Calculul cutiei de viteze - autoturism de 50 kW la 6000 rpm capabil sa trasporte 5 persoane

11 Istoric

Inca din cele mai vechi timpuri omul a cautat metode prin care sa poata transporta diferite materiale sau hrana de la distante mult mai mari Astfel el a construit folosindu-si inteligenta cu care este inzestrat diferite mijloace de transport de la cele mai rudimentare atingand apogeul in sec al XIX-lea odata cu inventia automobilului

Masinile sunt mijloace de transport mici si motorizate Succesul lor ca mijloace de transport de persone si marfa se datoreaza vitezei si independentei pe care o permit

Dintre realizarile tehnice care au cunoscut o evolutie indelungata automobilul si-a cucerit treptat un loc insemnat in viata oamenilor el fiind astazi un mijloc eficace pentru a invinge distantele si timpul si devenind totodata stapanul necontestat al desului paienjenis de drumuri ce strabat intinsul pamantului

Arhitectura automobilului a fost o problema careia constructorii i-au dat mai putina importanta acestia urmarind in primul rand realizarea unor agregate mecanice cu care sa obtina performante tehnice deosebite

Plecandu-se de la cele mai reusite trebuie sa amintim numele lui Louis Renault care in 1898 a inventat cutia de viteze la automobile priza directa la automobile amortizoarele hidraulice si multe altele in domeniul automobilistic

Nici alti ingineri nu duceau lipsa de idei in domeniul mecanici August Horch inventand cutia de viteze si diferentialul fabricate din aliaje usoare

Daca momentul maxim al motorului ar fi transmis direct rotilor motoare automobilul n-ar putea porni Pentru ca turatia motorului sa fie transmisa rotilor ori sa putem manevra automobilul inapoi in conditiile in care arborele cotit al motorului se roteste intr-un singur sens sau in vederea rezolvarii tuturor problemelor ridicate de circulatia pe diferite drumuricand valoarea necesara fortei de tractiune poate fi diferita intre motor si rotile automobilului se monteaza o serie de mecanisme cu roti dintate care reduc turatia dupa necesitati marind in acelasi timp cuplul transmis

Rolul cutiei de viteze care face parte din transmisia automobilului este deci urmatorul

permite modificarea fortei de tractiune in functie de variatia rezistentelor de inaintare

permite deplasarea automobilului cu viteze reduse in raport cu turatia motorului

permite mersul inapoi al automobilului fara a inversa sensul de rotatie al motorului

realizeaza intreruperea legaturii dintre motor si restul transmisiei in timp ce motorul functioneaza (dar automobilul sta pe loc)

12 Alegerea schemei de organizarea a cutiei de viteze

Alegerea schemei de organizare se face pe baza rezultatelor obtinute la calculul de tractiune in cadrul caruia s-a efectuat etajarea schimbatorului de viteze

Cunoscandu-se numarul de trepte trebuie aleasa solutia de cuplare pentru fiecare treapta tinandu-se seama de tipul automobilului pentru care s-a proiectat cutia de viteze

Am adoptat cutia de viteze cu doi arbori care face corp comun cu diferentialul adica am o solutie costructiva rdquototul-fatardquo cu sinconizatoare inertiale cu bolturi si inele de frictiuneDupa cum se observa in fig 31 angrenajul pentru treapta de mers inapoi nu se realizeazaroata dintata care realizeaza angrenarea fiind pe capacul cutiei de viteza ea nefiind montata in cutie nu se considera a fi un al treilea arbore (intermediar)

In Fig 31 este prezentata schema de organizare a cutiei de viteze cu 5 trepte

Fig 31 Schema de organizare al unei cutii de viteze cu doi arbori

Cunoscandu-se numarul de trepte trebuie aleasa de cuplare pentru fiecare treapta tinand seama de tipul automubilului pentru care se proiecteaza cutia

La autoturismele moderne se utilizeaza solutia de cuplare cu sincronizatoare la toate treptele de mers inainte

In schema dc organizare a cutiei de viteze (fig31) la alegerea pozitiei rotilor dintate fata de lagarele arborilor este necesar sa se adopte initial prin comparatie cu realizari similare existente urmatoarele elementelatimea rotilor dintate b latimea sincronizatoarelor 1B latimea lagarelor B distantele dintre rotile diniate si jocut dintre rotile dintate j

