PROIECTAREA ANGRENAJELOR

PROIECTAREA ANGRENAJELOR

1 Calculul angrenajului treptei I

Date de proiectare

a)      Puterea nominala transmisa de pinion:

P1 = 2.04[kW]

b)      Turatia pinionului:

n1 = 472.5[rot/min]

c)      Raportul de transmitere:

i1 = 3.15

d)      Durata de functionare a angrenajului:

Lh = 19000 [ore]

e)      Regim de functionare: uniform

Determinarea elementelor dimensionale principale ale angrenajului

Momentul de torsiune nominal la pinion are valoarea:

Viteza periferica a pinionului este:

Se adopta treapta de precizie a angrenajului treapta 8.

Rugozitatea flancurilor Ra se alege functie de treapta de precizie si se adopta

Ra ≤ 3.2[ m].

Procedeul de prelucrare care sa asigure treapta de precizie aleasa este frezarea grosolana.

Pentru rotile dintate se adopta drept material: otel carbon de calitate OLC 45, imbunatatit, cu urmatoarele caracteristici:

duritatea miezului dintelui: HV = 185

duritatea miezului: HB = 200.300; se adopta HB = 250

rezistenta la rupere: σr = 620 [N/mm²]

limita de curgere: σc = 360 [N/mm²]

rezistenta la rupere prin oboseala la piciorul dintelui:

presiunea hertziana limita la oboseala:

1 - Cremaliera de referinta

2 - Unghiul β

β = 0˚

3 - Unghiul αt

αt = 20˚

4 - Alegerea coeficientilor: ψa, ψd, ψm

ψa = 0.4; ψd = 0,8; ψm = 16

5 - Alegerea factorului regimului de functionare

KA = 1,5

6 - Tensiunile σHP, σFP

cum NLI,II >NBH rezulta ZN = 1

conform Popa, N "Organe de Masini - Elemente de teorie pentru proiectare vol.II"

De asemenea NLI,II >NBF rezulta YN = 1

conform Popa, N "Organe de Masini - Elemente de teorie pentru proiectare vol.II"

7 - Distanta dintre axe

Se adopta:

a = 100 [mm]

8 - Unghiul de antrenare frontal

9 - Deplasarile specifice de profil

X1 = 0.5 [mm]

X2 = 0.5 [mm]

10 - Numerele de dinti

Se adopta:

Z1 = 27 dinti

se adopta:

Z2 = 131 dinti

11 - Diametrele de divizare

12 - Diametrele de baza

13 - Coeficientul scurtarii capului dintelui

14 - Diametrul de cap

15 - Diametrul de picior

16 - Diametrul de rostogolire

17 - Latimea danturii

18 - Pasul pe cercul de divizare

19 - Pasul pe cercul de baza

20 - Arcul frontal de divizare al dintelui

21 - Inaltimea dintilor

22 - Lungimea normala peste N dinti

Se adopta:

N1 = 3 dinti

Verificarea subtaierii dintilor

conditia Z1,2 ≥ Z1,2min este indeplinita deoarece Z1 = 27 de dinti si Z2 = 131 de dinti

Coeficientul deplasarilor minime de profil

Verificarea interferentei dintilor

Diametrul inceputului evolventic

Diametrul inceputului si sfarsitului angrenarii

Verificarea continuitatii angrenarii

εα >1.1 conditie indeplinita

Calculul de verificare al angrenajului

1.2.1. Verificarea la presiunea hertziana de contact

1.2.2. Verificarea la incovoiere

1.3. Calculul capacitatii portante

la solicitarea de contact

la solicitarea de incovoiere

Calculul angrenajului treptei II

Date de proiectare

f)        Puterea nominala transmisa de pinion:

P2 = 1.98 [kW]

g)      Turatia pinionului:

n2 = 326.1 [rot/min]

h)      Raportul de transmitere:

i2 = 2.6

i)        Durata de functionare a angrenajului:

Lh =19000 [ore]

j)        Regim de functionare: uniform

Determinarea elementelor dimensionale principale ale angrenajului

Momentul de torsiune nominal la pinion are valoarea:

Viteza periferica a pinionului este:

Se adopta treapta de precizie a angrenajului treapta 9.

Rugozitatea flancurilor Ra se alege functie de treapta de precizie si se adopta

Ra ≤ 6.3[ m].

Procedeul de prelucrare care sa asigure treapta de precizie aleasa este matritarea.

Pentru rotile dintate se adopta drept material: otel carbon de calitate OLC 45, imbunatatit, cu urmatoarele caracteristici:

duritatea miezului dintelui: HV = 185

duritatea miezului: HB = 200.300; se adopta HB = 250

rezistenta la rupere: σr = 620 [N/mm²]

limita de curgere: σc = 360 [N/mm²]

rezistenta la rupere prin oboseala la piciorul dintelui:

presiunea hertziana limita la oboseala:

1 - Cremaliera de referinta

2 - Unghiul β β = 0˚

3 - Unghiul αt αt = 20˚

4 - Alegerea coeficientilor: ψa, ψd, ψm

ψa = 0.3; ψd = 0,6; ψm = 12

5 - Alegerea factorului regimului de functionare

KA = 1

6 - Tensiunile σHP, σFP

cum NLII,III >NBH rezulta ZN = 1

conform Popa, N "Organe de Masini - Elemente de teorie pentru proiectare vol.II"

De asemenea NLII,III >NBF rezulta YN = 1

conform Popa, N "Organe de Masini - Elemente de teorie pentru proiectare vol.II"

7 - Distanta dintre axe

Se adopta: a = 120 [mm]

8 - Unghiul de antrenare frontal

9 - Deplasarile specifice de profil

X3 = 0.5 [mm]

X4 = 0.5 [mm]

10 - Numerele de dinti

Se adopta:

Z3 = 30 dinti

se adopta:

Z4 = 107 dinti

11 - Diametrele de divizare

12 - Diametrele de baza

13 - Coeficientul scurtarii capului dintelui

14 - Diametrul de cap

15 - Diametrul de picior

16 - Diametrul de rostogolire

17 - Latimea danturii

18 - Pasul pe cercul de divizare

19 - Pasul pe cercul de baza

20 - Arcul frontal de divizare al dintelui

21 - Inaltimea dintilor

22 - Lungimea normala peste N dinti

Se adopta:

N3 = 3 dinti

Verificarea subtaierii dintilor

conditia Z3,4 ≥ Z3,4min este indeplinita deoarece Z3 = 32 de dinti si Z4 =127 de dinti

Coeficientul deplasarilor minime de profil

Verificarea interferentei dintilor

Diametrul inceputului evolventic

Diametrul inceputului si sfarsitului angrenarii

Verificarea continuitatii angrenarii

εα >1.1 conditie indeplinita

2.2. Calculul de verificare al angrenajului

2.2.1. Verificarea la presiunea hertziana de contact

1.2.2. Verificarea la incovoiere

1.3. Calculul capacitatii portante

la solicitarea de contact

la solicitarea de incovoiere

coeficientii:

au fost alesi conform Radulescu, Gh. "Indrumar de proiectare in constructia de masini", vol.III.

Din calculele efectuate la treapta I si treapta II rezulta ca momentul capabil al reductorului este:

la solicitarea de contact: MHcap = 13.57791 [Nm]

la solicitarea de incovoiere: MFcap = 337538 [Nm]