UNIVERSITATEA BACAU
FACULTATEA DE INGINERIE
Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560 (Licenţă)
Coordonare: Prof. univ. dr. ing. Schnakovszky Carol Student: Maftei G.George-Gabriel
8 septembrie 2009
Pagina 1
Cuprins : Capitolul I- Descrierea maşinii unealta:
1.1 Reprezentarea simplificata si identificarea parţilor componente. Studiul cutiei de viteze in ansamblul MU.
1.2 Mişcarea executata de MU.1.3 Tipuri de suprafeţe prelucrate.1.4 Scule utilizate.
Capitolul II- Calculul cinematic al cutiei de viteze: 2.1 Calculul numărul treptelor de turaţie. Calculul raportului de turaţie al motorului.
2.2 Alegerea turaţilor normalizate. 2.3 Studiul economic structurale a reţelelor structurale si alegerea reţelei structurale optime. 2.4 Construcţia diagramei structurale a cutiei de viteza.
2.5 Calculul rapoartelor de transmisie . 2.6 Reprezentarea schemei cinematice a cutiei de viteza. 2.7 Calculul nr. de dinţi ai roţilor dinţate. 2.8 Calculul abaterlor turaţiilor de la valorile standardizate.
Capitolul III- Calculul si construcţia roţilor dinţate Capitolul IV- Calculul si construcţia arborilor din cutia de
viteze: 4.1 Calculul si construcţia arborilor intermediari. 4.2 Calculul si construcţia arborilor principali.
Capitolul V- Alegerea rulmenţilor si a lagărelor
Pagina 2
Capitolului I
Strungul Normal SNA 560
Strungul normal SNA 560 sunt caracterizate prin poziţia orizontala a arborelui principal care executa mişcarea principala de rotaţie , prin avansul longitudinal continuu si in special prin universitatea prelucrărilor pe care le poate realiza. Pe acest strung se executa strunjirii cilindrice si conice , plane, profilate, de filetare, prelucrări de găurire, lărgire, adâncire sau alezare, iar u unele dispozitive speciale chiar si prelucrări prin frezare sau rectificare. Strungurile normale se fabrica intr-o gama foarte larga de tiodimensiuni pentru a putea prelucra semifabricate cu diametre si lungimi variind intre limite mari precum si cu grade de precizie a suprafeţelor diferite. Operaţia de bază a acestor maşini este strunjirea. În acest scop se utilizează
cuţite de strunzit. Utilizând alte tipuri de scule, pe strunguri se pot realiza şi operaţii
de găurire, alezare, adâncire, filetare,etc.
Clasificarea strungurilor se face luând-se în considerare diverse criterii, cade
exemplu:
după poziţia arborelui principal: a-strunguri orizontale; B-strunguri
verticale;
după gradul de automatizare: a-strunguri cu comandă manuală; B-
strunguri semiautomate; C-strunguri speciale;
după gradul de universalitate: a-strunguri universale; B-strunguri
specializate; C-strunguri speciale;
după greutate şi dimensiunile de gabarit: a-strunguri mici; B-strunguri
mijlocii; C-strunguri grele;
după gradul de precizie: a-strunguri de precizie normală; B-strunguri
de precizie ridicată.
Parametrii caracteristici ai strungurilor sunt legaţi, în general, de dimensiunile
limită ale pieselor care se pot prelucra cu un regimuri de aşchiere economice.
Pagina 3
Părţile componente principale ale strungului SNA 560 si descrierea acestora.Schema de principiu si principalele parţi componente ale strungului SNA 560 este prezentat in continuare:
1- capul păpuşii fixe;2- papusa fixa;3- pornire si oprire motor electric principal;4- pornire si oprire pompa de răcire;5- ampermetru6- comanda de rotire intermitenta arbore principal;7- arbore principal;8- portcuţit rapid;9- sanie portcuţit;10- placa rotativa;11- sanie transversala;12- sanie longitudinala;13- deplasarea rapida a săniilor căruciorului;14- vârf de fixare;15- pinola;16- maneta blocare pinola;17- corp papusa mobila;18- placa de baza;
Pagina 4
19- blocare rapida a păpuşii mobile;20- comutatorul lumina;21- întrerupător principal;22- dulap cu aparatura electrica;23- picior;24- batiu;25- motor pentru deplasări rapide;26- cutia căruciorului;27- şurub conducător;28- bara de avansuri;29- tava;30- bara cu opritor la cota;31- picior;32- curie de avansuri si filete;33- capacul roţilor de schimb;T1,T2-tambur pentru schimbarea turaţilorM1- maneta pentru filete cu pas normal sau cu pas mare;M2 - maneta inversor de avansuri si filete;M3 - maneta pentru piuliţe secţionateM4 - maneta pentru avans longitudinal sau transversal;M5 - roata de mina pentru deplasarea longitudinala a căruciorului;M6 - maneta sanie portcuţit;M7 - roata de mana pentru deplasarea pinolei;M8 - maneta şurub conducător transversal;MAP - maneta de comanda rotiri directe si inversia arborelui principal;R1,R2,R3 - rozete pentru reglarea avansurilor si a filetelor;Cr - cremaliera fixa.
