Download - Test-A1
-
1
TEST A
1. Sa se defineasc noiunile: angrenaj, roata dinat, pinion, dintele unei roi, angrenare, flancul dintelui, profilul dintelui
Angrenajul este mecanismul compus din dou roi dinate care transmite micarea de rotaie i momentul de
torsiune prin angrenare (contactul direct i continuu al profilelor conjugate ale dinilor).
Roata dinat este elementul de main care are la periferie dini dispui echiunghiular.
Pinion roata dinat a unui angrenaj cu numrul minim de dini.
Dintele unei roi este o proeminen pe circumferina unei roi cu structur simetric i cu flancuri active
adecvate angrenrii.
Angrenarea este procesul continuu de contact succesiv i continuu al dinilor roilor conjugate
ale unui angrenaj n vederea transmiterii micrii nentrerupt.
Flancul dintelui este suprafaa activ a unui dinte care contribuie la procesul de angrenare.
Profilul dintelui este curba asociat flancului activ; uzual se folosete profilul evolventic.
2. Sa se defineasc noiunile: raport de transmitere i raport de angrenare
Raportul de transmitere i = 1/2 = n1/n2 = z2/z1 ( (-) angrenaj exterior, (+) angrenaj interior) unde 1,2 /n1,2 / z1,2 viteza unghiular / turaia / numerele de dini a roii conductoare, respectiv condus.
Raportul de angrenare u = max(z2, z1)/min(z2, z1)
u = | i |, pentru angrenaje reductoare (n1 n2); u =1/| i |, pentru angrenaje multiplicatoare (n1 < n2);
unde z1,2 numerele de dini ale roilor (i = z2/z1)
3. Menionai avantajele angrenajelor cu profil evolventic fa de angrenajele cu alte profile (de ex. cicloidale)
4. Sa se menioneze avantajele angrenajelor fa de alte transmisii (prin elemente flexibile, prin friciune)
Avantaje:
- capacitate portant mrit (gabarite reduse) - randament ridicat - durabilitate ridicat - posibilitatea utilizrii pentru domenii largi de puteri, viteze, rapoarte de transmitere - siguran n exploatare - raport de transmitere constant
-
2
5. S se menioneze dezavantajele angrenajelor fa de alte transmisii (prin elemente flexibile, prin friciune)
Dezavantaje:
- precizii de execuie i montaj ridicate - tehnologii complexe (costuri ridicate) - zgomote i vibraii n exploatare - rapoarte de transmitere discrete (numerele de dini ale roilor sunt numere ntregi)
6. S se determine relaia de calcul a puterii P [kW] transmis de angrenajul cilindric cunoscnd momentul de torsiune al roii Mt2 [Nmm], turaia pinionului n1 [rot/min], numrul de dini al pinionului z1 i numrul de dini al roii z2 (se consider randamentul, = 1; v. fig. 1).
(P= Mt1,2 1,2) = 1
7. S se determine relaia de calcul a momentul de torsiune al roii Mt2 [Nmm], transmis de angrenajul conic cunoscnd puterea, P [kW], turaia pinionului n1 [rot/min], numrul de dini al pinionului z1 i numrul de dini al roii z2 (se consider randamentul, = 1; v. fig. 2)
-
3
8. S se determine relaia de calcul a momentul de torsiune al pinionului Mt1 [Nmm], transmis de angrenajul elicoidal (cu axe ncruciate) cunoscnd puterea, P [kW], turaia roii n2 [rot/min], numrul de dini al pinionului z1 i numrul de dini al roii z2 (se consider randamentul, = 1; v. fig. 3)
9. S se determine relaia de calcul a momentul de torsiune al roii Mt2 [Nmm], transmis de angrenajul melcat cunoscnd puterea, P [kW], turaia pinionului n1 [rot/min], numrul de dini al pinionului z1 i numrul de dini al roii z2 (se consider randamentul, = 1; v. fig. 4).
-
4
10. Precizai tipurile de angrenajelor din fig. 5
Tipurile angrenajelor: a cilindric exterior cu dantur dreapt; b cilindric exterior cu dantur
nclinat; c cilindric exterior cu dantur n V; d cilindric interior; e pinion-cremalier; f conico-
cilindric; g conic ortogonal cu dantur dreapt; h conic ortogonal cu dantur nclinat; i conic
ortogonal cu dantur curb; j elicoidal; k melcat; l hipoid
11. Descriei caracteristicile oelurile de mbuntire i fluxul tehnologic pentru roi dinate (mrci de oeluri, semnificaie simboluri, tratamente termice, procedee de prelucrare specifice etc.)
