PROIECTAREA ARBORILOR. ALEGEREA ORGANELOR DE ASAMBLARE A ROTILOR CU ARBORII

PROIECTAREA ARBORILOR. ALEGEREA ORGANELOR DE ASAMBLARE A ROTILOR CU ARBORII

Stabilirea schemei de incarcare

Pentru sistemul tehnic de proiectat avem urmatoarea schema de incarcare simplificata:

Calculul fortelor din sistem:

forta de transmis din curea:

tensiunea din ramura activa

coeficientul de frecare

viteza de alunecare

tensiunea din ramura pasiva

forta rezultanta pe arbore

rezulta ca S este verticala

Fortele pe treapta I

Fortele pe treapta II

Predimensionarea arborilor

Se adopta pentru arbori materialul OL50, conform STAS 500 - 78, cu urmatoarele caracteristici:

Diametrele preliminare ale arborilor sunt:

se adopta:

dI = 20 [mm]

dII = 30 [mm]

dIII = 30 [mm]

Stabilirea formei preliminare a arborilor

3.1. Stabilirea deschiderii intre lagare

Arborele intermediar

Se adopta:

B = 20 [mm]

b2 = 32 [mm]

b3 = 64 [mm]

x = 5 [mm]

l1 = 15 [mm]

l2 = 15 [mm]

l3 = 15 [mm]

Distanta dintre lagare se determina cu relatia:

Lungimea arborelui este:

Arborele de intrare

Se adopta:

B = 20 [mm]

x = 5 [mm]

b1 = 46 [mm]

l1 = 10 [mm]

l3 = 40 [mm]

Distanta dintre lagare se determina cu relatia:

Lungimea arborelui este:

Arborele de iesire

Se adopta:

B = 32 [mm]

x = 5 [mm]

b4 = 50 [mm]

l1 = 16 [mm]

l3 = 50 [mm]

Distanta dintre lagare se determina cu relatia:

Lungimea arborelui este:

3.2 Calculul de rezistenta al arborilor la solicitari compuse

3.2.1. Arborele de intrare

in plan vertical

in plan orizontal

Se insumeaza geometric momentele din cele doua plane:

Se calculeaza momentul echivalent:

- coeficient ce tine seama de ciclurile de variatie ale celor doua momente ce se insumeaza:

3.2.2. Arborele intermediar

in plan vertical

in plan orizontal

Se insumeaza geometric momentele din cele doua plane:

Se calculeaza momentul echivalent:

- coeficient ce tine seama de ciclurile de variatie ale celor doua momente ce se insumeaza:

3.2.3. Arborele de iesire

in plan vertical

- in plan orizontal

Se insumeaza geometric momentele din cele doua plane:

Se calculeaza momentul echivalent:

- coeficient ce tine seama de ciclurile de variatie ale celor doua momente ce se insumeaza:

Forma constructiva a arborilor

Diametrele arborilor in punctele unde se monteaza rotile dintate:

arborele de intrare

se adopta:

dI = 58[mm]

Pinionul se executa dintr-o bucata cu arborele daca:

conditia nu se verifica, deci pinionul se monteaza pe arbore prin pana.

Diametrul arborelui se majoreaza: si se adopta: dII = 13[mm].

Din STAS 1004-81se adopta pana cu capete rotunde cu dimensiunile:

b = 5 [mm]; h = 5 [mm]; t1 = 3 [mm]; t2 = 2,3 [mm]; r2 = 0,25 [mm].

Lungimea penei:

Se adopta pentru executia penelor OLC 45 STAS 880-78 cu σas = 40 [N/mm²]. Penele se prelucreaza prin forjare urmata de o prelucrare prin frezare.

Se adopta: l = 20 [mm]

Efortul unitar la forfecare:

arborele intermediar

se adopta:

dII = 29[mm]

Pe diametrul dII se monteaza roata condusa z2 care are df = 83 [mm]. Roata se monteaza pe arbore printr-o pana.