Pagina 5
Strungul normal SNA 560 se caracterizează printr-un înalt grad de universalitate şi sunt destinate prelucrării pieselor de revoluţie având forme şi dimensiuni variate În figura 1 se prezintă schema cinematică structurală a unui strung normal
Piesa fixată în dispozitivul de fixare Df (mandrină universal), execută mişcarea principală A, iar cuţitul fixat în suportul Sc execută mişcarea de avans longitudinal B, sau de avans transversal C. Rotaţia piesei se realizează prin lanţul cinematic principal alcătuit din motorul electric asincron ME1,mecanismele de cuplare şi inversare a turaţiei C1,I1, cutia de viteze Cv şi arborele principal Ap cu dispozitivul de fixare Df .
Avansul longitudinal B al saniei longitudinale SL se realizează prin lanţul cinematic de avans longitudinal L1. Mişcarea se transmite saniei longitudinale prin cuplajul C2, inversorul de avans I2, raţiile de schimb As, Bs, cutia de avansuri şi filete CAF, comutatoarele de mişcare C3,C4 şi mecanismul de transformare pinion cremalieră
Mişcarea de avans C a saniei transversale ST se realizează prin lanţul cinematic de avans transversal. Acesta este derivat din lanţul cinematic de avans longitudinal de la comutatorul C4, iar prin comutatorul C5 se antrenează şurubul avansului transversal SC2. Ambele avansuri se mai pot realiza şi manual de la raţiile de mână Rm1 şi Rm2. Mişcările de avans rapid se realizează cu ajutorul motorului electric ME2 şi acuplajului de depăşire CD.
Pagina 6
Prelucrarea filetelor se realizează prin cuplarea şurubului conducător SC4 si a piuliţei cuplabile PC. Toate elementele ce transmit mişcarea de la arborele principal la şurubul conducător constituie lanţul cinematic de filetare.
Sania suport SS poate fi înclinată faţă de axa maşinii (în vederea strunjirii pieselor conice), avansul său E realizându-se manual de la roata de mână Rm3
Păpuşa mobilă PM se poate deplasa şi poziţiona manual pe ghidajele batiului.
Pinola păpuşii mobile PPM utilizată pentru utilizarea unor scule sau dispozitive se
poate deplasa manual de la roata de mâna Rm4.
Lanţurile cinematice principale
Lanţul cinematic principal asigură desprinderea aşchiei cu o viteză optimă de aşchiere. Mişcarea se efectuează pe traiectoria curbei directoare sau formează curbe elementare a căror înfăşurătoare este directoare. Se clasifica după traiectoria mişcări realizate la organul de ieşire :
- lanţuri cinematice pentru mişcare circulară - lanţuri cinematice pentru mişcare rectilinie
Lanţurile cinematice pentru mişcare circulară în funcţie de tipul maşini unelte trăsnit mişcare la semifabricat (cazul strungurilor) sau la sculă (maşini de frezat, găurit).
Viteza de aşchiere obţinută la organul de ieşire depinde de mai mulţi factori care se modifică în timpul exploatări maşinii unelte, astfel că lanţurile trebuie să asigure obţinerea vitezelor de aşchiere la valorile optime. Din punct de vedere al obţineri valorilor vitezelor de aşchiere lanţurile mişcări principale se grupează în :
- lanţuri cu schimbare în trepte a vitezelor - lanţuri cu schimbare continuă a vitezelor
Operaţia de schimbare a turaţiei organului de ieşire astfel ca viteza periferică să corespundă cu viteza de aşchiere dorită este de fapt o reglare de unde şi mecanizmele destinate acestui scop se numesc mecanisme de reglare.
În componenţa lanţurilor cinematice ale mişcări principale mai intră: mecanisme pentru inversarea sensului de rotaţie, mecanisme pentru cuplarea şi decuplarea mişcări precum şi mecanisme de frânare în scopul reducerii timpului de oprire.
Organul de antrenare fiind un motor electric mişcarea de intrare este deci o mişcare de rotaţie cu una sau mai multe turaţii de unde se transmite la organul de ieşire prin intermediul unui sistem de mecanisme mecanice, hidraulice, electrice sau combinaţii ale acestora.
Pagina 7
Accesoriile strungului. Principalele accesorii ale strungului normal servesc la prinderea semifabricatelor de forme si dimensiuni diferite, precum si pentru executarea unor lucrări speciale. Acestea pot fi grupate in dispozitive pentru lucrări speciale, roti de schimb si truse de chei. Dispozitivele pentru prinderea si antrenarea semifabricatelor sunt :
1- universalul cu trei bacuri (fig.3.3)2- platoul cu patru bacuri (fig.3.5)3- flanşa de antrenare (fig. 3.6)4- platoul simplu (fig. 3.4)5- vârful de prindere (fig. 3.8)6- luneta fixa si mobila (fig. 3.7)7- dornuri rigide si elastice etc.