Grupa materialului Mrci uzuale Fluxuri tehnologice
Oeluri carbon de mbuntire, SR EN 10083
C45, C50, C55, C60 Tratament termic de mbuntire: clire + revenire nalt, 150-350 HB
Prelucrare dantur prin frezare sau
mortezare Prelucrare de finisare dantur
(de ex. everuire, pentru roi cilindrice) sau
Tratament termic de clire superficial, 350-
500 HB, la suprafa (38 mm) sau
Tratament termochimic de nitrurare, 40-55
HRC, la suprafa (0,20.8 mm)
Oeluri aliate de mbuntire, STAS 791
33MoCr11, 40 Cr 10,
41 CrNi 12, 42 MoCr 11
12. Descriei caracteristicile oelurile de cementare i fluxul tehnologic pentru roi dinate (mrci de oeluri, semnificaie simboluri, tratamente termochimice i termice, procedee de prelucrare specifice etc.)
Grupa materialului Mrci uzuale Fluxuri tehnologice
Oeluri carbon de calitate de cementare, STAS 880
C15, C20 Prelucrare dantur prin frezare sau
mortezare Tratament termic de
cementare: carburare +clire+revenire
joas, 45-65 HRC (la suprafa, 0,81,2
mm) Prelucrare de finisare dantur
prin rectificare (obligatoriu)
Oeluri aliate de cementare, STAS 791 15 Cr 9, 18 MnCr11,
20TiMnCr12, , 18CrNi20,
20MoNi35, 17MoCrNi14
-
5
13. Descriei procedeele de prelucrare a roilor dinate din fig. 6
Procedee de prelucrare a danturii: a frezare prin copiere cu freza disc; b frezare prin copiere cu freza
deget; c frezare prin rulare cu freza melc; d mortezare dantur exterioar prin rulare cu cuit pieptene;
e mortezare dantur exterioar prin rulare cu cuit roat; f mortezare dantur interioar prin rulare cu
cuit roat; g frezare dantur conic prin copiere cu freza disc; h frezare prin rulare dantur conic
curb; i finisare dantur prin everuire; j rectificare (finisare) dantur prin copiere; k rectificare
(finisare) dantur prin rulare; l deformare plastic (extrudare) dantur
14. Descriei procesele de scoatere din uz a angrenajelor prin rupere (fig. 7,a,b)
Ruperea la
suprasarcini
Apare la roile din oeluri cu duritate mrit
Cauze - Suprasarcini i ocuri care apar n condiii de funcionare neobinuite
Manifestare - Ruperea la baza dintelui, la roile cu dantur dreapt; ruperea colului dintelui la rotile cu dantura inclinata fig. a
Limitarea momentului transmis prin
introducerea de cuplaje de siguran Mrirea preciziei de execuie a roilor dinate i/sau a rigiditilor arborilor
Ruperea la
oboseal
Apare la roile din oeluri cu duritatea mai mare de
45 HRC sau din fonte
Cauze - Depirea rezistenei la oboseal a materialului la solicitarea
de ncovoiere variabil n timp
Manifestare - Iniial, microfisuri n zona de racordare ntins, care se dezvolt provocnd ruperea dinilor - fig. b
-
6
15. Descriei procesul de scoatere din uz a angrenajelor prin deformare plastic (fig. 7,c)
Deformarea
plastic
Apare la roile din oeluri cu duritate redus
Cauze - ncrcri cu suprasarcini i ocuri
Manifestare - Depirea rezistenei la curgere a materialului fig. c
16. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin oboseala materialului (fig. 7,d)
Deteriorarea
flancurilor prin
oboseala de
contact (piting,
ciupire)
Apare cu precdere, la roile din oeluri cu duritate superficial redus (sub 45 HRC)
Cauze -
Oboseala
materialului
straturilor
superficiale
ale
flancurilor
active
determinate
de tensiunile
de contact
variabile n
timp
Manifestare - Microfisuri iniiale pe suprafaa flancurilor active care se mresc consecin a actiunii presiunii hidrostatice a uleiului generat n timpul contactelor dinilor urmate de desprinderea de mici particule de material rezultnd mici ciupituri, fenomenul de pitting
Dezvoltarea n timp a ciupiturilor i n consecin funcionarea necorespunztoare cu vibraii i zgomote- fig. d
17. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin uzarea abraziv (fig. 7,e)
Deteriorarea
flancurilor prin
uzare abraziv
Apare la roile angrenajelor puternic
ncrcate cu viteze mari i cu ungeri necorespunztoare
Cauze -
Alunecri mrite ntre flancuri;
rugoziti mari ale
flancurilor
Manifestare - Zgrieturi orientate de-a lungul flancului generate de
formarea i ruperea unor microsuduri datorate sarcinilor locale mari i a temperaturilor ridicate fig. e
18. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin gripare (fig. 7,f)
Deteriorarea
flancurilor prin
uzare abraziv
La roile angrenajelor
deschise (neprotejate)
i cu ungeri
necorespunztoare
Alunecri
mrite ntre
flancuri;
rugoziti
mari ale
flancurilor
ndeprtarea unor particule fine de material de pe flancul dintelui ca urmare
a unor particule abrazive existente n zona de contact fig. f
19. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin exfoliere (fig. 7,g)
Deteriorarea
flancurilor prin
exfoliere
La roile din oeluri
tratate termic sau
termochimic
superficial (clire,
cementare, nitrurare)
Oboseala
materialului
straturilor
superficiale
ale
flancurilor
active
Apariia de microfisuri la grania dintre stratul durificat i cel de baz
fig. g
-
7
20. Descriei procesul de deteriorare a angrenajelor prin curgere plastic (fig. 7,h)
Deteriorarea
flancurilor prin
curgere plastic
La roile din oeluri cu
duritate redus
ncrcri cu
suprasarcini,
alunecri
mari i
ungere
redus
Apariia de adncituri pe flancurile dinilor roii conductoare i adncituri
pe flancurile dinilor roii conduse ca urmare a tensiunilor tangeniale mari
cauzate de forele de frecare care i schimb sensul n polul angrenrii
fig. h
21. Precizai tipurile, direciile si sensurile forelor dintr-un angrenaj cilindric cu dantura dreapt (v. fig. 8)
Fora tangenial -Direcie tangent la cercurile de rostogolire; sens opus vitezei (for rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus
Fora radial - Direcie radial; sensul spre centrul roii
Fora normal - Direcie dup normala comun a profilelor n contact; sens opus vitezei (for rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus
22. Precizai tipurile, direciile si sensurile forelor dintr-un angrenaj cilindric cu dantur nclinat (v. fig. 9)
Fora tangenial - Direcie tangent la cercurile de rostogolire; sens opus vitezei (for rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus
Fora radial -Direcie radial; sensul spre centrul roii
-
8
Fora axial - Direcie axial; sensul determinat de direcia de nclinare a dintelui i de sensul de rotaie al roii
Fora normal - Direcie dup normala comun a profilelor n contact; sens opus vitezei (for rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus
24. Enumerai ipotezele modelului lui Hertz precum i relaia asociat (v. fig. 10)
n zona de contact a doi cilindri cu diametrele D1,2 i lungimi B, ncrcai cu fora Fnc, apar tensiuni maxime normale de contact care, conform lui Hertz, se determin cu relaia,
,
n care: lk = B, reprezint lungimea liniei de contact;
= curbura redus;
factorul de elasticitate.
Ipotezele modelului lui Hertz:
- materialele cilindrilor sunt omogene, izotrope, elastice dup legea lui Hooke - fora normal este aplicat static - tensiunile de contact se repartizeaz uniform pe lungimea de contact - limea suprafeei de contact 2b0, ca rezultat al deformrii elastice este foarte mic n raport cu
dimensiunile cilindrilor
- suprafeele cilindrilor sunt perfect netede - nu se iau n considerare forele de frecare
-
9
25. Enumerai diferenele ntre modelul a doi dini angreanare i modelul lui Hertz (v. fig. 10, 11)
Diferene ntre modelul a doi dini n angrenare i modelul lui Hertz:
- razele de curbur ale dinilor sunt variabile (profilele sunt evolvente), - fora de interaciune dintre dini nu acioneaz static ci variabil dependent de sarcinile dinamice
exterioare i interne, - tensiunile de contact nu sunt uniforme de-a lungul liniei de contact datorit impreciziilor, de execuie i
montaj i deformaiilor elastice ale elementelor angrenajului, - exist fore de frecare, - flancurile nu sunt perfecte, pot avea rugoziti diverse.
26. Precizai modelul cu ipotezele asociate pentru calculul la ncovoiere a dinilor roilor
angrenajelor cilindrice cu dantur dreapt (v. fig. 12)
Ipoteze simplificatoare:
- dintele se consider o bar dreapt solicitat la ncovoiere lund n considerare concentratorul de tensiune de la baza dintelui,
- fora normal se consider concentrat la vrful dintelui, - se neglijeaz solicitarea de compresiune generat de fora radial,
grosimea de calcul a dintelui se consider determinat de dou tangente la pofilele de racordare care fac
30o cu axa dintelui.
-
10
Fora teoretic de calcul la ncovoiere
,
unde: KA factorul regimului de funcionare, ia n considerare efectul sarcinilor exterioare;
Kv factor dinamic, ia n considerare sarcinile dinamice interioare ;
KF factorul distribuiei neuniforme a sarcinii de-a lungul liniei de contact, specific solicitrii de
ncovoiere, ia n considerare erorile de execuie de la direcia dintelui i deformaiile elastice ale
elementelor subansamblului angrenajului;
KF - factorul repartizrii neuniforme a sarcinii n plan frontal, specific solicitrii de ncovoiere,
ia n considerare erorile de pas.
Relaia de calcul de referin a tensiunii maxime de ncovoiere,
= = ,
cu , factorul de form;
Y factorul gradului de acoperire pentru solicitarea de ncovoiere;
YSa factorul de concentrare a tensiunilor de ncovoiere la baza dintelui.
27. Precizai scopul relaiei i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta,
Relatie de verificare
KA factorul regimului de funcionare, ia n considerare efectul sarcinilor exterioare ;
Kv factorul dinamic, ia n considerare sarcinile dinamice interioare ;
KH factorul distribuiei neuniforme a sarcinii de-a lungul liniei de contact, specific solicitrii de
contact, ia n considerare erorile de execuie de la direcia dintelui i deformaiile elastice ale elementelor
subansamblului angrenajului;
KH - factorul repartizrii neuniforme a sarcinii n plan frontal, specific solicitrii de contact, ia n
considerare erorile de pas
Tensiunea maxim de contact ,
-
11
HP1,2 tensiunile admisibile la contact pentru pinion i roat;
= este factorul zonei de contact
este factorul de elasticitate
28. Precizai scopul relaiei i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta
Relatie de dimensionare
- factor de lime raportat la diametrul pinionului
KA factorul regimului de funcionare, ia n considerare efectul sarcinilor exterioare ;
Kv factorul dinamic, ia n considerare sarcinile dinamice interioare ;
KH factorul distribuiei neuniforme a sarcinii de-a lungul liniei de contact, specific solicitrii de
contact, ia n considerare erorile de execuie de la direcia dintelui i deformaiile elastice ale elementelor
subansamblului angrenajului;
KH - factorul repartizrii neuniforme a sarcinii n plan frontal, specific solicitrii de contact, ia n
considerare erorile de pas
29. Precizai scopul relaiei i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta
30. Precizai scopul relaiei i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta
-
12
31. Precizai scopul relaiei i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta,
KA factorul regimului de funcionare, ia n considerare efectul sarcinilor exterioare ;
Kv factorul dinamic, ia n considerare sarcinile dinamice interioare ;
KH factorul distribuiei neuniforme a sarcinii de-a lungul liniei de contact, specific solicitrii de
contact, ia n considerare erorile de execuie de la direcia dintelui i deformaiile elastice ale elementelor
subansamblului angrenajului;
KH - factorul repartizrii neuniforme a sarcinii n plan frontal, specific solicitrii de contact, ia n
considerare erorile de pas
32. Explicai particularitile geometrice i funcionale ale angrenajelor cilindrice cu dantur
nclinat (se vor meniona i semnificaiile parametrilor geometrici precum i relaia dintre
modulul frontal i modulul normal, v. fig. 13)
Particulariti geometrice:
- Flancul dintelui se genereaz prin deplasarea unei drepte nclinat cu unghiul b n raport cu generatoarea cilindrului de baz. Dependena dintre razele de curbur ale evolventei (profilului) n plan normal n-n, n, i, cea n plan frontal t-t, t, este
n = t cos
- Dependena dintre pasul danturii n plan frontal pt i cel n plan normal pn este pt = pn cos; innd cont c p = m , rezult dependena dintre modulul frontal mt i mn,
mt = mn cos,
cu unghiul de nclinare a danturi
-
13
Particulariti funcionale:
- Lungimea dintelui este mai mare dect limea roii (rezisten la ncovoiere este mai mare dect a dintelui drept).