Rezulta din rel (230) ndashcapitolul 2

Rezulta din rel (234)(235)(236) urmatoarele rapoarte

13 Calculul rotilor dintate

Calcuculul rotilor dintate comporta determinarea numarului de dinti si definitivarea rapoatrelor de transmiterecalculul la incovoiere calculul la presiunea de contact si calculul la oboseala

Determinarea numarului de dinti si definitivarea rapoartelor de transmitere ale cutieiLa determinarea numarului de dinti ai rotii trebuie indeplinite urm conditii

Realizareape cat posibila rapoartelor de transmitere determinate la etajarea cutiei de viteza avand in vedere faptul ca rotile dintate au un numar intreg de dinti

Alegerea pentru pinioanele cu diametrele cele mai mici a numarului de dinti apropiat de numarul minim admisibilpentru a rezulta o cutie de viteze cat mai compacta

131 Distanta dintre axele arborilor

Pentru autoturisme se allege formula de calcul de mai jos

(31)

Unde

- momentul maxim motor in Nm

C ndashdistanta dintre axele arborilor

132 Distantele dintre carter si rotile dintate si dintre roti

(32)

Unde

- latimea lagarelor

- jocurile dintre rotile dintate si carter sau dintre roti

- latimea perechilor de roti dintate

- latimea sincronizatoarelor

-distanta dintre carter si rotile dintate si dintre roti

In tabelul de mai jos sunt prezentate date constructive pentru determinarea schemei de organizare a cutiei de viteze in mm (Tabel 31)

Tabel 31

Automobilul B j1 j10 b12b1112 ls

Dacia 1300 1418 4 1416 32

M-21 Volga 1819 4 1720 40

SR-131 2225 3545 2027 55

Se adopta

B=16

j1 j10=4

b12b1112=15

ls=32

(33)

14 Greutatea cutiei de viteze

(34)

Unde

- distanta dintre arbori

- coeficient care tine seama de tipul cutiei de viteze

C1-constanta

Se adopta

Observatie

In general cutiile de viteze (impreuna cu carterul ambreiajului) reprezinta 2 ndash 3 din greutatea autoturismului si 25 ndash 5 din greutatea autocamionului cu motorul nealimentat

15 Determinarea numarului de dinti pentru cutia de viteze cu dinti inclinati

Pentru cutia proiectata (cu pinioane cu dinti drepti ) se va calcula pe fiecare treapta de mers inainte numarul de dinti din angrenaj si se vor recalcula rapoartele de transmitere

151 Numarul de dinti ai rotilor treptei I

(35)

In cazul cutiilor de viteze pentru automobile unghiul variaza intre limitele

pentru autoturisme si in cazul autocamioanelor si automobilelor de teren

Se adopta

Unde

- modulul

-unghiul de inclinare al danturii

- diametrul pitch

La cutiile de viteza cu dinti drepti modulul se va alege aproape de limita superioara(STAS 822-61)

In tabelul de mai jos sunt recomandari pentru alegerea diametrului pitch (Tabel 32)

Tabel 32

Tipul automobilului Momentul motor Nm Diametrul pitch (DP)Dantura dreapta Dantura inclinata

Autoturisme - pana la 166

- 173276

- peste 276

10

8

8

12

12

10Autocamioane pana la 276

- 276346

- 346415

- peste 415

7

6

6

5

8

7

6

6

Pentru dantura inclinata diametrul pitch este

Din STAS se alege valoarea modulului

(36)

(37)

(38)

(39)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(310)

152 Numarul de dinti ai rotilor treaptei II

(311)

(312)

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

realizeaza intreruperea legaturii dintre motor si restul transmisiei in timp ce motorul functioneaza (dar automobilul sta pe loc)

12 Alegerea schemei de organizarea a cutiei de viteze

Alegerea schemei de organizare se face pe baza rezultatelor obtinute la calculul de tractiune in cadrul caruia s-a efectuat etajarea schimbatorului de viteze

Cunoscandu-se numarul de trepte trebuie aleasa solutia de cuplare pentru fiecare treapta tinandu-se seama de tipul automobilului pentru care s-a proiectat cutia de viteze

Am adoptat cutia de viteze cu doi arbori care face corp comun cu diferentialul adica am o solutie costructiva rdquototul-fatardquo cu sinconizatoare inertiale cu bolturi si inele de frictiuneDupa cum se observa in fig 31 angrenajul pentru treapta de mers inapoi nu se realizeazaroata dintata care realizeaza angrenarea fiind pe capacul cutiei de viteza ea nefiind montata in cutie nu se considera a fi un al treilea arbore (intermediar)

In Fig 31 este prezentata schema de organizare a cutiei de viteze cu 5 trepte

Fig 31 Schema de organizare al unei cutii de viteze cu doi arbori

Cunoscandu-se numarul de trepte trebuie aleasa de cuplare pentru fiecare treapta tinand seama de tipul automubilului pentru care se proiecteaza cutia

La autoturismele moderne se utilizeaza solutia de cuplare cu sincronizatoare la toate treptele de mers inainte

In schema dc organizare a cutiei de viteze (fig31) la alegerea pozitiei rotilor dintate fata de lagarele arborilor este necesar sa se adopte initial prin comparatie cu realizari similare existente urmatoarele elementelatimea rotilor dintate b latimea sincronizatoarelor 1B latimea lagarelor B distantele dintre rotile diniate si jocut dintre rotile dintate j

Rezulta din rel (230) ndashcapitolul 2

Rezulta din rel (234)(235)(236) urmatoarele rapoarte

13 Calculul rotilor dintate

Calcuculul rotilor dintate comporta determinarea numarului de dinti si definitivarea rapoatrelor de transmiterecalculul la incovoiere calculul la presiunea de contact si calculul la oboseala

Determinarea numarului de dinti si definitivarea rapoartelor de transmitere ale cutieiLa determinarea numarului de dinti ai rotii trebuie indeplinite urm conditii

Realizareape cat posibila rapoartelor de transmitere determinate la etajarea cutiei de viteza avand in vedere faptul ca rotile dintate au un numar intreg de dinti

Alegerea pentru pinioanele cu diametrele cele mai mici a numarului de dinti apropiat de numarul minim admisibilpentru a rezulta o cutie de viteze cat mai compacta

131 Distanta dintre axele arborilor

Pentru autoturisme se allege formula de calcul de mai jos

(31)

Unde

- momentul maxim motor in Nm

C ndashdistanta dintre axele arborilor

132 Distantele dintre carter si rotile dintate si dintre roti

(32)

Unde

- latimea lagarelor

- jocurile dintre rotile dintate si carter sau dintre roti

- latimea perechilor de roti dintate

- latimea sincronizatoarelor

-distanta dintre carter si rotile dintate si dintre roti

In tabelul de mai jos sunt prezentate date constructive pentru determinarea schemei de organizare a cutiei de viteze in mm (Tabel 31)

Tabel 31

Automobilul B j1 j10 b12b1112 ls

Dacia 1300 1418 4 1416 32

M-21 Volga 1819 4 1720 40

SR-131 2225 3545 2027 55

Se adopta

B=16

j1 j10=4

b12b1112=15

ls=32

(33)

14 Greutatea cutiei de viteze

(34)

Unde

- distanta dintre arbori

- coeficient care tine seama de tipul cutiei de viteze

C1-constanta

Se adopta

Observatie

In general cutiile de viteze (impreuna cu carterul ambreiajului) reprezinta 2 ndash 3 din greutatea autoturismului si 25 ndash 5 din greutatea autocamionului cu motorul nealimentat

15 Determinarea numarului de dinti pentru cutia de viteze cu dinti inclinati

Pentru cutia proiectata (cu pinioane cu dinti drepti ) se va calcula pe fiecare treapta de mers inainte numarul de dinti din angrenaj si se vor recalcula rapoartele de transmitere

151 Numarul de dinti ai rotilor treptei I

(35)

In cazul cutiilor de viteze pentru automobile unghiul variaza intre limitele

pentru autoturisme si in cazul autocamioanelor si automobilelor de teren

Se adopta

Unde

- modulul

-unghiul de inclinare al danturii

- diametrul pitch

La cutiile de viteza cu dinti drepti modulul se va alege aproape de limita superioara(STAS 822-61)

In tabelul de mai jos sunt recomandari pentru alegerea diametrului pitch (Tabel 32)