Pagina 8
Pagina 9
Capitolul IICalculul cinematic al cutiei de viteze
Pagina 10
Pagina 11
Date de intrare:
Z 24 Numarul de trepte de turatie :
nmin 20 [rot/min] Turatia minima a primei trepte de turatie:
nmax 2000 [rot/min] Turatia maxima a primei trepte de turatie:
1.25 Ratia seriei geometrice a turatiilor:
PM 10 [KW] Puterea N transmisa prin lantul cinematic principal:
Determinarea ecuatiei structurale:In cadrul acestui proiec avem trei grupuri a1, a2 si a3:
21 1 23
31
26
212
a1 2 a2 3 a3 2 a4 2
Schema cinematica, schema detaliata si reteaua structurala:
--z3/z4-- --z7/z8-- --z13/z14--(M)-1/2-(I)--z5/z6--(II)--z9/z10--(III)--z15/z16--(IV)--z17/z18-z19/z20-- (AP) --z11/z12--
Pagina 12
Diagrama turatiilor:
Determinarea numerelor de dinti a primului grup de angrenaje:
u02960
2240 u0 1.321
u11 1 a1 1 b1 1
u121
3
a2 1 b2 2
Se determina cel mai mic multiplu comun a sumelor ak+bk:
a1 b1 2
k1 6a2 b2 3
Alegem q=4 pentru a nu avea znim=17: q1 17Z3 k1 q1
a1
a1 b1
Z3 51Z5 k1 q1
a2
a2 b2
Z5 34
Pagina 13
Z4 k1 q1b1
a1 b1 Z4 51 Z6 k1 q1
b2
a2 b2 Z6 68
z1 Z3 Z4 z1 102
Grupul de angrenaje nu depaseste limita impusa de z<=120: z2 Z5 Z6 z2 102
Determinarea numerelor de dinti pentru al doilea grup de angrenaje:
u211
a3 5 b3 4
u22 1a4 1 b4 1
u231
a5 4 b5 5
Se determina cel mai mic multiplu comun al sumei ak+bk:
a3 b3 9k2 18
a4 b4 2
a5 b5 9
Alegem q=6 pentru a nu avea zmin=17: q2 6
Z7 k2 q2a3
a3 b3 Z10 k2 q2
b4
a4 b4
Z7 60 Z10 54
Z8 k2 q2b3
a3 b3 Z11 k2 q2
a5
a5 b5
Z8 48 Z11 48
Z9 k2 q2a4
a4 b4 Z9 54 Z12 k2 q2
b5
a5 b5 Z12 60
z3 Z7 Z8 z3 108 Grupul de angrenaje nu depaseste limita impusa de z<120: z4 Z9 Z10 z4 108 z5 Z11 Z12 z5 108
Pagina 14
Pagina 15
Determinarea numerelor de dinti pentru grupul al treilea de angrenaje:
u31 1 a6 1 b6 1
u321
6 a7 1 b7 4
Se determina cel mai mic multiplu comun a sumelor ak+bk:
a6 b6 2
k3 10a7 b7 5
Alegem q=11 pentru a nu avea znim=17: q3 11
Z13 k3 q3a6
a6 b6 Z13 55 Z15 k3 q3
a7
a7 b7 Z15 22
Z14 k3 q3b6
a6 b6 Z14 55 Z16 k3 q3
b7
a7 b7 Z16 88
z6 Z13 Z14 z6 110 Grupul de angrenaje nu depaseste limita impusa de z<=120:
z7 Z15 Z16 z7 110
Determinarea numerelor de dinti pentru grupul de angrenaje de pe arborele intermediar:
u41 1 a8 1 b8 4
u421
6
a9 1 b9 4
Se determina cel mai mic multiplu comun al sumei ak+bk:
a8 b8 5k4 5
a9 b9 5
Pagina 16
Alegem q=23 pentru a nu avea zmin=17: q4 23
Z17 k4 q4a8
a8 b8
Z17 23 Z19 k4 q4a9
a9 b9 Z19 23
Z18 k4 q4b8
a8 b8 Z20 k4 q4
b9
a9 b9 Z20 92
Z18 92
z8 Z17 Z18 z8 115
Grupul de angrenaje nu depaseste limita impusa de z<120: z9 Z19 Z20 z9 115
Calculul rapoartelor partiale si totale reale:
Se trece la calculul numarului de dinti pentru angrenajul z1/z2:
Alegem : Z1 31 u0 1.321
Z2 Z1 u0 Z2 40.964 Z2 40
Rapoartele de transfer partiale vor avea urmatoarele valori efective:
u0ef
Z1
Z2
u0ef 0.775 u23ef
Z11
Z12 u23ef 0.8
u11ef
Z3
Z4 u11ef 1 u31ef
Z13
Z14 u31ef 1
u12ef
Z5
Z6
u12ef 0.5u32ef
Z15
Z16
u32ef 0.25u21ef
Z7
Z8
u21ef 1.25u41ef
Z17
Z18
u41ef 0.25u22ef
Z9
Z10
u22ef 1u42ef
Z19
Z20
u42ef 0.25
Pagina 17
Rapoartele de transfer efective se obtin ca produse ale rapoartelor partiale, in structura rezultata din diagrama turatiilor:
e1 u0ef u12ef u23ef u32ef u41ef u42ef e1 4.844 103
e2 u0ef u12ef u22ef u32ef u41ef u42ef e2 6.055 103
e3 u0ef u12ef u21ef u32ef u41ef u42ef e3 7.568 103
e4 u0ef u11ef u23ef u32ef u41ef u42ef e4 9.688 103
e5 u0ef u11ef u22ef u32ef u41ef u42ef e5 0.012
e6 u0ef u11ef u21ef u32ef u41ef u42ef e6 0.015