- Dinii nclinai intr i ies progresiv n i, respectiv, din angrenare fapt ce conduce la zgomote reduse i, deci, utilizarea pentru viteze mai mari.
- Exist mai multe perechi de dini n angrenare; gradul de acoperire total, = + , gradul de acoperire n plan frontal, - gradul de acoperire suplimentar, datorat nclinrii
danturii.
33. Definii angrenajul cilindric (roata dinat) cu dantur dreapt echivalent angrenajului
cilindric cu dantur nclinat (v. fig. 14).
Definire angrenaj echivalent:
Deoarece n planul normal la direcia dintelui dimensiunile sunt minime i, n plus, n acest plan acioneaz fora de interaciune Fn, calculul angrenajului cilindric cu dantur nclinat se realizeaz prin intermediul unui angrenaj cilindric echivalent (fictiv, virtual) cu dantur dreapt care are aceiai parametri ca ai angrenajului n acest plan.
Roata echivalent este roata cu dantur dreapt care are dinii cu aceeai form i dimensiuni ca i dinii roii reale n plan normal (de unde i indicele n).
34. Definii i explicai regimurile de funcionare a angrenajelor din condiii de durabilitate (v. fig. 15)
-
14
Tensiunea limit, lim (Hlim pentru contact sau Flim pentru ncovoiere ) este tensiunea maxim (la
contact sau la ncovoiere) la care dup un numr de cicluri de funcionare de baz NB (NBH, pentru
contact; NBF, pentru ncovoiere) produce la limit scoaterea din uz/deteriorarea prin oboseal a
suprafeelor active prin pitting sau ruperea dinilor. Valorile tensiunilor limit (de contact i de
ncovoiere) determinate experimental n condiii de laborator se gsesc n literatura de specialitate sub
form tabelar sau grafice .
Funcionarea unei roi dinate n funcie de numrul de cicluri de solicitri (la contact sau la ncovoiere)
Nj se poate ncadra n una din urmtoarele regimuri:
A - solicitri statice (Nj Nst), nu apare fenomenul de oboseal a materialului datorit numrul de cicluri
de solicitare redus (Nst < 1000).
B - durabilitate limitat (Nst < Nj NB), apar cedri prin oboseal a materialului dup Nj cicluri de
solicitare mai mic dect numrul de cicluri de solicitarea de baz NB (aprox 1068
)
C - durabilitate nelimitat (Nj > NB), nu apare fenomenul de oboseal pentru (teoretic) un numr de cicluri de solicitare mai mare dect cel de baz.
35. Explicai particularitile geometrice i funcionale ale angrenajelor conice (se vor meniona i semnificaiile parametrilor geometrici, v. fig. 16)
Caracteristicile geometrice principale ale angrenajului conic octoidal
-
15
Parametrii geometrici principali ai roii conice
Angrenajul conic este un angrenaj sferic cu axoidele micrii suprafee conice circulare cu semiunghiurile 1,2 i unghiul dintre axe = 1+ 2 care se poate considera o generalizare a angrenajului cilindric care are punctul O la infinit. Astfel, elementele angrenajului conic se pot studia prin analogie cu cele ale angrenajului cilindric
considernd corelaiile: cercurile din plan devin cercuri pe sfer, evolventa plan devine evolventa sferic, dreapta de angrenare devine cerc diametral, cremaliera de referin devine roat plan de referin.