Tabel 32

Tipul automobilului Momentul motor Nm Diametrul pitch (DP)Dantura dreapta Dantura inclinata

Autoturisme - pana la 166

- 173276

- peste 276

10

8

8

12

12

10Autocamioane pana la 276

- 276346

- 346415

- peste 415

7

6

6

5

8

7

6

6

Pentru dantura inclinata diametrul pitch este

Din STAS se alege valoarea modulului

(36)

(37)

(38)

(39)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(310)

152 Numarul de dinti ai rotilor treaptei II

(311)

(312)

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

Cunoscandu-se numarul de trepte trebuie aleasa de cuplare pentru fiecare treapta tinand seama de tipul automubilului pentru care se proiecteaza cutia

La autoturismele moderne se utilizeaza solutia de cuplare cu sincronizatoare la toate treptele de mers inainte

In schema dc organizare a cutiei de viteze (fig31) la alegerea pozitiei rotilor dintate fata de lagarele arborilor este necesar sa se adopte initial prin comparatie cu realizari similare existente urmatoarele elementelatimea rotilor dintate b latimea sincronizatoarelor 1B latimea lagarelor B distantele dintre rotile diniate si jocut dintre rotile dintate j

Rezulta din rel (230) ndashcapitolul 2

Rezulta din rel (234)(235)(236) urmatoarele rapoarte

13 Calculul rotilor dintate

Calcuculul rotilor dintate comporta determinarea numarului de dinti si definitivarea rapoatrelor de transmiterecalculul la incovoiere calculul la presiunea de contact si calculul la oboseala

Determinarea numarului de dinti si definitivarea rapoartelor de transmitere ale cutieiLa determinarea numarului de dinti ai rotii trebuie indeplinite urm conditii

Realizareape cat posibila rapoartelor de transmitere determinate la etajarea cutiei de viteza avand in vedere faptul ca rotile dintate au un numar intreg de dinti

Alegerea pentru pinioanele cu diametrele cele mai mici a numarului de dinti apropiat de numarul minim admisibilpentru a rezulta o cutie de viteze cat mai compacta

131 Distanta dintre axele arborilor

Pentru autoturisme se allege formula de calcul de mai jos

(31)

Unde

- momentul maxim motor in Nm

C ndashdistanta dintre axele arborilor

132 Distantele dintre carter si rotile dintate si dintre roti

(32)

Unde

- latimea lagarelor

- jocurile dintre rotile dintate si carter sau dintre roti

- latimea perechilor de roti dintate

- latimea sincronizatoarelor

-distanta dintre carter si rotile dintate si dintre roti

In tabelul de mai jos sunt prezentate date constructive pentru determinarea schemei de organizare a cutiei de viteze in mm (Tabel 31)

Tabel 31

Automobilul B j1 j10 b12b1112 ls

Dacia 1300 1418 4 1416 32

M-21 Volga 1819 4 1720 40

SR-131 2225 3545 2027 55

Se adopta

B=16

j1 j10=4

b12b1112=15

ls=32

(33)

14 Greutatea cutiei de viteze

(34)

Unde

- distanta dintre arbori

- coeficient care tine seama de tipul cutiei de viteze

C1-constanta

Se adopta

Observatie

In general cutiile de viteze (impreuna cu carterul ambreiajului) reprezinta 2 ndash 3 din greutatea autoturismului si 25 ndash 5 din greutatea autocamionului cu motorul nealimentat

15 Determinarea numarului de dinti pentru cutia de viteze cu dinti inclinati

Pentru cutia proiectata (cu pinioane cu dinti drepti ) se va calcula pe fiecare treapta de mers inainte numarul de dinti din angrenaj si se vor recalcula rapoartele de transmitere

151 Numarul de dinti ai rotilor treptei I

(35)

In cazul cutiilor de viteze pentru automobile unghiul variaza intre limitele

pentru autoturisme si in cazul autocamioanelor si automobilelor de teren

Se adopta

Unde

- modulul

-unghiul de inclinare al danturii

- diametrul pitch

La cutiile de viteza cu dinti drepti modulul se va alege aproape de limita superioara(STAS 822-61)

In tabelul de mai jos sunt recomandari pentru alegerea diametrului pitch (Tabel 32)

