientul de rotire pentru cazul rotirii inelului interior.n conformitate cu recomandrile [*, pag. 80] alegem urmtoarele relaii pentru

determinarea sarcinilor dinamice echivalente pentru cazul arborelui condus ,EaR [N]:

11,8200,12,173,15180,145,011 tsrEa KKRVXR [N];

0,12,1296,103667,15160,145,0222 tsarEa KKRYRVXR 38,2355 [N],

unde X este coeficientul sarcinii radiale, acceptm 4,0X [*, tab. 7.1, pag.81];sK coeficientul de siguran, acceptm 2,1sK [*, pag.81];


30/36

30

Coala


tK coeficientul de temperatur, acceptm 0,1tK [*, pag.81].

71,1513510

323772557338,23355

10573 33,3

633,3

622 hEarc

LRC [N].

4.3

Alegerea final a rulmenilor

n conformitate cu diametrele sub rulmeni i capacitile portante determinateanterior, alegem urmtorii rulmeni pentru arborii reductorului conic [1, tab. S6, anexa2]:Tabelul 3.2Alegerea final a rulmenilor[*, tab. S6, anexa 2].

Simbolizarea(GOST 27365-87)

Dimensiunile, [mm]Capacitatea

portant, [kN]d D T B C e Y Cr C0r

7205A 20 47 15,5 14 12 0,36 1,67 26 16,67206A 30 62 17,5 16 14 38,0 25,5

5 PROIECTAREA CONSTRUCTIV A ROII DINATE CONICE

Lund n consideraie recomandrile [1, pag.89-91] alegem metoda de obinere asemifabricatului prin tanare, iar amplasarea butucului roii dinate fa de reazeme asimetric (fig. 5.1).

Figura 5.1Construcia roii dinateconice obinut prin tanare


31/36

31

Coala


Tabelul 5.1Determinarea parametrilor constructivi ai roii dinate conice [mm].ELEMENTUL

ROII

PARAMETRUL RELAIA DE CALCUL

Coroanadanturat

Diametrulcercului exterior

2012 aed ( tab. 2.3).

Limea18306,06,00 bb acceptm 180 b unde

30b [tab. 2.3].

Grosimea25,2 emS [mm] ;0,70,20,25,2

.4,20,22,12,10 emS

Teitura ,4,12,10,27,06,07,06,0 emf

acceptm .2,1f

Butucul

Diametrulinterior

311 ad

Diametrulexterior

.5,483155,155,1 1 abut dd n corespundere cu [*, tab. S1, anexa 2], acceptm

50butd

Limea

45315,12,15,12,1 1 abut dl Dinconsiderente constructive i n corespundere cu [*,

tab. S1, anexa 2], acceptm 45butl

DisculGrosimea

12304,03,04,03,0 bC Din considerente constructive i n corespundere cu

[*, tab. S1, anexa 2], acceptm 12C Raze derotunjire

5R [mm], acceptm prealabil .0,6R


32/36

32

Coala


6.CALCULUL ASAMBLRILOR PRIN PAN6.1Calculul asamblrilor prin pan pentru arborele-pinion

Date iniiale:114 pd [mm]i 164 pl [mm]sunt diametrul i lungimea treptei arborelui, pe

care este instalat pana; [fig.3.6]1668tF [N]este fora tangenial n angrenaj.

Figura 6.1Asamblarea prin pan paralel pe arborele-pinion.6.1.1.Predimensionare penei

n conformitate cu diametrul ,4pd [mm]conform [*, tab. S9, anexa 2] stabilim

dimensiunile seciunii transversale ale penei (fig. 6.1):0,5b [mm]; 0,5h [mm]; 31t [mm]; 3,22 t [mm].

Lungimea penei ,l [mm] se stabilete n dependen de lungimea treptei

arborelui, pe care este instalat pana ,4pl [mm]:

106161054 pll [mm].

Acceptm conform irului de lungimi ale penei standardizat 0,10l [mm].Deci, alegem prealabil urmtoarea pan:

Pan5x5x10GOST 23360-78.

6.1.2Calculul de verificare a peneiPenele paralele, utilizate la proiectarea reductoarelor, sunt verificate la strivire.

