7/24/2019 BPM 1-13

1/33

1. Organe de maini. Carateristica general. Clasificarea. Capacitatea de funcionare. Criterii debaz ale capacitii de funcionare i calcul. Sigurana de funcionare i fiabilitatea.ORGANE DE MASINI - sunt parti constructive ale masinilor si mecanismelor care a aceeasi forma sauforma similara , au aceleasi functii sau similare si care pot fi proiectate separat folosindu-se metodoloiiunificate.!a proiectare se ia in consideratie conditiile de functionare a masinii sau mecanismului pentru care se

proiectea"a oranul dat .#Clasificarea_

In doua clase mari$ 1%&iese '% Ansam(le Din punct de vedere a nivelului de utili"are avem$

1%Orane de utili"are enerala'%Orane de utili"are speciala

)lasificarea oranelor de masini de utili"are enerala$1. Orane ale mecanismelor de tranmsitere a miscarii de rotatie *Anrena+e%'. Orane de sustinere a rotilor *Osii si ar(ori%. Orane de re"emare a osiilor si ar(orilor *!aare de rostoolire si alunecare %. Orane de idare *Gida+e%/. Orane de leatura a ar(orilor *cupla+e%

0. O. de acumulare a eneriei potentiale *Arcuri%. O de acumulare a eneriei cinetice *2olant%3. Orane de asam(lare *Asam(lari%4. 5atiuri si )adre *Elemente fi6e%

)apacitatea de functionare 7 este o stare in care masina , mecanismul isi indeplineste functia fara defectari sicu parametrii in limitele prescrise de documentatia tenica .Criteriile capacitatii de functionare7 capacitatea de functionare se aprecia"a cu o serie de conditii sicerinte numite criteriile capacitatii de funcitionare.

1. )riteriul de re"istenta 7proprietatea de a se opune ruperii

'. )riteriul de riiditate 7 proprietattea de a se opune deformatiilorE si G 7 modul de elasticitate la deformarea liniara sau rasucire.

Sigurana de funcionare i fiabilitatea.8unctiasistemelormecanicesi a oranelor de masini se asiurape ' cai $

1. Determinista2. &ro(a(ilistica

1.Siuranta se aprecia"a cu coeficientul de siuranta .S9 :lim;: ef

:lim 7 valoarea limita a parametrului de calcul

7/24/2019 BPM 1-13

2/33

=S> 9 sima '; =sima>'. )alea pro(a(ilistica - asiurarea capacitatii de functionare . )apacitatea siurantei se aprecia"a cu un

parametru comple6 numit fia(ilitatea in care se includ cerintele de calitate a e6cau"ei , cerinte dee6ploatare , cerinte de conservare .8ia(ilitatea se aprecia"a cu prop. &astrarii capacitatii de functionare .&9 *n-n*defecte%% ; n 9 1 78d8d 9 nd;n 7 functia de defectare8ia(ilitatea $ - capacitatea de functionare,- dura(ilitatea , - mentenanta ; menta(ilitatea, reparatie , intretinere, - )onserva(ilitate.8ia(ilitate 7 proprietatea sistemelor mecanice de a a-si pastra capacitatea de functionare pe perioada

prescrisa de documentatia tenica cu celtuieli minime .

2. Tipurile sarcinilor care acioneaz asupra organelor de maini. Regimuri de ncrcare. !aterialefolosite n construcii de maini. Cerie impuse materialelor.Tipurile sarcinilor care acioneaz asupra organelor de maini

Deose(im tipuri de sarcini $1. 8ortareala 7 apare la interactiuneapartilormasinilor in conditiireale de functionare .

'. 8orte nominale 7 forte care pot fi calculate din conditiae6ecutariilucrului mecanic pentrutipul deoran de masina.. 8. de calcul *8c% 7 acele forte utili"ate ca calculul de proiectare .

8c --- 8 reala ; 8c 9 ?@8nom?9?1@?'@?