Tabel 32

Tipul automobilului Momentul motor Nm Diametrul pitch (DP)Dantura dreapta Dantura inclinata

Autoturisme - pana la 166

- 173276

- peste 276

10

8

8

12

12

10Autocamioane pana la 276

- 276346

- 346415

- peste 415

7

6

6

5

8

7

6

6

Pentru dantura inclinata diametrul pitch este

Din STAS se alege valoarea modulului

(36)

(37)

(38)

(39)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(310)

152 Numarul de dinti ai rotilor treaptei II

(311)

(312)

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

- momentul maxim motor in Nm

C ndashdistanta dintre axele arborilor

132 Distantele dintre carter si rotile dintate si dintre roti

(32)

Unde

- latimea lagarelor

- jocurile dintre rotile dintate si carter sau dintre roti

- latimea perechilor de roti dintate

- latimea sincronizatoarelor

-distanta dintre carter si rotile dintate si dintre roti

In tabelul de mai jos sunt prezentate date constructive pentru determinarea schemei de organizare a cutiei de viteze in mm (Tabel 31)

Tabel 31

Automobilul B j1 j10 b12b1112 ls

Dacia 1300 1418 4 1416 32

M-21 Volga 1819 4 1720 40

SR-131 2225 3545 2027 55

Se adopta

B=16

j1 j10=4

b12b1112=15

ls=32

(33)

14 Greutatea cutiei de viteze

(34)

Unde

- distanta dintre arbori

- coeficient care tine seama de tipul cutiei de viteze

C1-constanta

Se adopta

Observatie

In general cutiile de viteze (impreuna cu carterul ambreiajului) reprezinta 2 ndash 3 din greutatea autoturismului si 25 ndash 5 din greutatea autocamionului cu motorul nealimentat

15 Determinarea numarului de dinti pentru cutia de viteze cu dinti inclinati

Pentru cutia proiectata (cu pinioane cu dinti drepti ) se va calcula pe fiecare treapta de mers inainte numarul de dinti din angrenaj si se vor recalcula rapoartele de transmitere

151 Numarul de dinti ai rotilor treptei I

(35)

In cazul cutiilor de viteze pentru automobile unghiul variaza intre limitele

pentru autoturisme si in cazul autocamioanelor si automobilelor de teren

Se adopta

Unde

- modulul

-unghiul de inclinare al danturii

- diametrul pitch

La cutiile de viteza cu dinti drepti modulul se va alege aproape de limita superioara(STAS 822-61)

In tabelul de mai jos sunt recomandari pentru alegerea diametrului pitch (Tabel 32)

Tabel 32

Tipul automobilului Momentul motor Nm Diametrul pitch (DP)Dantura dreapta Dantura inclinata

Autoturisme - pana la 166

- 173276

- peste 276

10

8

8

12

12

10Autocamioane pana la 276

- 276346

- 346415

- peste 415

7

6

6

5

8

7

6

6

Pentru dantura inclinata diametrul pitch este

Din STAS se alege valoarea modulului

(36)

(37)

(38)

(39)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(310)

152 Numarul de dinti ai rotilor treaptei II

(311)

(312)

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

Automobilul B j1 j10 b12b1112 ls

Dacia 1300 1418 4 1416 32

M-21 Volga 1819 4 1720 40

SR-131 2225 3545 2027 55

Se adopta

B=16

j1 j10=4

b12b1112=15

ls=32

(33)

14 Greutatea cutiei de viteze

(34)

Unde

- distanta dintre arbori

- coeficient care tine seama de tipul cutiei de viteze

C1-constanta

Se adopta

Observatie

In general cutiile de viteze (impreuna cu carterul ambreiajului) reprezinta 2 ndash 3 din greutatea autoturismului si 25 ndash 5 din greutatea autocamionului cu motorul nealimentat

15 Determinarea numarului de dinti pentru cutia de viteze cu dinti inclinati

Pentru cutia proiectata (cu pinioane cu dinti drepti ) se va calcula pe fiecare treapta de mers inainte numarul de dinti din angrenaj si se vor recalcula rapoartele de transmitere

151 Numarul de dinti ai rotilor treptei I

(35)

In cazul cutiilor de viteze pentru automobile unghiul variaza intre limitele

pentru autoturisme si in cazul autocamioanelor si automobilelor de teren

Se adopta

Unde

- modulul

-unghiul de inclinare al danturii

- diametrul pitch

La cutiile de viteza cu dinti drepti modulul se va alege aproape de limita superioara(STAS 822-61)

In tabelul de mai jos sunt recomandari pentru alegerea diametrului pitch (Tabel 32)

Tabel 32

Tipul automobilului Momentul motor Nm Diametrul pitch (DP)Dantura dreapta Dantura inclinata

Autoturisme - pana la 166

- 173276

- peste 276

10

8

8

12

12

10Autocamioane pana la 276

- 276346

- 346415

- peste 415

7

6

6

5

8

7

6

6

Pentru dantura inclinata diametrul pitch este

Din STAS se alege valoarea modulului

(36)

(37)

(38)

(39)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(310)

152 Numarul de dinti ai rotilor treaptei II

(311)

(312)

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(34)

Unde

- distanta dintre arbori

- coeficient care tine seama de tipul cutiei de viteze

C1-constanta

Se adopta

Observatie

In general cutiile de viteze (impreuna cu carterul ambreiajului) reprezinta 2 ndash 3 din greutatea autoturismului si 25 ndash 5 din greutatea autocamionului cu motorul nealimentat

15 Determinarea numarului de dinti pentru cutia de viteze cu dinti inclinati

Pentru cutia proiectata (cu pinioane cu dinti drepti ) se va calcula pe fiecare treapta de mers inainte numarul de dinti din angrenaj si se vor recalcula rapoartele de transmitere

151 Numarul de dinti ai rotilor treptei I

(35)

In cazul cutiilor de viteze pentru automobile unghiul variaza intre limitele

pentru autoturisme si in cazul autocamioanelor si automobilelor de teren

Se adopta

Unde

- modulul

-unghiul de inclinare al danturii

- diametrul pitch

La cutiile de viteza cu dinti drepti modulul se va alege aproape de limita superioara(STAS 822-61)

In tabelul de mai jos sunt recomandari pentru alegerea diametrului pitch (Tabel 32)

Tabel 32

Tipul automobilului Momentul motor Nm Diametrul pitch (DP)Dantura dreapta Dantura inclinata

Autoturisme - pana la 166

- 173276

- peste 276

10

8

8

12

12

10Autocamioane pana la 276

- 276346

- 346415

- peste 415

7

6

6

5

8

7

6

6

Pentru dantura inclinata diametrul pitch este

Din STAS se alege valoarea modulului

(36)

(37)

(38)

(39)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(310)

152 Numarul de dinti ai rotilor treaptei II

(311)

(312)

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

- modulul

-unghiul de inclinare al danturii

- diametrul pitch

La cutiile de viteza cu dinti drepti modulul se va alege aproape de limita superioara(STAS 822-61)

In tabelul de mai jos sunt recomandari pentru alegerea diametrului pitch (Tabel 32)

Tabel 32

Tipul automobilului Momentul motor Nm Diametrul pitch (DP)Dantura dreapta Dantura inclinata

Autoturisme - pana la 166

- 173276

- peste 276

10

8

8

12

12

10Autocamioane pana la 276

- 276346

- 346415

- peste 415

7

6

6

5

8

7

6

6

Pentru dantura inclinata diametrul pitch este

Din STAS se alege valoarea modulului

(36)

(37)

(38)

(39)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(310)

152 Numarul de dinti ai rotilor treaptei II

(311)

(312)

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(37)

(38)

(39)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(310)

152 Numarul de dinti ai rotilor treaptei II

(311)

(312)

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(312)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(313)

153 Numarul de dinti ai rotilor treptei III

(314)

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(315)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

(316)

154 Numarul de dinti ai rotilor treptei IV

(317)

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(318)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

155 Numarul de dinti ai rotilor treptei V

(319)

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

Se recalculeaza cu noile valori ale lui si

16 Calculul geometric al angrenajelor cu dinti inclinati

Calculul se face conform tabel 14-10 pag 24 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU

In urmatoarele subpuncte se vor calcula valori pentru o singura treapta numarul de dinti de pe fiecare treapta insumat fiind acelasi

161 Unghiul de inclinare al dintelui

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege la angrenaje cu dinti inclinati unghiul

162 Modulul(standardizat)

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

Conform tabel 14-3 pag 12 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

163 Profilul de referinta(exterior)

Conform tabel 14-1 si 14-2 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege ldquoMecanica generala si greardquo

Pentru conform STAS 821-82

164 Unghiul profilului in plan frontal

(320)

165 Distanta dintre axe

Conform STAS 6055-82 tabel 14-4 pag 13 din ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo de GHEORGHE RADULESCU se alege

166 Deplasari specifice(normale) de profil

Conform tabel 14-6 pag 14(GHEORGHE RADULESCU-ldquoIndrumar de proiectare in constructia de masinirdquo) se alege deplasarile profil pentru angrenaje cilindrice exterioare cu dinti inclinati

Pentru ca

= rezulta

=0 -suma deplasarilor de profil

-deplasari specific de profil

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

167 Latimea danturii

(321)

28=16

Unde

p- pasul

Ψ-(22--275)-pentru roti cu dinti inclinati

p=πm=31425=785=8

17 Parametrii de baza ai angrenajului

171 Distanta dintre axe a angrenajului

Distanta dintre axele angrenajelor este aceeasi pentru toate treptele

(322)

172 Unghiul de angrenare

(323)

Unde

-unghiul profilului de referinta in plan frontal

173 Suma deplasarilor specifice(normale) de profil

174 Deplasari specifice(normale) de profil

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

175 Distanta dintre axe

(324)

176 Diametrele de divizare pentru trIIIIIIIVV

(325)

=2526=65[mm]

=2570=175[mm]

=2534=85[mm]

=2562=155[mm]

=2544=110[mm]

=2552=130[mm]

=2547=117[mm]

=2549=123[mm]

177 Diametrele cercurilor de picior interioare pentru trIIIIIIIVV

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(326)

178 Inatimea dintilor

Se calculeaza analog pentru toate treptele pt ca toate diametrele cercurilor de picior insumate pe fiecare treapta separat sunt egale

(327)

179 Scurtarea dintilor

(328)

1710 Diametrele de cap(exterioare)

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(329)

1711 Diametrele de baza

(330)

(mm)

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

18 Calculul danturii la incovoiere

Fig 32 Schema de calcul la incivoiere a danturii rotilor cu dinti inclinati

In cazul rotilor cu dantura inclinata avem formula

(331)

-in care se inlocuiesc

(332)

Unde

- latimea danturii

- pasul danturii

- forta tangentiala

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

- coeficient care tine seama de concentrarea de eforturi de la baza dintelui

- coeficient care tine seama de de gradul de acoperire

-unghiul de inclinare a danturii

(333)

(334)

(335)

Unde

- coeficientul care tine seama de caracterul dinamic al solicitarii

- momentul motor maxim

- raportul de transmitere dintre motor si angrenajul care se verifica

se alege pentru autoturisme

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(336)

(337)

Unde

- coeficient care tine seama de clasa de precizie de prelucrare a danturii

pentru clasa de precizie I

pentru clasa de precizie a II-a

pentru clasa de precizie a III-a

- viteza tangentiala a rotii pe cercul de divizare

Unde

- grosimea dintelui la baza

- raza de rotunjire a dintelui la baza

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(338)

Unde

(339)

(340)

(341)

(342)

(343)

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

19 Calculul la presiunea de contact

Valoarea presiunii de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate Daca presiunea superficiala este prea mare se produce deteriorarea suprafetei de lucru a danturii

Determinarea preiunii de contact se face cu relatia

(344)

In care

- forta normala din angrenaj

- lungimea suprafetelor in contact

si - razele de curbura

- modulul de elasticitate

In cazul rotilor dintate cu dinti inclinati

(345)

unde

- latimea danturii

- unghiul de angrenare

- unghiul de inclinare a danturii

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

l=22

In cazul determinarii efortului unitar de contact in polul angrenarii razele de curbura se vorinlocui astfel

- pentru rotile cu dinti inclinati

(346)