- n cazul execuiei roilor conice cu scule cu profil drept rezult un profil neriguros evolventic cu cercul diametral de angrenare degenerat n octoid, de unde i denumirea de angrenaj octoidal.
- Angrenajul conic pot fi numai nedeplasat sau zero-deplasat cu deplasri radiale i tangeniale. Pentru definirea geometriei angrenajului conic, prin analogie cu cel cilindric, se aproximeaz suprafaele sferice cu suprafae conice frontale tangente la sfer dsfurabile n plan (aproximaia Tredgold). - Parametrii geometrici tehnologici se definesc la nivelul conului frontal exterior (indice e),
iar parametri geometrici pentru calculul de rezisten se definesc la nivelul conului frontal mediu (indice m).
36. Precizai tipurile, direciile si sensurile forelor Ft, Fr, Fa, Fn din angrenajul conic (v. fig. 17)
(a-a, seciunea axial; n-n, seciune normal; g-g, seciune tangenial dup generatoare)
-
16
Forele tangeniale - Direcie tangent la cercurile de rostogolire; sens opus vitezei (for rezistent),
pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus
Forele radiale - Direcie radial; sensul spre axa roii
Forele axiale - Direcie axial; sensul spre exterior
Fora normal - Direcie dup normala comun a profilelor n contact; sens opus vitezei (for
rezistent), pentru roata conductoare, i acelai sens cu viteza (for motoare), pentru roata condus
37. Definii angrenajul cilindric virtual cu dantur nclinat echivalent cu angrenajul conic (v. fig. 18)
Definire angrenaj virtual cilindric echivalent:
Calculul de rezisten al angrenajului conic cu dantur nclinat se efectueaz n seciunea median prin
intermediul unui angrenaj cilindric echivalent (virtual, de unde i indicele v) cu dantur nclinat. Roata
echivalent este roata cilindric cu dantur nclinat care are dinii cu aceai form i dimensiuni ca i
dinii roii conice n seciune median.
-
17
38. Explicai particularitile geometrice i funcionale ale angrenajelor melcate (se vor meniona i
semnificaiile parametrilor geometrici, v. fig. 19)
- Din punct de vedere al poziiei spaiale a axelor, angrenajul melcat este un angrenaj elicoidal, care are distana dintre axe a > 0 i unghiul dintre acestea = 1+ 2 = 90
o.
- Angrenajul melcat cilindric are roata 1 numit melc, cu un numr mic de dini (nceputuri, z1 = 14) i un unghi mare de nclinare a danturii 1 = 90
o , iar roata conjugat, numit roat melcat, este o roat
dinat toroidal care mbrac melcul cu unghiul de nclinare 2 = . - Pentru definirea geometric a melcului i roii melcate se folosete melcul de referin; melcul arhimedic n
seciune axial are flancul rectiliniu ( = 20o). - Modulul standardizat este modulul axial al melcului (modulul frontal al roii), mx = mx1 = mt2; mn = mx cos;
mt1 = mx ctg. Deplasarea de profil se face numai la roat (angrenaj zero sau angrenaj deplasat).
- Raportul de angrenare,
.
- Unghiul elicei,
,
unde q este factorul diametral al melcului (valori standard); d01 diametrul cilindrului de referin al melcului - Diametrele cercurilor de divizare (melc i roat melcat),
39. Descriei clasificarea arborilor drepi
Criteriul Tipul arborelui
a b
Variaia seciunii arborelui pe lungime
Cu seciune constant (lii) (a) Cu seciune variabil, n trepte (b)
Forma seciunii transversale
Cu seciune plin (a, b, c) Tubular (d)
Rigiditatea (regimul de
funcionare) Rigid Elastic
-
18
Numrul reazemelor Cu dou reazeme (static determinat)
Cu trei sau mai multe reazeme (static nedeterminat)
c d
Fig. ARD-T.4.1 Forme principale ale arborilor drepi: a - cu seciune plin; b - n trepte; c - canelat; d - tubular
Poziia axei geometrice Orizontali nclinai Verticali
a - cu seciune plin
b - n trepte
c - canelat
d tubular
40. Explicai formele i cauzele de scoatere din uz sau de deteriorare arborilor drepi (v. fig. 20)
a deformare plastic;
b- rupere la suprasarcini
-
19
c - rupere la oboseal
Forme Cauze Manifestare
Deformarea plastic Depirea limitei de curgere a
materialului Modificarea axei geometrice
Ruperea la suprasarcini Depirea limitei de rupere a
materialului Ruperea
Ruperea la oboseal Depirea rezistenei la oboseal Ruperea
Deformaii elastice
flexionale/torsionale Elasticitate mrit i sarcini puternice
Sgei la ncovoiere i torsiune care
conduc la funcionarea
necorespunztoare a angrenajelor i
lagrelor
Vibraii Abateri tehnologice i de montaj cu
solicitri variabile
Vibraii cu amplitudini mrite
(rezonan) care conduc la funcionarea
necorespunztoare a angrenajelor i
lagrelor
Deformaii termice Creterea temperaturii Alungirea tronsoanelor arborelui
41. Definiti si explicai modul de variatie a tensiunilor de incovoiere care solicita arborii rotitori (v. fig. 21)
-
20
42. Precizai scopul relaiei urmtoare precum i parametrii (inclusiv unitile de msur) din aceasta
Mt [Nmm] momentul de torsiune maxim,
=1545 [MPa], tensiunea admisibil convenional (ine cont i de existena altor solicitri); valorile
mici pentru arborii lungi i cele mari pentru arborii scuri); d1 diametrul interior (arbori tubulari); d1/d=0,30,8
43. Explicai structurile constructive ale rulmenilor (v. fig. 22) i lagrelor cu rulmeni (v. fig. 23)
Structura unui lagr cu un rulment Structura general a rulmenilor: a - rulment radial cu bile; b - rulment radial axial
cu role conice, c rulment axial cu bile
Semnificaiile elementelor lagrului:1- arbore, 2 capac, 3 garnitur manet de rotaie, 4 buon de
aerisire, 5 rulment radial cu bile, 6 carcas, 7 piuli canelat cu aib de asigurare, 8 capac, 9
indicator al nivelului de ulei.
Semnificaiile elementelor rulmenilor: 1- inel exterior, 2- inel interior, 3- corp de rostogolire; 4- colivie
44. Precizai tipul i caracteristicile rulmenilor din fig. 24
a b c d
-
21
fig. a - Rulment radial cu bile pe un rnd normal; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale medii
i axiale mici; deplasri axiale nule n ambele sensuri; rotiri maxime, 8 minute.
fig. b - Rulment radial-axial cu role conice pe dou rnduri; Caracteristici principale: preiau sarcini
radiale mari i axiale mari.
fig. c - Rulment radial-axial cu bile pe un rnd (preiau forele axiale intr-un singur sens; se monteaz
perechi, montaj in X, O sau= n tandem); Caracteristici principale: preiau sarcini radiale medii-mari i
axiale medii.
fig. d - Rulment axial de tip colivie cu ace (turaii reduse); Caracteristici principale: preiau fore axiale
mari i nu preiau fore radiale.
45. Precizai tipul i caracteristicile rulmenilor din fig. 25
a b c d
fig. a - Rulment radial oscilant cu dou rnduri cu bile, normal/cu alezaj conic; Caracteristici principale:
preiau sarcini radiale mari i axiale mici-medii n ambele sensuri; deplasri axiale nule n ambele
sensuri; rotiri mrite, max 35 grade.
fig. b - Rulment radial cu ace pe un rnd normal/fr inelul interior; Caracteristici principale: preiau
sarcini radiale mari; rotiri reduse; viteze reduse; gabarit radiale reduse.
fig. c - Rulment radial cu role cilindrice pe un rnd de role i cu un guler/inel de sprijin la inelul interior
(preiau fore axiale i nu permit deplasri axiale ntr-un singur sens); Caracteristici principale: preiau
sarcini radiale mari i axiale nule sau mici; rotiri reduse, maxim 4 minute; rigiditate radial mrit.
fig. d - Rulment axial-radial cu bile; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mici i axiale mari.