?1 7 ia in consideratiefactorii constructive?'-influentafactorilor de e6ploatare?-respectareacerintelortenoloice .8ortele au urmatoarelecateorii $Dupatimpulactionariisarcinii $ - permanente , - applicate periodicDupacaracter $ - constant, varia(ile , de soc .

8ortelevaria(ile cu amplitudinimicisifrcecventainalta 7 vi(ratii8orte varia(ile cu amplitudinimari 7 8. oscilatorii. &ot fi $periodicesauaperiodice , armonicesianarmonice.Materiale folosite n construcBii de maCini. )eriBe impuse materialelor.Materiale $ Metalice - 8eroase $ -8onte ,Oteluri -Neferoase $ -)u, Mn, M, )r, Ni, (ron"uri , alame.

Nemetalice $ - &lastice , Elastomeri , 8i(roase , )eramice , Sticloase , !emnoase&roprietatile $-re"istenta la rupere-proprietatea de deformare-prop de elasticitate-plasticitate

-conducti(ilitate-re"istenta la u"ura-antifrictiuneCerinte impuse la alegerea materialelor-cerinte asupra prop

7/24/2019 BPM 1-13

3/33

- cerinte asupra caracteristicilor-calitatea repectata de producator-sta(ilitatea *im(atrinirea%-tenoloicitate-accesi(ilitate-cost.

". Transmisii mecanice# caracteristicile cinematice i energetice. Clasificarea $transmisii mecaniceprin angrenare cu roi dinate# melcate# elicoidale# prin lan# prin curele i prin friciune%. &omenii deutilizare transmisiilor mecanice.Transmisiilemecanicesuntcaracteri"ateprinraportul de transmitere amiCcriiCiprinrandamentul eneretic$i1'9 n1;n'n*randament% 9 &';&1unde n1, n' suntturaBiile la intrareantransmisie,respectivieCire, iar &1 Ci &' suntputerile la intrareCiieCire. Se convinenotaBia cuindicele 1 pentruintrareaCi cu indicele ' pentruieCirea din transmisie.

Scema uneitransmisiimecaniceesteindicatn fi.1'.1

.M. pot fi $- roBi cu fricBiune- roBi cu elementeelasticesau articulate *curele, lanB%- anrena+e - cilindrice *cu dinBidrepBi, dinBinclinaBi%- conice- melcatesaucom(inaBiialeacestora.

Caracterizarea si clasificarea transmisiilor .

7/24/2019 BPM 1-13

4/33

In dependenta de po"itia a6elor $ -cilindrice -conice

In ca"ul anrena+elor $-cilindrice cu anrena+ evolventic -cilindrice cu anrena+ conic-anrena+ melcatIn dependenta de forma profilului$-anrena+ evolventic-cicloidal-epicicloidal-ipocicloidal-arce de cercIn dependenta de modul de transmitere $-direct *contact direct% -cu element intermediar *lant, curea, ca(lu%In dependenta de mo(ilitatea a6elor$-a6e fi6e -planetareIn dependenta de mo(ilitate $-1 rad de mo(ilitate 7 ordinare -' si mai multe 7 diferential

In dependenta de valoarea raportului de transmitere-reductoare-multiplicatoare

&omeniul de utilizare al angrena'elor este foarte larg(

- roti etalon pentru controlul rotilor dintateF- roti pentru mecanismele de divi"are pentru reductoareF- diferite ansam(luri cu roti dintate pentru avioane, masini de ridicatF- mecanismul planetar diferentialF- cutii de vite"e ale automo(ilelor, ale masinilor-unelteF- ansam(lul de roti dintate pentru tur(ine, ce lucrea"a la vite"e foarte mariF

- mecanismul de avans al masinilor-unelte.

). *ngrena'e cu roi dinate cilindrice cu dini drepi. +lemente geometrice i cinematice. ,ore nangrena'ul cu roi dinate cilindrice cu dini drepi. ,ore de calcul.