Unde

si - raza cercului de divizare

-aleg cianurarea ca tratament aplicat rotilor dintate

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

Eforturile unitare admisibile de contact Tabel 33

Treapta la care se utilizeaza rotile dintate

Tratament aplicat rotilor dintate

Cementare CianurareTreapta I si de mers inapoi

Treptele superioare

19002000

13001400

9501000

650700

110 Calculul arborilor cutiei de viteze

Arborii cutiei de viteze sunt solicitati la incovoiere si torsiuneAceste solicitari dau nastere la deformatii elastic de incoboiere si rasucire caredaca depasesc limitele admisibile conduc la o angrenare necorespunzatoare(se modifica legile angrenarii si reduc gradul de acoperire

De aceea in majoritatea cazurilor dimensionarea arborilor se face dupa considerente de rigiditate si nu de rezistenta

1101 Determinarea schemei de incarcare a arborilor si calculul reactiunilor din lagare

Incarcarile arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de fortele din angrenajele rotilor dintate Aceste forte dau nastere ta reactiuni corespunzatoare in lagarele arborilor a caror determinare este necesara atat pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmentilor

In fiecare angrenaj actioneaza o forta tangentiala Ft una radiala Fr si una axiala Fa

Se vor calcula FtFrFa pentru toate pinioanele de pe treptele de mers inainte

(347)

(348)

(349)

Unde

-forta tangentiala

-forta radiala

-forta axiala

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

-raza cercului de divizare a rotii

-unghiul de inclinare a danturii

-unghiul de angrenare

Forta tangentiala pe pinioane

N

N

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

N

N

N

N

N

N

Forta radiala pe pinioane

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

Forta axiala pe pinioane

In Fig 33 este prezentata schema de incarcare a arborilor cutiei de viteze cu doi arbori

Fig33 Incarcarea pe arbori

111 verificarea arborilor la incovoiere si torsiune

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

(350)

Unde

- efortul unitar de incovoiere

- efortul unitar de torsiune

Mt ndashmomentul de torsiune

Mi ndash momentul incovoietor

Wi ndash modulul de rezistenta la incovoiere

Wt ndash modulul de rezistenta la torsiune

Mm-momentul maxim

(351)

(352)

(353)

Se calculeaza momentele de torsine pe fiecare treapta

Predimensionarea arborilor cutiei de viteze se face cu urmatoarele relatii

pentru arborele primar -in Ncm (354)

pentru arborele intermediar si secundar

-pentru arborele principal

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

- pentru arborele secundar

Unde

- momentul motor maxim

- distanta dintre axele arborilor

La proiectarea arborilor se poate utiliza de asemenea urmatoarele relatii dintre cel mai mare diametru al arborelui d si lungimea dintre reazemele l

pentru arborele primar si intermediar

pentru arborele secundar

Pentru arborele principal

(355)

pentru arborele primar si intermediar

Pentru arborele secundar

(356)

pentru arborele secundar

Modulul de rezistenta la torsiune si incovoiere pentru arborele principal si secundar

- arborele primar (357)

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

-arborele secundar (358)

-arborele primar

- arborele secundar

Calculul efortului unitar pe trepte de viteza

arborele primar (359)

arborele secundar (360)

Pentru arborele principal si secundar

Avand aceleasi module de rezistenta efortul unitar este la fel pe ambii arbori

Pentru efortul unitar de incovoiere va fi

arborele primar (361)

arborele secundar

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

=

Fiindca = rezulta ca efortl echivalent va fi acelasi si pentru arborele secundar cat si pentru cel primar

(362)

112 Calculul rezistentei rulmentilor

In general arborii transmisiei automobilului se sprijina pe rulmenticei mai raspanditi fiind rulmentii radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axialaAcesti rulmenti sunt mai ieftini au un randament ridicatse monteaza usor si nu necesita reglaje in procesul expluatariiRulmentii cu role cilindrice sa utilizeaza in cazul in care distant dintre axa este redusa iar rulmentii radiali cu bile de aceleasi dimensiuni nu pot prelua sarcinile respectiveRulmentii cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari dar sunt mai scumpi si necesita reglaje in timpul expluatarii

Am ales rulmenti radiali cu bile

Pentru arborele primar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu conice pe un rand

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80

Simbol rulment STAS 9321-85

Pentru arborele secundar

Se adopta conform pag 84 din ldquoAtlas Reductoare de roti dintaterdquo de I Crudu si alti rulment radial cu bile si rulment radial-axial cu role conice pe un rand

Simbol rulment

STAS 9321-85

STAS 1723-80