Diametrul arborelui se majoreaza: si se adopta: dII = 35[mm].

Din STAS 1004-81se adopta pana cu capete rotunde cu dimensiunile:

b = 6 [mm]; h = 6 [mm]; t1 = 3,5 [mm]; t2 = 2,8 [mm].

Se adopta pana paralela: A 6x6x20 pentru roata; pentru pinion: A 6x6x40

Lungimea penei:

Se adopta pentru executia penelor OLC 45 STAS 880-78 cu σas = 40 [N/mm²]. Penele se prelucreaza prin forjare urmata de o prelucrare prin frezare.

Se adopta: l = 20 [mm] pentru roata si l = 40 [mm] pentru pinionul treptei a II-a.

Efortul unitar la forfecare:

arborele de iesire

se adopta:

dI = 35[mm]

Pe diametrul dII se monteaza roata condusa z4 care are df = 163[mm]. Roata se monteaza pe arbore printr-o pana.

Diametrul arborelui se majoreaza: si se adopta: dII = 35[mm].

Din STAS 1004-81se adopta pana cu capete rotunde cu dimensiunile:

b = 6 [mm]; h = 6 [mm]; t1 = 3,5 [mm]; t2 = 2,8 [mm].

Lungimea penei:

Se adopta pentru executia penelor OLC 45 STAS 880-78 cu σas = 40 [N/mm²]. Penele se prelucreaza prin forjare urmata de o prelucrare prin frezare

Se adopta: l = 35 [mm]

Efortul unitar la forfecare:

3.4 Verificarea arborilor

3.4.1. Verificarea arborilor la oboseala

se face in sectiunea canalului de pana

arborele de intrare

modulele de rezistenta:

In sectiunea canalului de pana, la mijloc:

pentru OL50 cu σr = 50.60 [daN/mm²], avem:

Pentru OL50 (STAS 500-81) caracteristicile mecanice sunt:

Coeficientii de siguranta sunt:

Coeficientul de siguranta total:

arborele intermediar

modulele de rezistenta:

In sectiunea canalului de pana, la mijloc:

Coeficientii de siguranta sunt:

Coeficientul de siguranta total:

arborele de iesire

modulele de rezistenta:

In sectiunea canalului de pana, la mijloc:

Coeficientii de siguranta sunt:

Coeficientul de siguranta total:

Verificarea arborilor la deformatii

Se calculeaza sagetile maxime in plan orizontal si vertical.

arborele de intrare

Sageata data de S (in plan vertical):

Sageata data de Ft1 (in plan vertical):    

L2 = 41 [mm]

Sageata totala:

Sageata data de Fr1 (in plan orizontal):

Sageata in punctul in care se monteaza roata:

Sageata admisibila se ia functie de deschiderea intre lagare:

sau fata de modulul rotii care se monteaza pe arbore:

Verificarea este asigurata in ambele cazuri.

arborele intermediar

Sagetile in punctul de montare al rotii conduse a treptei I:

sau

Verificarea este asigurata in ambele cazuri.

Sagetile in punctul in care se monteaza pinionul treptei a II-a:

sau

Verificarea este asigurata in ambele cazuri.

arborele de iesire

Sagetile in punctul de montare a rotii conduse a treptei a II-a:

sau

Verificarea este asigurata in ambele cazuri

Verificarea arborilor la vibratii flexionale

Se calculeaza turatia critica si se compara cu turatia de regim.

arborele de intrare

Greutatea pinionului treptei I este:

in care:

γ - greutatea specifica a materialului rotii

d1 - diametrul de divizare al pinionului

b1 - latimea pinionului

Sageata statica:

Turatia critica este:

arborele intermediar

Greutatea rotii treptei I este:

Sageata statica:

Turatia critica este:

Greutatea pinionului treptei II este:

Sageata statica:

Turatia critica este:

arborele de iesire

Greutatea rotii treptei II este:

Sageata statica:

Turatia critica este: