Calculul angrenajelor de roti dintate

Calculul angrenajelor de roti dintate

Notiuni generale privind proiectarea angrenajelor

La proiectarea unui angrenaj pe langa aspectele legate de functionare este necesar sa se tina cont si de aspectul economic, respectiv de seria de fabricatie.

Din acest ultim punct de vedere angrenajele se pot clasifica in doua categorii:

a) Angrenaje unicat sau de serie mica, pentru care prelucrarea carora se folosesc scule normalizate (freze melc sau cutite roata pentru frezare si mortezare, iar finisajul se executa pe masini de rectificat dantura);

b) Angrenaje prelucrate in serie mare, pentru care este economic sa se execute scule speciale.

Un angrenaj de calitate trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

a) Eliminarea interferentelor;

b) Durata de viata egala a celor doua roti:

. Ruperea la oboseala a bazei dintelui;

. Solicitare de contact;

. Uzura;

c) Zgomot redus;

Toate conditiile enumerate mai sus se pot obtine numai cu scule speciale, cate un set pentru fiecare roata, care se pot folosi economic numai la productia de serie mare.

Se pot obtine totusi rezultate multumitoare si cu bcule normalizate pentru productia de unicate si serii mici.

Prezenta metodologie se refera la executia angrenajelor cu scule normalizate.

Alegerea parametrilor de baza trebuie sa se faca in functie de cerintele angrenajului:

a) Capacitate portanta ridicata

Este cazul angrenajelor care lucreaza la viteze periferice mici si medii si la care nu sunt pretentii mari in privinta zgomotului. Se obtin de obicei cu dinti drepti sau inclinati la un unghi de inclinare mai mare de 20 . Durata de viata la ruperea bazei dintelui si la solicitarea de contact, va fi diferita la pinion fata de roata. In cazul prelucrarii rotilor dintate cu scule normalizate, se poate obtine o durata de viata egala pentru ambele roti numai folosind materiale diferite, respectiv tratamente diferite.

b) Zgomot redus

Este cazul angrenajelor care lucreaza la viteze periferice mari si la care se cere un zgomot redus, adica o sursa de vibratii redusa care sa nu afecteze calitatile ansamblului. Se poate obtine prin:

. Marirea gradului de acoperire, care la randul lui creste cand se mareste unghiul de inclinare al dintelui si cand se micsoreaza unghiul de angrenare la o valoare mai mica de 20

. Micsorarea socului la intrarea in contact a perechilor de dinti, micsorare care se poate obtine prin flancarea dintelui; flancarea este la indemana fiecarui executant de roti daca se dispune de o masina de rectificat dantura si se obtine rectificand o parte a flancului cu o evolventa generata pe un cerc de baza mai mic decat pentru flancul activ.

c) Portanta si zgomot normale, reprezentand un compromis intre cele aratate mai sus.

Indiferent de categoria angrenajului, in marea majoritate a cazurilor se poate egaliza uzura celor doua roti in angrenare prin alegerea judicioasa a raportului coeficientilor de corijare ai rotilor, care duc la produsul presiune x viteza de alunecare a flancurilor apropiate pentru perechea de roti dintate.

In continuare este redata metodologia de calcul pentru angrenajele cilindrice exterioare cu dinti drepti si inclinati. Coeficientii de corijare se aleg astfel incat:

Uzura este uniformizata la ambele roti;

. Nu apare subtaiere;

. Dintele nu se ascute;

. Rezistenta la rupere este apropiata la pinion si roata;

Pentru coeficientii de corijare s-au folosit urmatoarele sensuri:

Deplasare pozitiva (+z), in cazul cand linia de referinta a cremalierei generatoare devine exterioara cercului de divizare (scula se departeaza de axa piesei);

Deplasare pozitiva (-z) in cazul cand linia de referinta devine secanta la cercul de divizare (scula se apropie de axa piesei).

Cele mentionate sunt valabile atat pentru angrenaje exterioare cat si pentru angrenaje interioare.