e7 u0ef u12ef u23ef u31ef u41ef u42ef e7 0.019
e8 u0ef u12ef u22ef u31ef u41ef u42ef e8 0.024
e9 u0ef u12ef u21ef u31ef u41ef u42ef e9 0.03
e10 u0ef u11ef u23ef u31ef u41ef u42ef e10 0.039
e11 u0ef u11ef u22ef u31ef u41ef u42ef e11 0.048
e12 u0ef u11ef u21ef u31ef u41ef u42ef e12 0.061
e13 u0ef u12ef u23ef u32ef e13 0.078
e14 u0ef u12ef u22ef u32ef e14 0.097
e15 u0ef u12ef u21ef u32ef e15 0.121
e16 u0ef u11ef u23ef u32ef e16 0.155
e17 u0ef u11ef u22ef u32ef e17 0.194
e18 u0ef u11ef u21ef u32ef e18 0.242e19 u0ef u12ef u23ef u31ef e19 0.31e20 u0ef u12ef u22ef u31ef e20 0.388e21 u0ef u12ef u21ef u31ef e21 0.484e22 u0ef u11ef u23ef u31ef e22 0.62e23 u0ef u11ef u22ef u31ef e23 0.775e24 u0ef u11ef u21ef u31ef e24 0.969
Pagina 18
Turatiile finale efective :Se obtin ca produsul intre turatia motorului si rapoartele de transfer totale efective:
nM 2960
n1ef nM e1 n1ef 14.338 n13ef nM e13 n13ef 229.4
n2ef nM e2 n2ef 17.922 n14ef nM e14 n14ef 286.75
n3ef nM e3 n3ef 22.402 n15ef nM e15 n15ef 358.438
n4ef nM e4 n4ef 28.675 n16ef nM e16 n16ef 458.8
n5ef nM e5 n5ef 35.844 n17ef nM e17 n17ef 573.5
n6ef nM e6 n6ef 44.805 n18ef nM e18 n18ef 716.875
n7ef nM e7 n7ef 57.35 n19ef nM e19 n19ef 917.6
n8ef nM e8 n8ef 71.688 n20ef nM e20 n20ef 1.147 103
n9ef nM e9 n9ef 89.609 n21ef nM e21 n21ef 1.434 103
n10ef nM e10 n10ef 114.7 n22ef nM e22 n22ef 1.835 103
n11ef nM e11 n11ef 143.375 n23ef nM e23 n23ef 2.294 103
n12ef nM e12 n12ef 179.219 n24ef nM e24 n24ef 2.868 103
Abaterile relative ale turatiilor efective fata de cele normalizate:
n1 14 n7 56 n13 224 n19 900
n2 18 n8 71 n14 280 n20 1120
n3 22.4 n9 90 n15 355 n21 1400
n4 28 n10 112 n16 450 n22 1800n5 35.5 n11 140 n17 560 n23 2240n6 45 n12 180 n18 710 n24 2800
Pagina 19
n 1
n1ef n1
n1100 n 1 2.411 n 7
n7ef n7
n7100 n 7 2.411
n 2
n2ef n2
n2100 n 2 0.434 n 8
n8ef n8
n8100 n 8 0.968
n 3
n3ef n3
n3100
n 3 0.01 n 9
n9ef n9
n9100 n 9 0.434
n 4
n4ef n4
n4100 n 4 2.411 n 10
n10ef n10
n10100 n 10 2.411
n 5
n5ef n5
n5100 n 5 0.968 n 11
n11ef n11
n11100 n 11 2.411
n 6
n6ef n6
n6100 n 6 0.434 n 12
n12ef n12
n12100 n 12 0.434
n 13
n13ef n13
n13100 n 13 2.411 n 19
n19ef n19
n19100 n 19 1.956
n 14
n14ef n14
n14100 n 14 2.411 n 20
n20ef n20
n20100 n 20 2.411
n 15
n15ef n15
n15100
n 15 0.968 n 21
n21ef n21
n21100 n 21 2.411
n 16
n16ef n16
n16100 n 16 1.956 n 22
n22ef n22
n22100 n 22 1.956
n 17 2.411 n 23 2.411
n 18 0.968
Pagina 20
n 23
n23ef n23
n23100
n 17
n17ef n17
n17100
n 18
n18ef n18
n18100 n 24
n24ef n24
n24100 n 24 2.411
Calculul puterilor pentru fiecare arbore al cutiei de viteze:
rul 0.99 -randamentul rulmentilor cu role; PM 3
-randamentul angrenajelor cu roti dintate; c 0.92
ParM rul PM ParM 2.97 ParM -puterea pe arborele I;
Par1 rul c2 PM Par1 2.514 Par1 -puterea pe arborele I;
Par2 rul c Par1 Par2 2.29 Par2 -puterea pe arborele II;
Par3 rul c Par2 Par3 2.085 Par3 -puterea pe arborele III;
Par4 rul c Par3 Par4 1.899 Par4-puterea pe arborele IV sau arborele principal.
Calculul momentelor de torsiune pentru arbori cutiei de viteze:TarM 9.5510
6ParM
n8
TarM 3.995 105 TarM-momentul de torsiune al arborelui M;
Tar1 9.55106
Par1
n7
Tar1 4.287 105 Tar1-momentul de torsiune al arborelui I;
Tar2 9.55106
Par2
n5
Tar2 6.159 105 Tar2-momentul de torsiune al arborelui II;
Tar3 9.55106
Par3
n4
Tar3 7.113 105 Tar3-momentul de torsiune al arborelui III;
Tar4 9.55106
Par4
n1
Tar4 1.296 106 Tar4-momentul de torsiune al arborelui IV.
