Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
-
Upload
radu-samuel -
Category
Documents
-
view
231 -
download
0
Transcript of Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
1/13
Determinarea numarului de dinti pentru rotileangrenajului
Modulul normal al rotilor dintate se determina in functie de tipul
automobilului si de valoarea momentului maxim ce trebuie transmis.
Rezulta:
Distanta dintre axele arborilor:
Se adopta:
Unghiul de inclinare a danturii se adopta :
°C
Treapta I
Se adopta:
DP 1
mn25.4
DP
2.117
mn 3
C 26
2 Mmax
10 124.692
C 12
21
z1 1
z2 isv1prim z1 59.318
1 acos
z1 z2 mn2 C
1 25
z1 17 dinti
z2 60dinti
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
2/13
z4 51
Aceasta este treapta de priză directă, drept urmare nu vom realiza un calcul pentru determinarea numărului de dinți ai roților angrenajului.
z4 z3 isv2 50.836
z3 24
Treapta II
Treapta III
Se adopta:
Rezulta :
Treapta IV
z3
2 C
cos 25
180
mn 1 isv2
z5 2 C
cos 25
180
mn 1 isv3 30.697
z6 z5 isv3 44.828
z5 31 z6 44
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
3/13
Soluția pentru treapta de mers înapoi se alege in funcție de posibilitățileconstructive ale schimbătorului de viteze precum si de raportul de transmiterenecesar unei forțe de tracțiune Ft destul de mare si a unei viteze reduse dedeplasare, pentru a da posibilitatea unei manevrări corecte.
In cazul schimbătoarelor de viteze cu 5 trepte , pentru obținerea treptei de
mers inapoi se utilizează, în general, un pinion suplimentar, montat liber pe unarbore suplimentar, aflat in angrenare permanenta cu ultimul pinion al arborelui
primar.
z9 2 C
cos 25
180
mn 1 isv5 39.267
z10 z9 isv5 36.259
Treapta V
Se adopta:
z9=39,z10=37
Stabilirea numarului de dinti pentru mersul inapoi
În cazul roţilor de mers înapoi vom alege roţi cu dinţi drepţi pentru a puteafolosi mecanismul de cuplare cu roată baladoare. Deşi apar şocuri şi zgomote înangrenare, folosirea limitată a acestora permite folosirea acestei soluţii.
Raportul de transmitere în cazul mersului înapoi se consideră aproximativ egalcu cel al primei trepte, din condiţia de pantă maximă, ce trebuie urcată în ambelesensuri.
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
4/13
iR =
Se alege zR1= 17 dinți.Se consideră ca raportul de transmiter în marșarier să fie iR =3.4.Rezultă zR3=57,8.
Adopt zR3=58 dinți IR definitivat=3,41
Dimensiuni le rotilor dintate
Elemente care se cunosc: β , ASTAS ,i , z, m n ,αon , αof , αrf
Elemente calculate:
1.Cremalier a de referinţă:
a0=m=3 mm
b0=1.25*m=3.75 mm
c0=0.25*m=0.75 mm
pn= *m=9.42 mm
h0=a0+b0=6.75 mm
2.Cremaliera de referinţă în plan frontal:
mf = mn/cosβ
pf = mf *Π
3.Diametre de divizare, de bază şi de rostogolire:
Dr1 Dd1 cos of ( )
cos rf ( )
Dd1 mf z1
Dd2 mf z
Db1 Dd1 cos of ( )
Db2 Dd2 cos of ( )
Dr2 Dd2 cos of ( )
cos rf ( )
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
5/13
4.Diametre interioare şi exterioare:
Proiectarea roților dințate
Alegerea materialului pentru roțile dințate
La proiectarea schimbătorului de viteze trebuiesc respectate anumite cerințeși parametrii cum ar fi silențiozitatea și fiabilitatea angrenajelor.Toate acestecaracteristici se datorează în primul rând materialului din care sunt fabricate roțiledințate.
Autovehiculul de proiectat având un motor ce produce un cuplu maxim de170 Nm, este nevoie de un material rezistent la fabricare componentelor
transmisiei.
Am studiat mai multe materiale, prezentate în figura 6.7.
Figura 5.7 Materiale roți dințate
Di1 Dd1 2 mnstas 1.25 xn1( )
Di2 Dd2 2 mnstas 1.25 xn2( )
De1 Dd1 2 mnstas 1 xn1( )
De2 Dd2 2 mnstas 1 xn2( )
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
6/13
Analizând materialele din figura 5.7, am ales materialul 21MoMnCR 12 ⃰ ,acesta având proprietăți corespunzătoare cerințelor.
Duritate: HB = 250...330
Rezisteța la piciorul dintelui: σF lim = 380...460 MPa
Rezistența la pitting: σH lim = 1600 MPa
Limita de rupere: σr = 1070...1090 N/mm2
Limita de curgere: σc = 830...840 N/mm2
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
7/13
Calculul geometric al angrenajelor
Inainte de a incepe calculul efectiv al dimesiunilor rotilor dintate se definesc elementelecremalierei de referinta:
Fig.5.8 – Elementele cremalierei de referință
Se mai calculează:
Unghiul profilului danturii in plan frontal:
cos
)( nt
tg arctg (5.10)
Unghiul de rostogolire frontal:
t wt a
a cosarccos
12
01 2 (5.11)
Unde cos2
)( 2101 2
z z ma
(5.12)
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
8/13
Suma deplasărilor specifice ale danturii in plan normal
n
t wt
sntg
invinv z z x x x
2)( 2121
(5.13)
Se calculeaza elementele geometrice ale fiecarei roti din angrenaj. In Figura 6.8 sunt
reprezentate si semnificatiile lor.