7/24/2019 BPM 1-13

5/33

7/24/2019 BPM 1-13

6/33

7/24/2019 BPM 1-13

7/33

7/24/2019 BPM 1-13

8/33

7/24/2019 BPM 1-13

9/33

7/24/2019 BPM 1-13

10/33

7/24/2019 BPM 1-13

11/33

-. &efecte ntlnite n angrena'ele cu roi dinate. Criteriile capacitii de funcionare aangrena'elor.

7/24/2019 BPM 1-13

12/33

7/24/2019 BPM 1-13

13/33

7/24/2019 BPM 1-13

14/33

/. Calculul de proiectare i 0erificare al angrena'elor cu roi cilindrice cu dini drepi la tensiuni de

contact $pitting%.

7/24/2019 BPM 1-13

15/33

7/24/2019 BPM 1-13

16/33

7/24/2019 BPM 1-13

17/33

. Calculul de proiectare i 0erificare al angrena'elor cu roi dinate cilindrice cu dini drepi la

tensiuni de nco0oiere ,.

7/24/2019 BPM 1-13

18/33

7/24/2019 BPM 1-13

19/33

3. *ngrena'e cu roi dinate cilindrice cu dini nclinai. 4articulariti geometrice i cinematice.*0anta'e i deza0anta'e. ,ore n angrena'ul cu roi dinate cilindrice cu dini nclinai.

&articularitati fata de anrena+ele cilindrice cu dinti drepti - roata ecivalentaDaca se sectionea"a roata cu planul normal N-N, anrenarea are loc pe o portiune de elipsa cu ' pasi

normali si ca urmare se considera ca apartin unei roti dintate cilindrice cu ra"a cercului de divi"areeala cu ra"a de

cur(ura a elipsei n punctul ). Ra"a de cur(ura a elipsei n punctul ) este$

unde a = semiaxa mare a elipsei: a = (d/2 cos o)b = semiaxa mica elipsei: b = d/2Diametrul cercului de divizare al rotii echivalente (nlocuitoare) dV = 2e = d /

cos2 o

Pasul rotii echivalente (nlocuitoare) : pn = pf cos ounde pf este pasul frontal (distanta dintre doua ancuri succesive n planfrontal)!odulul rotii echivalente (nlocuitoare) : mn = mf cos o = modul normal si este"#$" %22&umarul de dinti ai rotii echivalente (zV) : dV = d / cos2 o dar dV = zV mn

7/24/2019 BPM 1-13

20/33

Elemente geometrice

'bservatie : este standardizat modulul normal mn notat m) pentru dinte idem roata cilindrica cu dinti drepti :h = ha * hf = hoam * hof m = m * +,2- m = 2,2- m

.radul de acoperire punctele speci0ce pe linia de an.renare) roata echivalenta (nlocuitoare) modulul m numarul de dinti zV = z / cos 1

o

(dV = mzV) an.rena echivalent : m z+V, z2V

Fortele din angrenajul cilindric cu dinti nclinati se pot determina utiliz3ndroata echivalenta4"e da : Mt (momentul de torsiune)d diametrul de divizare sau rosto.olire

n = 25o o (un.hiul de nclinare a danturii)

"e cer : Fr, Ft, Fa

7/24/2019 BPM 1-13

21/33

c% )alculul anrena+ului cilindric cu dinBi nclinaBi - identic cu cel al anrena+ului cilindric cu dinBidrepBi, ns calculul se aplic pentru anrena+ul ecivalent *nlocuitor%, deci, pentru anrena+ul cu modululmn 9 m Ci numerele de dinBi "12 9 "1 ; cos H F "'v 9 "'; cos H Jniul Ho de nclinare a danturii serecomand a fi$Ho 9 1'K... 1/K pentru anrena+e din materiale cu L5 /K 9 3K... 1K pentru anrena+e din materiale

durificate *L5 < /K%RelaBia de ncovoiere a dinBilor se aplic roBii ecivalente

b =lunimea dinBilor (b = B / cos /30, B -lBimea roBii%RelaBia pentru solicitarea de o(oseal superficial a flancurilor