Capitolul IIICalculul si construcţia roţilor dinţate
Pagina 21
Alegerea materialului pentru rotile dintate:
Materialul ales este 18 MnCr 10 cu umatoarele caracteristici:
Flim 350 Hlim 1530
Calculul modulului pentru angrenajul reductor dintre motor si arborele I:
Factorul b/m=10 sau =10 1 10
TarM 3.995105 -Moment de torsiune pe arbore;
u0ef 1 -Raport de transfer;
ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;
ZE 190 -Factorul de material;
SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;
HP
Hlim
SHlim
HP 1.3310
3 HP -Presiunea de contact admisibila;
Z1 35
Z2 35 -Numar de dinti ai angrenajului.
m1 3.6TarM
1 Z12
u0ef 1
u0ef
ZH ZE
HP
2
m1 2.752 mstas 2.75
Latimea rotilor dintate: b1 mstas 1 b1 27.5 mm
Diametrele de divizare sunt:
d1 mstas Z1 d1 96.25 mm-Pentru angrenajul reductor dintre arborele motor si arborele I:
d2 mstas Z2 d2 96.25 mm
Calculul distantei axiale pentru angrenajul reductor:
Pagina 22
ad1 d2
2
a 96.25 mm
Pagina 23
Distanta axiala standardizata va fi; astas 96 mm
Unghiul de angrenare: 20deg
w acosa
astas
cos ( )
w 19.586deg
inv ( ) tan ( ) inv ( ) 0.015
inv w tan w winv w 0.014
Suma deplasarilor specifice de profil:
sZ1 Z2 inv w inv ( )
tan ( ) 2 s 0.09
Determinarea deplasarilor de profil:
x1 0.45
x2 s x1 x2 0.54
Coeficientul de modificare a disantei dintre axe:
yastas a
mstas
y 0.091
Coeficientul de scurtare a inaltimii dintelui: k s y k 8.995104
Diametrele cercurilor de cap: ha 1
da1 mstas Z1 2 ha 2 x1 2 k da1 104.22 mm
da2 mstas Z2 2 ha 2 x2 2 k da2 98.775 mm
Diametrele cercurilor de picior: c 0.25
df1 mstas Z1 2 ha 2 x1 2 c df1 91.85 mm
df2 mstas Z2 2 ha 2 x2 2 c df2 86.405 mm
Pagina 24
Pagina 25
Inaltimea dintului:
h mstas 2 ha c k h 6.185 mm
Diametrele cercurilor de rostogolire:
dw1 d1cos ( )
cos w dw1 96 mm
dw2 d2cos ( )
cos w dw2 96 mm
Diametrele cercurilor de baza:
db1 d1 cos ( ) db1 90.445 mm
db2 d2 cos ( ) db2 90.445 mm
Verificari:h
da1 df1
2 h 6.185 mm
hda1 df1
2 h 6.185 mm
astas
dw1 dw2
2 astas 96 mm
Alegerea materialului pentru rotile dintate:
Materialul ales este 18 MnCr 10 cu umatoarele caracteristici:
Flim 350 Hlim 1530
Calculul modulului pentru grupul de angrenare I:
Factorul b/m=10 sau =10 1 10
Tar1 4.287105 -Moment de torsiune pe arborele I.
u12 0.5 -Raport de transfer.
ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;
ZE 190 -Factorul de material;
SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;
Pagina 26
Pagina 27
HP
Hlim
SHlim
HP 1.3310
3 HP -Presiunea de contact admisibila;
Z3 51 Z5 34
Z4 51 Z6 68
mang1 3.6Tar1
1 Z52
u12 1
u12
ZH ZE
HP
2
mang1 3.236 m1stas 3
Latimea rotilor dintate: b1 m1stas 1 b1 30 mm
Diametrele de divizare sunt:
d11 m1stas Z3 d12 m1stas Z4-Pentru angrenajul cu raportul 1/1:
d11 153 mm d12 153 mm
d21 m1stas Z5 d22 m1stas Z6
-Pentru angrenajul cu raportul1/^3:d21 102 mm d22 204 mm
Distanta axiala elementara este:
a1
d11 d12
2 a1 153 mm
a2
d21 d22
2 a2 153 mm
ha 1Diametrele cercurilor de cap:
dag1 m1stas Z3 2 ha dag1 159 mm
dag2 m1stas Z4 2 ha dag2 159 mm
dag3 m1stas Z5 2 ha dag3 108 mm
dag4 m1stas Z6 2 ha dag4 210 mm
Pagina 28
Pagina 29
Diametrele cercurilor de picior: c 0.25
df1 m1stas Z3 2 ha 2 c df1 145.5 mm
df2 m1stas Z4 2 ha 2 c df2 145.5 mm
df3 m1stas Z5 2 ha 2 c df3 94.5 mm
df4 m1stas Z6 2 ha 2 c df4 196.5 mm
Inaltimea dintului:
h1 m1stas 2 ha c h1 6.75 mm
h2 m1stas 2 ha c h2 6.75 mm
Verificari:h11
dag1 df1
2 h11 6.75 mm h21
dag3 df3
2 h21 6.75 mm
h12
dag2 df2
2 h12 6.75 mm h22
dag4 df4
2 h22 6.75 mm
Alegerea materialului pentru rotile dintate:
Materialul ales este OLC 10 cu umatoarele caracteristici:
Flim2 270 Hlim2 1100
Calculul modulului pentru grupul de angrenare II:
Factorul b/m=10 sau =10 2 10
Tar2 6.159105 -Momentul de torsiune pe arborele II.
u23 0.8 -Raportul de transfer.
ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;
ZE 190 -Factorul de material;
SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;
HP
Hlim2
SHlim
HP 956.522 HP -Presiunea de contact admisibila;
Pagina 30
Pagina 31
Z7 60 Z9 54 Z11 48
Z8 48 Z10 54 Z12 60
mang2 3.6Tar2
2 Z112
u23 1
u23
ZH ZE
HP
2
mang2 3.645 m2stas 3.5
Latimea rotilor dintate: b2 m2stas 2 b2 35 mm
Diametrele de divizare sunt:
d31 m2stas Z7 d32 m2stas Z8-Pentru angrenajul cu raportul/1:
d31 210 mm d32 168 mm
d41 m2stas Z9 d42 m2stas Z10 -Pentru angrenajul cu raportul 1/1:
d41 189 mm d42 189 mm
d51 m2stas Z11 d52 m2stas Z12-Pentru angrenajul cu raportul:
d51 168 mm d52 210 mm
Distanta axiala elementara este:
a3
d31 d32
2 a3 189 mm
Distantele axiale pentru fiecare angrenajin parte :a4
d41 d42
2 a4 189 mm
a5
d51 d52
2 a5 189 mm
Diametrele cercurilor de cap: ha 1
dag5 m2stas Z7 2 ha dag5 217 mm
dag6 m2stas Z8 2 ha dag6 175 mm
dag7 m2stas Z9 2 ha dag7 196 mm
dag8 m2stas Z10 2 ha dag8 196 mm
dag9 m2stas Z11 2 ha dag9 175 mm
dag10 m2stas Z12 2 ha dag10 217 mm
Pagina 32
Pagina 33
Diametrele cercurilor de picior: c 0.25
df5 m2stas Z7 2 ha 2 c df5 201.25 mm
df6 m2stas Z8 2 ha 2 c df6 159.25 mm
df7 m2stas Z9 2 ha 2 c df7 180.25 mm
df8 m2stas Z10 2 ha 2 c df8 180.25 mm
df9 m2stas Z11 2 ha 2 c df9 159.25 mm
df10 m2stas Z12 2 ha 2 c df10 201.25 mm
Inaltimea dintului:
h3 m2stas 2 ha c h3 7.875 mm
h4 m2stas 2 ha c h4 7.875 mm
h5 m2stas 2 ha c h5 7.875 mm
Verificari:h31
dag5 df5
2 h31 7.875 mm h42
dag8 df8
2 h42 7.875 mm
h32
dag6 df6
2 h32 7.875 mm h51
dag9 df9
2 h51 7.875 mm
h41
dag7 df7
2 h41 7.875 mm h52
dag10 df10
2 h52 7.875 mm
Alegerea materialului pentru rotile dintate:
Materialul ales este 18 MnCr 10 cu umatoarele caracteristici:
Flim3 360 Hlim3 1650
Calculul modulului pentru grupul de angrenare III:
Factorul b/m=10 sau =10 3 10
Tar3 7.13105 -Momentul de torsiune pe arborele IV.
u32 0.25 -Raportul de transfer.
ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;
ZE 190 -Factorul de material;
SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;
Pagina 34
Pagina 35
HP
Hlim3
SHlim
HP 1.913103 HP -Presiunea de contact admisibila;
Z13 55 Z15 22
Z14 55 Z16 88
mang3 3.6Tar3
3 Z152
u32 1
u32
ZH ZE
HP
2
mang3 4.079 m3stas 4
Latimea rotilor dintate: b3 m3stas 3 b3 40 mm
Diametrele de divizare sunt:
d61 m3stas Z13 d62 m3stas Z14-Pentru angrenajul cu raportul 2/1:
d61 220 mm d62 220 mm
d71 m3stas Z15 d72 m3stas Z16
-Pentru angrenajul cu raportul1/^6:d71 88 mm d72 352 mm
Distanta axiala elementara este:
a6
d61 d62
2 a6 220 mm
a7
d71 d72
2 a7 220 mm
Diametrele cercurilor de cap: ha 1
dag11 m3stas Z13 2 ha dag11 228 mm
dag12 m3stas Z14 2 ha dag12 228 mm
dag13 m3stas Z15 2 ha dag13 96 mm
dag14 m3stas Z16 2 ha dag14 360 mm
Pagina 36
Pagina 37
Diametrele cercurilor de picior: c 0.25
df11 m3stas Z13 2 ha 2 c df11 210 mm
df12 m3stas Z14 2 ha 2 c df12 210 mm
df13 m3stas Z15 2 ha 2 c df13 78 mm
df14 m3stas Z16 2 ha 2 c df14 342 mm
Inaltimea dintului:
h6 m3stas 2 ha c h6 9 mm
h7 m3stas 2 ha c h7 9 mm
Verificari:h61
dag11 df11
2 h61 9 mm
h62
dag12 df12
2 h62 9 mm
h71
dag13 df13
2 h71 9 mm
h72
dag14 df14
2 h72 9 mm
Alegerea materialului pentru rotile dintate:
Materialul ales este 41 MoCr 11 cu umatoarele caracteristici:
Flim 390 Hlim 1920
Calculul modulului pentru grupul de angrenare IV:
Factorul b/m=12 sau =12 1 12
Tar4 1.29106 -Moment de torsiune pe arbore;
u41ef 0.25 -Raport de transfer;
ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;
ZE 190 -Factorul de material;
SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;
Pagina 38
Pagina 39
HP
Hlim
SHlim
HP 1.74510
3 HP -Presiunea de contact admisibila;
Z17 23 Z19 23
Z18 92 Z20 92
m4 3.6Tar4
1 Z192
u41ef 1
u41ef
ZH ZE
HP
2