Se calculeaza:
Modulul frontal:
cos
mmt (5.14)
Diametrele de divizare:
2,12,1 z md t (5.15)
Diametrele de baza:
t b d d cos2,12,1 (5.16)
Diametrele de rostogolire:
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
9/13
wt
t
w d d
cos
cos2,12,1 (5.17)
Diametrele de picior:
2,1
*
0
*
02,12,1 2 xchmd d an f (5.18)
Diametrele de cap:
22
*
0121 2 d xhmad ana (5.19)
11
*
0122 2 d xhmad ana (5.20)
Inaltimea dintelui:
2
2,12,1
2,1
f a d d h
(5.21)
Latimea dintelui:
12 d b (5.22)
21 )2...1( bmb (5.23)
Gradul de acoperire in plan frontal:
wt
at at tg z z tg z tg z
222
212211 (5.24)
Gradul de acoperire suplimentar datorita inclinarii dintilor:
sin2
m
b
(5.25)
Unde:
t
a
at d
d cosarccos
2,1
2,1
12 (5.26)
Gradul total de acoperire:
(5.27)
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
10/13
Calculul si proiectarea arborilor
Alegerea materi alelor
Materialul din care sunt fabricati arborii cutiei de viteze trebuie sa asigure
condiții complexe de rigiditate, rezistență și duritate.În funcție de construcțiaarborilor, pentru executarea lor se folosesc, în general, oțeluri aliate. Din cauzacondițiilor impuse, dar si din cauza puterii si momentului motor, se va folosi pentru
construcția arborilor, același material din care sunt fabricate și roțile dințate. Acestarespecta toate conditiile, si, din cauza proprietatilor sale superioare altor oteluri, va
face ca arborii sa aiba dimensiuni rezonabile.
Se alege, deci, 21MoMnCr 12*:
HB = 250...330
σr = 1070...1090 N/mm2 σc = 830...840 N/mm2σ-1=440 MPa
τ0=410 MPa.
Treapta m d[mm] d b[mm] df [mm] da[mm] h[mm] b[mm] ε[%]
I 1 3 87.17 80.36 75.6 88.8 6.6 20
1.087 2 46.70 43.05 39 52.2 6.6 19
II 1 3 78.02 71.92 66.6 79.8 6.6 20 2.395 2 56.18 51.79 48 61.2 6.6 19
III 1 3 68.44 63.09 55.6 69.8 7.1 20
1.869 2 65.18 60.08 54 67.2 6.6 19
V 1 3 43.69 40.28 36 49.2 6.6 20
2.337 2 90.50 83.43 78.6 91.8 6.6 19
AP 1
3 45.30 41.76 36 49.2 6.6 20
2.201 2 87.36 80.53 72.6 85.8 6.6 19
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
11/13
\
Dimensionare cap arbore primar
Arborele ambreiajului (care este şi arborele primar la schimbătorului deviteze) are o porţiune canelată pe care se deplasează butucul discului condus.Arborele este solicitat la torsiune de către momentul de calcul al ambreiajului Mc.
Diametrul interior se determina cu relatia:
3 max
2,0 at i
M d
MPaat 300 Diametrul interior al arborelui canelat se adoptă din STAS după care se
adoptă şi celelalte elemente ale canelurii.Se face verificarea la strivire şi laforfecare.
][18,243002,0
102305,13
3
mmd i
Din tabelul 5.10 se alege diametrul di=25 mm
Tabel 5.10 Standard privind dimensionarea capetelor de arbori
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
12/13
Arborele va fi prevazut cu caneluri. Forţa F care solicită canelurile se consideră că esteaplicată la distanţa r m faţă de axul arborelui şi se determină cu relaţia:
iem d d
M
r
M F
maxmax 2
(5.29)
r m – raza medie a arborelui canelatde – diametrul exterior al arborelui canelatdi – diametrul interior al arborelui canelat
mmd i 25
Calculul pentru alegerea rulmentilor
Rulmentii se aleg din cataloage in functie de capacitatea de incarcaredinimica. Dependenta dintre capacitatea de incarcare dinamica si durata de
functionare a rulmentilor este data de relatia:
√
(7.1)
,in care : D-durata de functionare in milioane de rotatii;
Q-sarcina echivalenta In N;
C-capacitatea de Incarcare dinamica In N; p-exponent de depinde de tipul rulmentului,(p=3 pentru rulmentii cu
bile)
Relatia este valabila pentru rulmentii care lucreaza la sarcina si turatie
constanta.
Durabilitatea D, In milioane de rotatii se poate exprima cu relatia:
(7.2)
In care: Dh este durata de functionare In ore;
n- turatia inelului rulmentului rot/min;
-
8/19/2019 Determinarea Numarului de Dinti Pentru Rotile Angrenajului
13/13
Capacitatea de incarcare in acest caz se determina cu relatia :
√
In care Qm este sarcina echivalenta medie, iar durata de functionare D estecalculată cu relațiaPrin sarcina echivalentă medie Qm se întelege încarcarea care actionand
asupra rulmentului la turatia echivalenta, nech are acelasi efect asupra lui ca si
exploatarea in regim stationar.
d [mm] D [mm] B [mm] C [kN]C0
[kN]
25 62 17 33.5 24