ie 9 raportul de transmitere al anrena+ului ecivalent.Metodica de proiectare - idem anrena+elor cilindrice cu dinBi drepBi - cu deose(irea c iniBial se alee Ci H*direcBia dinBilor faB de a6a roBii% - apoi calculul se face pentru anrena+ul ecivalent *nlocuitor - m, "1F'%Din calcule de portanB9< m Ci aF se ale "1 Ci "' 9< celelalte elemente eometrice*0anta'e(Silentio"itate in functionare *functionare lina%Re"istenta inalta la tensiuni de contact si incovoiereGa(arite mici la acelasi nivel de incarcare&osi(ilitatea relarii distantei intre a6eDura(ilitate inalta&eza0anta'e(enoloia inalta de constructie

)ost inalt de productieAparitia fortei para"ite pe directia a6ialaNecesitatea preci"iei inalteSunt sensi(ile la erorile de monta+ *de e6ecutie%

Necesitatea utili"arii rulmentilor radial-a6iali *se fac masuri constructive de rlare a +ocului%Necesitatea de calificare inalta a personalului

5. 4articularitile calculului angrena'elor cu roi dinate cilindrice cu dini nclinai la tensiuni de

contact $pitting% i la tensiuni de nco0oiere ,.)alculul anrena+elor cilindrice cu dinBi nclinaBi

Fore in angrenare

Studiul forBelor din anrena+ul cilindric cu dinBi inclinaBi se poate face utili"and roata ecivalent. !a acesteanrena+e, din cau"a inclinrii dintelui cu uniul, forBa normal pe dinte este inclinat in plan vertical cuuniul n, iar n

plan ori"ontal cu uniul*fi..'%. Descompunand forBa normal pe trei direcBii se o(Bine$

7/24/2019 BPM 1-13

22/33

- forBa tanenBial$

Spre deose(ire de anrena+ele cilindrice cu dinBi drepBi, la cele cu dinBi inclinaBi intervine forBa a6ial Fa,care tre(uie preluat de larele ar(orelui. E6istenBa forBei a6iale este un de"avanta+ al roBilor cilindrice cudinBi inclinaBi Cideoarece mrimea sa creCte cu creCterea uniului, se impune limitarea acesteia.

Calculul de rezisten la incovoiere

!a roBile dinBate cilindrice cu dinBi inclinaBi anrenarea flancurilor dinBilor are o serie de particularitBi faBde dantura dreapt, in special leat de modul de acBiune a forBei care se e6ercit pe o linie de contact

inclinat cu uniul. Datorit incrcrii o(lice a dintelui, la piciorul acestuia sarcina este mai mic, faptpus in evidenB prin introducerea in calcule a factorului inclinrii dintelui Y

care are valorile$

)alculul se face n secBiunea normal, deci la roata ecivalent cu dinBi drepBi, care are modulul mnCinumrul de dinBizv.&entru veriicare, relaBia *.'4% devine$

unde Fav

se adopt pentru numrul de dinBi ai roBii ecivalente, iar!8

are aceeaCi semnificaBie ca in relaBia*.'3%.&entru dimensionare, relaBia *.'%, dup inlocuiri, devine$

7/24/2019 BPM 1-13

23/33

Calculul de rezisten la "resiune de contact

Acest calcul se face utili"and relaBia *.% de la dinBi drepBi in care se inlocuiesc$