m4 4.325 m4stas 4
Latimea rotilor dintate: b4 m4stas 1 b4 48 mm
Diametrele de divizare sunt:
d81 m4stas Z17 d82 m4stas Z18
-Pentru angrenajul cu raportul1/^6:d81 148 mm d82 312 mm
d91 m4stas Z19 d92 m4stas Z20
-Pentru angrenajul cu raportul1/^6:d91 148 mm d92 312 mm
Distanta axiala elementara este:
a8
d81 d82
2 a8 230 mm
a9
d91 d92
2 a8 230 mm
Diametrele cercurilor de cap: ha 1
dag15 m4stas Z17 2 ha dag15 156 mm
dag16 m4stas Z18 2 ha dag16 320 mm
dag17 m4stas Z19 2 ha dag17 156 mm
dag18 m4stas Z20 2 ha dag18 320 mm
Diametrele cercurilor de picior: c 0.25
df15 m4stas Z17 2 ha 2 c df15 138 mm
df16 m4stas Z18 2 ha 2 c df16 302 mm
Pagina 40
Pagina 41
df17 m4stas Z19 2 ha 2 c df17 138 mm
df18 m4stas Z20 2 ha 2 c df18 302 mm
Inaltimea dintului:
h8 m4stas 2 ha c h8 9 mm
h9 m4stas 2 ha c h9 9 mm
Verificari:h81
dag15 df15
2 h81 9 mm
h82
dag16 df16
2 h82 9 mm
h91
dag17 df17
2 h91 9 mm
h92
dag18 df18
2 h92 9 mm
Pagina 42
Dpm
Dp1 Dp2
2
Distanta dintre axe A (preliminara) se alege 0.7(Dp1+Dp2)<A<2(Dp1+Dp2)
0.7 Dp1 Dp2 161 - se alege constuctiv A=300 mm
2 Dp1 Dp2 460
A 300 mm
Unghiul dintre ramurile curelei
2 asinDp2 Dp1
2 A
5.732deg
Unghiul de infasurare pe roata mica de curea
1 180deg
1 174.268deg
Lungimea primitiva a curelei
Lp 2 A DpmDp2 Dp1 2
4 A Lp 962.033
Distanta dintre axe (calcul de definitivare)
A p p2
q unde :
p 0.25Lp 0.0393Dp1 Dp2 p 231.469
q 0.125 Dp2 Dp1 2
q 112.5A p p
2qA 462.695 mm Viteza periferica a curelei
Pagina 43
Forta periferica transmisa
F 103 Pm
v
F 3.342103 N
Forta de intindere a curelei
S 1.55F
S 5.181103 N
Cote de modificare a distantei dintre axe
X 0.03Lp Y 0.0158Lp
X 28.861 Y 15.2
Pagina 44
Capitolul V
Pagina 45
Alegem urmatori rulmenti care au datele de asamblare:
-pentru arborele M avem:
d1 25 mm D1 55 mm B1 9 mm Simbol 16006
-capacitatea de incarcare: C01 6.05 [KN] C1 8.8 [KN]
d1 25 mm D1 62 mm B1 17 mm Simbol 6305
-capacitatea de incarcare: C01 11.6 [KN] C1 17.6 [KN]
-pentru arborele I avem:
d1 30 mm D1 62 mm T1 20.75 mm Simbol 30306
-capacitatea de incarcare: C01 15.7 [KN] C1 22.9 [KN]
-pentru arborele II avem:
d2 35 mm D2 80 mm T2 22.75 mm Simbol 30307
-capacitatea de incarcare: C02 48.0 [KN] C2 61.0 [KN]
-pentru arborele III avem:
d3 40 mm D3 90 mm T3 25.25 mm Simbol 30308
-capacitatea de incarcare: C03 63.5 [KN] C3 75.53 [KN]
-pentru arborele IV avem:
d4 45 mm D4 100 mm T4 27.25 mm Simbol 30309
-capacitatea de incarcare: C04 73.0 [KN] C4 93.0 [KN]
Alegerea rulmenţilor si a lagărelor
Pagina 46
Alegerea rulmentilor:
C04 73.0 C4 93.0
-pentru arborele V avem:
d5 55 mm D5 120 mm T5 31.5 mm
-capacitatea de incarcare: C05 110 [KN] C5 126 [KN]
d6 120 mm D6 200 mm B6 64.5 mm
-capacitatea de incarcare: C06 45 [KN] C6 89.5 [KN]
-pentru arborele V avem:
d7 60 mm D7 110 mm B7 22 mm
-capacitatea de incarcare: C07 31.5 [KN] C7 41.1 [KN]
d8 60 mm D8 110 mm B8 22 mm
-capacitatea de incarcare: C08 53.1 [KN] C8 35.2 [KN]
Calculul de dimensionare a arborilor cutiei de viteze:TarM 3.99510
5 Tar2 4.287105 Tar4 7.1310
5Tar1 3.955105 Tar3 6.15710
5 Tar5 1.296106at 104 at -presiunea admisibila de toriune
d1
316 Tar1
at d2
316 Tar2
at d3
316 Tar3
at d4
316 Tar4
at d5
316 Tar5
at
d1 26.855 mm d3 31.124 mm d5 39.888 mmd2 27.587 mm d4 32.685 mmDimensionam arborilor calculati anterior care au urmatoarele valori:d1 30 mm d3 40 mm d5 45 mmd2 35 mm d4 45 mm
Pagina 47
Calculul fortelor care actioneaza in lantul cinematic:
-pentru arborel motor avem:
d1 82.25 w 20 deg
Ft0
2 TarM
d1
Ft0 9.714103 -forta tangentiala:
-forta radiala:Fr0 Ft0 tan w Fr0 3.53610
3
-pentru arborele I avem:
d2 110 d11 153 d21 102
Ft11
2 Tar1
d2
Ft11 7.191103 -forta tangentiala:
Fr11 Ft11 tan w Fr11 2.617103 -forta radiala:
Ft12
2 Tar1
d11
Ft12 5.17103 -forta tangentiala:
Fr12 Ft12 tan w Fr12 1.882103 -forta radiala:
Ft13
2 Tar1
d21
Ft13 7.755103 -forta tangentiala:
Fr13 Ft13 tan w Fr13 2.823103 -forta radiala:
-pentru arborele II avem:
d12 153 d22 204 d31 210 d41 189 d51 168Ft21
2 Tar2
d12
Ft21 5.60410
3 -forta tangentiala:Fr21 Ft21 tan w Fr21 2.04103 -forta radiala:
Pagina 48
Ft22
2 Tar2
d22
Ft22 4.203103 -forta tangentiala:
Fr22 Ft22 tan w Fr22 1.53103 -forta radiala:
Ft23
2 Tar2
d31
Ft23 4.083103 -forta tangentiala:
Fr23 Ft23 tan w Fr23 1.486103 -forta radiala:
Ft24
2 Tar2
d41
Ft24 4.537103 -forta tangentiala:
Fr24 Ft24 tan w Fr24 1.651103 -forta radiala:
Ft25
2 Tar2
d51
Ft25 5.104103 -forta tangentiala:
Fr25 Ft25 tan w Fr25 1.858103 -forta radiala:
-pentru arborele III avem:
d32 168 d42 189 d52 210 d61 220 d71 88
Ft31
2 Tar3
d32
Ft31 7.33103 -forta tangentiala:
Fr31 Ft31 tan w Fr31 2.668103 -forta radiala:
Ft32
2 Tar3
d42
Ft32 6.515103 -forta tangentiala:
Fr32 Ft32 tan w Fr32 2.371103 -forta radiala:
Ft33
2 Tar3
d52
Ft33 5.864103 -forta tangentiala:
Fr33 Ft33 tan w Fr33 2.134103 -forta radiala:
Ft34
2 Tar3
d61
Ft34 5.59710
3 -forta tangentiala:Fr34 Ft34 tan w Fr34 2.037103 -forta radiala:
Ft35
2 Tar3
d71
Ft35 1.399104-forta tangentiala:
Fr35 Ft35 tan w Fr35 5.093103-forta radiala:
-pentru arborele IV avem:
d62 220d72 352d81 148d91 148
Ft41
2 Tar4
d62
Ft41 6.482103-forta tangentiala:
Fr41 Ft41 tan w Fr41 2.359103-forta radiala:
Ft42
2 Tar4
d72
Ft42 4.051103-forta tangentiala:
Fr42 Ft42 tan w Fr42 1.474103-forta radiala:
Ft43
2 Tar4
d81
Ft43 9.635103-forta tangentiala:
Fr43 Ft43 tan w Fr43 3.507103-forta radiala:
Ft44
2 Tar4
d91
Ft44 9.63510
3-forta tangentiala:Fr44 Ft44 tan w Fr44 3.507103-forta radiala:-pentru arborele V avem:d82 312d92 312
Ft51
2 Tar4
d82
Ft51 4.57110
3-forta tangentiala:Fr51 Ft51 tan w Fr51 1.664103-forta radiala:
Ft52
2 Tar4
d92
Ft52 4.57110
3-forta tangentiala:Fr52 Ft52 tan w Fr52 1.664103-forta radiala:
Pagina 49
Verificarea rulmentilor de pe fiecare arbore:-pentru arborele motor:
kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit
kt 1 -factorul de temperatura.
n0 2960 -turatia rulmentului, rot/min;
Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;
p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;
C1 Fr0 kd ktp
60 n0 Lh
106
C1 5.934104
-pentru arborele I:
kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit
kt 1 -factorul de temperatura.
n1 2240 -turatia rulmentului, rot/min;
Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;
p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;
C2 Fr13 kd ktp
60 n1 Lh
106
C2 4.317104
-pentru arborele II:kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gauritkt 1 -factorul de temperatura.n21 1120 -turatia rulmentului, rot/min;Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;
Pagina 50
Pagina 51
C31 Fr25 kd ktp
60 n21 Lh
106
C31 2.25510
4
-pentru arborele III:
kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit
kt 1 -factorul de temperatura.
n31 900 -turatia rulmentului, rot/min;
Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;
p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;
C41 Fr31 kd ktp
60 n31 Lh
106
C41 3.011 104
-penrtu arborele IV:
kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit
kt 1 -factorul de temperatura.
n41 224 -turatia rulmentului, rot/min;
Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;
p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;
C51 Fr41 kd ktp
60 n41 Lh
106
C51 1.675104
-penrtu arborele V:
kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit
kt 1 -factorul de temperatura.
n51 65 -turatia rulmentului, rot/min;
Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;
p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;
Pagina 52
Top Related