Metoda de calcul pentru angrenajele curente

Metoda de calcul pentru angrenajele curente

2.1. Recomandari privind proiectarea angrenajelor pentru cutii de viteze

De regula in cazul componentelor transmisiei automobilelor se impun ca date initiale:

. distanta dintre axe;

. raportul de transmitere;

. momentul de torsiune maxim al motorului. Distanta dintre axe este restrictionata de:

. diametrul arborilor, care nu trebuie sa aiba o sageata mai mare de f_mar=0,10_,15mm;

. de diametrul exterior al rulmentilor;

. de marimea (diametrul exterior):

- sincronizatoarelor in cazul cutiilor de viteze pentru automobile;

- mecanismelor de cuplare in cazul cutiilor de distributie.

- diferentialului in cazul transmisiei principale cu angrenaje cilindrice.

Din cauza dificultatilor de prelucrare cu severul numarul de dinti nu trebuie sa fie mai mic de 10. Pentru cutii de viteze se recomanda

. ca numarul minim de dinti sa fie Z_min=11- 13 dinti;

. o usoara crestere a sumei numerelor de dinti de la viteza l spre a IV- a.

Se recomanda ca latimea danturii sa nu coboare sub valoarea B=10 mm:

. pentru evitarea ruperii dintelui, in cazul abaterilor elicei;

. din cauza gradului de acoperire suplimentar mic.

Unghiul de inclinare al dintelui se alege mic in cazul in care se urmareste obtinerea unor eforturi axiale mici si mare, in cazul in care se urmareste oferirea unui grad de acoperire suplimentar mare, deci zgomot mic al angrenajului.

Alegerea unghiului de angrenare este foarte importanta din punctul de vedere al razelor mari obtinute la severuirea bazei dintelui, pentru care este necesar un unghi de angrenare mic, respectiv raza de functionare a piciorului dintelui sa fie cat mai apropiata de raza de baza.

Modulul normal definit pentru a_0ll - 20 trebuie sa aiba daca nu o valoare standardizata, macar o valoare rotunjita din 0,05 in 0,05 mm, aceasta numai pentru

Coeficientii de corijare se aleg astfel incat:

. uzura este uniformizata la ambele roti;

. durata de viata a dintilor celor doua roti este apropiata;

. nu apare subtaiere;

. dintele nu se ascute;

Este cazul cel mai des intalnit. Coeficientii de corijare se aleg diferit pentru angrenaje reductoare si pentru angrenaje amplificatoare.

S-a adoptat metoda cea mai raspandita si anume in functie de coeficientii de corijare se modifica diametrele exterioare astfel incat jocul la fund sa se mentina constant si egal cu 0,25 mm.

Mersul de calcul este diferit in situatia cand distanta dintre axe este impusa fata de distanta la alegere.

Ca metoda de masurare a danturii s-a retinut masurarea cotei peste dinti, iar cand acesta nu este posibila, masurarea cotei peste role. Este cea mai simpla metoda dar nu include alte abateri ( bataia danturii etc.).

Desi in diagramele coeficientilor de corijare s-au trasat limite de ascutire a dintelui, s-a introdus calcularea arcului dintelui la varf, deoarece diagrama da valori orientative ( datorita modificarii diametrului exterior pentru conservarea jocului la fund).

Relatiile de calcul sunt astfel alese incat sa se lucreze cu cat mai putini parametri; de exemplu nu a fost introdus coeficientul de corijare in plan frontal, modulul frontal, etc.

Nu se calculeaza decat elementele care sunt absolut necesare dimensionarii angrenajului.

14.Simbolurile si tolerantele angrenajelor sunt cele cuprinse in standardele in vigoare.

Distanta dintre axele arborilor primar si secundar poate fi exprimata in functie de razele de divizare ale rotilor dintate aflate in angrenare, pornindu-se de la cerinta de obtinere a unei cutii de viteze compacte:

Daca se tine seama de legatura intre raza cercului de divizare r_d, modulul m_n si numarul de dinti ai unei roti dintate, relatia anterioara devine:

Se adopta numarul minim de dinti ai pinionului treptei I z1 =z_min =11 dinti .

Stiind ca raportul de transmitere al primei trepte este:     rezulta numarul de dinti ai rotii conduse: z1 = z1*icv1

Valoarea obtinuta se rotunjeste la primul numar intreg:   

Distanta intre axe se calculeaza cu relatia:

2.2.1 Determinarea numarului de dinti ai rotilor dintate

treapta a l-a

Numarul de dinti ai pinionului: z, ;

Numarul de dinti ai rotii: z1 = z1*icv1

Raportul de transmitere real din cutia de viteze:

treapta a ll-a

Numarul de dinti ai pinionului

Se adopta : z₂ =22 dinti;

Numarul de dinti ai rotii: z2 = z2*icv2 =

Se adopta : z2* ;

Raportul de transmitere real din cutia de viteze:

treapta a lll-a

Numarul de dinti ai pinionului:

Se adopta: z₃ = 27 dinti;

. Numarul de dinti ai rotii: z3 = z3*icv3 =

Se adopta: z3* dinti;

Raportul de transmitere real din cutia de viteze:

treapta a IV-a

Numarul de dinti ai pinionului:

Se adopta: z₄ = 32 dinti;

Numarul de dinti ai rotii: z4 = z4*icv4 ;

Se adopta: z4* ;

Raportul de transmitere real din cutia de viteze:

treapta a V-a

Numarul de dinti ai pinionului

Se adopta: z₅ = 36 dinti;

Numarul de dinti ai rotii z4 = z5*icv5;

Se adopta: z*

Raportul de transmitere real din cutia de viteze:

2.2.2. Calculul elementelor geometrice ale angrenajelor

Calculul elementelor geometrice ale angrenajelor se face urmarind algoritmul prezentat in tabelul de mai sus si folosind recomandarile de la (2.1). Se exemplifica acest calcul pe angrenajul cilindric exterior cu dantura inclinata al treptei l.

A. Parametrii de baza ai angrenajului

Date initiale

Numarul de dinti: z1 - pinionul conducator;

Z1* - roata condusa;

Modulul normal se adopta urmarind indicatiile din figura 4, stiind ca momentul de torsiune la arborele secundar al cutiei de viteze este:

^mh ^Mmax *icv1 . ηcv daNm;

Se adopta modulul normal: m_n;

Latimea danturii se adopta folosind recomandarile din (2.1):;

Distanta dintre axe impusa tuturor angrenajelor:;

2. Cremaliera de referinta

Unghiul de presiune de referinta normal: α₀ =

Coeficientul normal al capului de referinta: h*_an =

conform STAS 821 -82;

Coeficientul normal al jocului de referinta la capul dintelui:c*

, conform STAS 821-82;

3. Unghiul de inclinare de divizare: β =;

Unghiul de presiune de referinta frontal de divizare:

Numarul virtual de dinti

- pinion;

- roata;

6. Suma numerelor virtuale de dinti Z_vS = Zv1+Zv1*,

Distanta dintre axe de referinta

B. Elementele geometrice calculate pentru distanta dintre axe impusa

8 . Unghiul de angrenare in plan frontal:

9 . Suma coeficientilor de corijare (in plan normal):

10 . Verificarea angrenajului - se verifica daca punctul de coordonate (Zvs.Xs) se incadreaza in domeniul dorit (vezi recomandarile din tabel)

C. Coeficientii de corijare

Media numerelor virtuale de dinti:   

Media coeficientilor de corijare in plan normal:

Coeficientul de corijare in plan normal al pinion se alege din figura 6 :

X1 =

Coeficientul de corijare in plan normal pentru roata: X1 = X_s - X1 ;

D. Diametrele rotilor dintate ale angrenajului

Diametrele de divizare

Diametrele de picior

Diametrele cercurilor de cap de cap de referinta

Diametrele de baza

Calculul gradelor de acoperire

Gradul de acoperire frontal: ε_α ;

Gradul de acoperire axial:

20. Gradul de acoperire total:

Toate valor ile exprimate mai sus prin formule sunt date tabelar pentru fiecare treapta in parte in tabelul de mai jos.