16. *ngrena'e cu roi dinate conice. Caracterizare. Clasificare. 4articularitile calcululluigeometric i cinematic. *0anta'e i deza0anta'e. ,ore n angrena'ul cu roi dinate conice.Anrena+ele conice asiur transmiterea miCcrii de rotaBie, prin scim(area direcBiei acesteia su( un unioarecare , deoarece a6ele lor sunt concurente *fi..'% sau se incruciCea" in spaBiu. )el mai frecvent esteca"ul particular al anrena+elor cu a6e concurente su( un uni 9 4. Mai rar se folosesc anrena+econice cu uni diferit de celdrept, deoarece e6ecuBia carcaselor Ci monta+ul este mai dificil Ci mai scump. Se e6ecut roBi conice cu dinBidrepBi *fi..'a%, inclinaBi *fi..'(% sau cur(i *fi..'c%. )el mai frecvent se construiesc Ci se montea"roBile conice cudinBi drepBi care dau re"ultate pan la vite"a v9'.. m;s. &entru vite"e care depCesc aceste limite sunt maiindicate anrena+ele conice cu dinBi inclinaBi sau cur(i, care asiur o anrenare uniform, "omot redus Ci ocapacitate de transmitere mai mare, in condiBii foarte rele de funcBionare. n cele ce urmea", se vor anali"aangrenajele cu roi dinate conice cu dini drepi, avnd unghiul dintre axele de rotaie = 900.

7/24/2019 BPM 1-13

24/33

Elemente eometrice!a o roat conic, dimensiunile dinBilor conici difer atPt pe nlBimea dintelui, cPt Ci pe lBimea danturii. &enlBimea dintelui se definesc elementele eometrice pe conul de cap *indice a%, pe conul de divi"are-rostoolire *fr indice% Ci pe conul de picior *indice f%. &e lBimea roBii, dantura se defineCte nu pe sfere, ci

pe conuri frontale tanente la sfera respectiv Ci perpendiculare pe conurile de divi"are-rostoolire. &elBimea danturii e6ist o infinitate de conuri frontale *suplimentare%, dar dintre acestea interesea"elementele eometrice pe conul suplimentar e6terior *cu indice e%, pe conul suplimentar median *indice m%Ci pe conul suplimentar interior *indice i%. &e conul suplimentar e6terior se reproduc elementelestandardi"ate ale profilului de referinB de la roata plan Ci modulul standardi"at. 8orBele Ci calculul dere"istenB se efectuea" pe conul suplimentar median. Re"ult c la o roat conic cu dinBi drepBi, elementele

eometrice au doi indici 7 unul pentru po"iBia pe lBimea dintelui Ci altul pentru po"iBia pe lBimea danturii.)onurile suplimentare mpreun cu dantura e6istent pe acestea *fi..'/% se pot desfCura n plan,o(BinPndu-se un anrena+ cilindric nlocuitor *indice v% cu dantur cilindric dreapt. !a anrena+ul cilindricnlocuitor, se modific, faB de cel conic, diametrele danturii, numerele de dinBi, raportul de transmitere Ciapare distanBa dintre a6e.

7/24/2019 BPM 1-13

25/33

7/24/2019 BPM 1-13

26/33

7/24/2019 BPM 1-13

27/33

7/24/2019 BPM 1-13

28/33

7/24/2019 BPM 1-13

29/33

*0anta'(Da posi(ilitate de a transmite miscare in directie scim(ata&eza0anta'e(Reducerea re"istentei dintelui)onstructie mai complicataenoloii de fa(ricare complicate&reci"ie inalta de instalare8orta para"ita pe directia a6iala *necesita rulmenti radial-a6iali%

Necesitatea relarii +ocului in rulmentiImpunerea cerintelor inalte de preci"ie la confectionare

7/24/2019 BPM 1-13

30/33

7/24/2019 BPM 1-13

31/33

11. *ngrena'e cu roi dinate conice. 4articularitile calculului de proiectare i 0erificare al

angrena'ului cu roi dinate conice la tensiuni de contact $pitting% i tensiuni de nco0oiere ,.

12. *ngrena'ul melc7roat melcat. Caracterizare. &omenii de utilizare. Tipuri constructi0e.

!ateriale pentru melc i roata melcat. Caracteristici geometrice i cinematice ale angrena'ul melcat.*0anta'e i deza0anta'e. ,ore n angrena'ul melcat.

7/24/2019 BPM 1-13

32/33

7/24/2019 BPM 1-13

33/33

1". 4articularitile calculullui de proiectare i 0erificare al angrena'elui melcat la tensiuni de

contact $pitting% i de nco0oiere ,. Calculul termic.