Condiia de rezisten la strivire:

,ss

ts

A

F

unde ,sA [mm2]este suprafaa de strivire, care se determin din relaia:


33/36

33

Coala


4,9530,594,094,0 1 efs lthA [mm2];

,efl [mm]lungimea de lucru efectiv a penei cu suprafee frontale rotunjite:

0,50,50,10 bllef [mm];

,s [N/mm2]tensiunea admisibil la strivire. Pentru buc de oel i sarcini

linitite 150s [N/mm2

] [*, pag.88].446,177

4,9

1668

s

ts

A

F [N/mm2] .s

Deoarece tensiunea de strivire se afl n limitele admisibile, acceptmurmtoarea pan:

Pan5x5x10 GOST 23360-78.

6.2.Calculul asamblrilor prin pan pentru arborele condusDate iniiale:

263 ad [mm]i 0,423 al [mm] diametrul i lungimea treptei arborelui subbutucul elementului transmisiei deschise; [fig.3.6]

28,311 ad [mm]i 45butl [mm] diametrul interior i lungimea butuculuiroii dinate; [tab. 5.1]

1668tF [N]este fora tangenial n angrenaj.

Figura 6.2Asamblrile prin pan ale arborelui condus.


34/36

34

Coala


6.2.1.Predimensionarea penelorSecionarea A-A. n conformitate cu diametrul 34,1 ad [mm]conform [*, tab.

S9, anexa 2] stabilim dimensiunile seciunii transversale ale penei (fig. 6.2):0,10b [mm]; 0,8h [mm]; 0,51 t [mm]; 3,32 t [mm].

Lungimea penei ,1l [mm]se stabilete n dependen de lungimea butucului roiidinate ,butl [mm]:

1 5 10 45 9 36butl l [mm].Acceptm conform irului de lungimi ale penei standardizat 36l [mm].Deci, prealabil alegem urmtoarea pan:

Pan10x8x36GOST 23360-78.Secionarea B-B. n conformitate cu diametrul 26,3 ad [mm]conform [*, tab.

S9, anexa 2] stabilim dimensiunile seciunii transversale ale penei (fig. 6.2):0,8b [mm]; 0,7h [mm]; 41 t [mm]; 3,32 t [mm].

Lungimea penei ,3l [mm] se stabilete n dependen de lungimea treptei

arborelui, pe care este instalat pana ,3al [mm]:

36642733 all [mm].Acceptm conform irului de lungimi ale penei standardizat 16l [mm].Deci, prealabil alegem urmtoarea pan:

Pan8x7x36GOST 23360-78.

6.1.2.Calculul de verificare a penei

Condiia de rezisten la forfecare:

,ss

ts

A

F

unde ,sA [mm2]suprafaa de forfecare:

Seciunea A-A 8,480,260,30,594,094,0 1 efs lthA [mm2];

Seciunea B-B 9,780,2840,794,094,0 1 efs lthA [mm2];

,efl [mm]lungimea de lucru efectiv a penei cu suprafee frontale rotunjite:

Seciunea A-A 0,260,10361 bllef [mm];

Seciunea B-B 0,280,8363 bllef [mm];


35/36

35

Coala


Astfel,

Seciunea A-A 18,348,48

1668

s

ts

A

F [N/mm2] .s

Seciunea B-B 14,219,781668

s

t

s A

F

[N/mm2

] .s

Deoarece tensiunile de forfecare pentru ambele seciuni se afl n limiteleadmisibile, acceptm urmtoarele pene:

Seciunea A-A Pan10x8x36 GOST 23360-78.

Seciunea B-B Pan8x7x36 GOST 23360-78.


36/36

B I B L I OGRA F I E :

1) Bazele proiectrii mainilor I. Bostan ,

2) ,

3)

Mecanica Aplicatndrumar de proiectere /V. Dulgheru; R. Ciuperc; I. Bondariuc; I. Dicusar; ref. t. : I.Bostan; Univ.

Teh. A Moldovei.- Ch.:Tehnica-Info, 2008.-296 p.

Proiect Mecanica Aplicata!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.docx

Documents

Transcript of Proiect Mecanica Aplicata!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.docx