Cuprins

Brevieri de calcul.. 1)Alegerea materialului 1.2)Incarcari si dimensiuni...

1 1 1

2.Schema de incarcare 2 3. Calculul diametrelor arborelui in sectiunile caracteristice......... 3.1) Diametrul capatului arborelui (suprafata A)................ 3.2) Predimensionarea fusului stang.................................... 3.3) Calculul de predimensionare al suprafetei pe care se monteaza roata dintata (suprafata C)................................. 5 3.4) Umarul........................................................................... 6 4 4 4

4. Calculul rulmentilor.................................................................... 7 5. Calcului penelor.......................................................................... 7 5.1) Calculul penei din sectiunea A..................................... 5.2) Calculul penei din sectiunea C..................................... 8 9

1

1. Brevieri de calcul

1.1) Alegerea materialului Vom alege pentru fabricarea arborelui marca de otel OL50. Acest otel necesita tratament de normalizare. Si are urmatoarele caracteristici de rezistenta:

(ai)III = 52 [MPa] (ar)II = 38 [MPa] III = 0.68

1.2) Incarcari si dimensiuni

Moment de rasucire: Mr = (500+1021) 103 [Nmm] = 710 103 [Nmm] Forta orizontala: FH = Mr/75 = 710 103 /75 =9,46 103 [N] Forta vertical: Fv = FHtg200 = 9.46 103 0.364 = 3443.4 [N] Distanta dintre reazeme: l = 200+321 = 263 [mm] Distanta: l1 =l 2

10 =

263 2

-10 = 121,5 [mm]

Turatia motorului:2

n = 1500 [rot/min]

2.Schema de incarcareStabilirea schemei de incarcare, adoptarea formei constructive al arborelui, calculul reactiunilor din reazeme si trasarea diagramei de moment.

3

V1 =

=

(2 6 3 1 2 15) 3 4 4 3 .4 , 263 = 1852.62 [N]

4

V2 =

=

3443 .4 121 .5 263

= 1590.77[N]

Verificare : V1 + V2 = Fv 1852.62 + 1590.77 = 3443.4[N](Miv)B = 15 V1 = 15 1852.62 = 2778,93[Nmm] (Miv)max = l1 V1 = 121,5 1852.62 = 225093.33 [Nmm]

H1 = H2 = =

=

( 263 121,5) 9,46 10 3 263

= 5089,69 [N]

121 ,5 9,46 10 3 263 =

4370,3 [N]

(MiH)B = 15 H1 = 15 5089,69 = 15269,07 [Nmm] (MiH)max = l1 H1 = 121,5 5089.69= 618397.33[Nmm]

5

3. Calcului diametrelor arborelui in sectiunile caracteristice3.1) Diametrul capatului arborelui (Partea A) Capatul de arbore este solicitat exclusive la rasucire.

dA 5 710 103 38

[mm]

3

=

= 10

4,53 [mm] = 45.3 [mm]

dcapSTAS 1,1 dA 1,1

45,3 = 47.83 [mm]

48 47,83 [mm] dcapSTAS = 48 [mm] lca= 82 [mm]

3.2) Predimensionarea fusului stang Intrucat suprafata B este solicitata atat la inconvoiere cat si la rasucire, solicitare compusa, predimensionarea se face prin intermediul unui moment echivalent la inconvoiere (Mei)B.

(Mi)B =

=

( 2778,93

) 2 +(15269,07

)2

=

15519,88 [Nmm]

6

(Mei)B = [Nmm]

=

(15519,88

) 2 + (0,68 710 10 3 ) 2

=

483049,38

dB

=

3

10 Mei = (Tai ) III

3

10 483049,38 52

=

6,72 [mm]

(dB)adoptat dcapSTAS + 5 dcapSTAS + 5 = 48 + 5 = 53 [mm] (dB)adoptat 53 [mm] (dB)adoptat = drulment = 55 [mm]

3.3) Calculul de predimensionare al suprafetei pe care se monteaza roata dintata (suprafata C)Este supusa unor solicitari compuse (incovoiere + rasucire), prin urmare calculul de predimensionare se va face prin intermediul momentului echivalent la incovoiere: (Mi)C = [Nmm]( Miv) 2 max + ( M iH ) 2 =( 225093.33 ) 2 +(618397.33 )2 =

658089,86

7

(Mei)C = 816197,34 [Nmm] dC 3

=10 ( M ei ) c (Tai ) III

(658089,86

) 2 + (0,68 710 10 3 )

2

=

[Nmm]

=

3

10 816197,34 52

=

3

156961 ,02 =

53,94 [Nmm]

(dC)adoptat drulment + (5..8)mm drulment + 8 = 55 + 8 = 63 [mm] (dC)adoptat 63 [mm] (dC)adoptat (dC)STAS

(dC)STAS = 63

3.4) UmaruldU (dC)adoptat + (10..15)mm dU 63 + 10 = 73

4. Calculul rulmentilor8

Vom calcula rulmentii din conditia de rezistenta la uzura de oboseala (de tip Pitting) FR =-

=

(18 .62 52

) 2 +(5089,69

)2

= 5416,37 [N]

Capacitatea de incarcare statica echivalenta:

PR = X FR + Y Fa Fa = 0 X=1,Y=0 PR = FR

- Capacitatea de incarcare dinamica necesara: (CR)nec = PR Lh = (5..10) = 10 [N] = 104 ore

(CR)nec = 10-2 Pr(60 6300 104)1/3 = 10-2 4265 (3780000)1/3 = = 10-2 4265 155,77 = 6643,59 [N] (CR)STAS (CR)nec 55000 6643,59 [N] Vom alege un rulment radial cu bile pe un rand (STAS 304187), simbolul rulmentului 6311, cu : - d = 55 [mm] - D = 120 [mm] - B = 29 [mm]-

rmin = 2 [mm] Cr = 55 [kN] C0r = 41.5 [kN]

9

5. Calcului penelor5.1) Calculul penei din sectiunea A-

Pana va fi executata din OL 60 Arborele va fi executat din OL 50

af = 65 [MPa] ak = 70 [MPa]

Calculul de predimensionare al lungimii penei se face din conditia de rezistenta la contact a peretilor canalului de pana: (Dimensiunile penei: b = 14, h = 9)

=

=

= 72,75 [mm]

= 80 [mm]

Calculul de verificare a lungimii penei se face din conditia de forfecare a penei:

10

=

= 21,42

5.2) Calculul penei din sectiunea CCalculul de predimensionare al lungimii penei se face din conditia de rezistenta la contact a peretilor canalului de pana: (Dimensiunile penei: b = 18, h = 11)

=

= 45,35 [mm]

= 50 [mm]

11

=

= 19,40

12