-
22
46. Precizai tipul i caracteristicile rulmenilor din fig. 26
a b c d
fig. a - Rulment axial-radial cu role butoi asimetrice; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mici
i axiale mari.
fig. b - Rulment axial cu bile pe un rnd (cu simplu efect, preiau forele axiale ntr-un singur sens); Caracteristici principale: preiau fore axiale mari i nu preiau fore radiale.
fig. c - Rulment radial-axial cu role conice pe un rnd (preiau forele axiale ntr-un singur sens; se
monteaz perechi, montaj n X, O sau n tandem); Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mari
i axiale mari.
fig. d - Rulment radial cu role cilindrice pe dou rnduri de role i cu inelul interior detaabil (nu preiau
fore axiale i permit deplasri axiale); Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mari i axiale
nule sau mici; rotiri reduse, maxim 4 minute; rigiditate radial mrit.
47. Precizai tipul i caracteristicile rulmenilor din fig. 27
a b c d
fig. a Rulment radial cu ace buc; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale mari; rotiri reduse;
viteze reduse; gabarit radiale reduse.
fig. b - Rulment radial oscilant cu dou rnduri cu role butoi, normal/cu alezaj conic; Caracteristici
principale: preiau sarcini radiale mari i axiale mici-medii n ambele sensuri; deplasri axiale nule n
ambele sensuri; rotiri mrite, max 35 grade.
-
23
fig. c - Rulment radial-axial cu bile pe dou rnduri; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale
medii-mari i axiale medii.
fig. d - Rulmeni radiali cu bile pe un rnd normal; Caracteristici principale: preiau sarcini radiale
medii i axiale mici; deplasri axiale nule n ambele sensuri; rotiri maxime, 8 minute.
48. Precizai tipul si caracteristicile montajului cu rulmenti din fig. 28
Montaj cu fixare axial n ambele sensuri ntr-un singur lagr.
Permite dilataii termice ale arborelui; permite deformaii de ncovoiere ale arborelui n limitele admise de
rulmeni.
Se recomand pentru arbori lungi i/sau arbori care funcioneaz la variaii de temperatur mrite. n cazul folosirii rulmenilor radial-axiali cu un rnd de corpuri de rostogolire se pot obine montaje n X
sau n O.
49. Precizai tipul si caracteristicile montajului cu rulmenti din fig. 29
Montaj cu fixarea axial n cele dou lagre (fiecare pentru cte un sens) - interior-exterior.
Arbori scuri cu deformaii termice nensemnate, deformaii de ncovoiere ale arborelui n limite admise
de rulmeni.
n cazul folosirii rulmenilor radial-axiali cu un rnd de corpuri de rostogolire se obine montaj n X
(distana dintre reazemele teoretice este mai mic dect distana dintre rulmeni).
50. Precizai tipul si caracteristicile montajului cu rulmenti din fig. 30
-
24
Montaj cu fixarea axial n cele dou lagre (fiecare pentru cte un sens) - exterior-interior.
Permite dilataii termice ale arborelui.
Arbori scuri i rigizi (deformaii de ncovoiere nensemnate).
n cazul folosirii rulmenilor radial-axiali cu un rnd de corpuri de rostogolire se obine montaj n O
(distana dintre reazemele teoretice este mai mare dect distana dintre rulmeni).
51. Explicai principalele forme i cauze de comportare necorespunztoare sau de scoatere din uz a
rulmenilor
Forme Cauze
Deteriorarea suprafeelor cilor de rulare i/sau
ale corpurilor de rostogolire prin oboseala de
contact (piting, ciupire)
Oboseala materialelor straturilor superficiale ale cilor de rulare i/sau
corpurilor de rostogolire determinate de tensiunile de contact variabile n
timp
Deformarea plastic local a suprafeelor cilor
de rulare Depirea local a limitei de curgere a materialului
Uzarea abraziv a cilor de rulare i/sau a
corpurilor de rostogolire Depirea limitei de rupere a materialului
Griparea Scderea local a rezistenei de contact a materialului
Distrugerea coliviei Fore centrifuge mrite, autovibraii
52. Explicai principalele posibiliti de combinare a rulmenilor (v. fig. 31)
a b c d e f
Montaje n cadrul aceluiai lagr: a - n tandem, b - n X, c - n O, d - Combinat (n tandem i X)
Montaje n cadrul a dou lagre: e - n X, f - n O
-
25
53. Definiti principalii parametrii (L, Lb) mentionati in fig. 32
Curba durabilitii (de oboseal)
Durabilitatea unui rulment reprezint numrul de rotaii efectuate de inelul rotitor pn la apariia
primelor semne de oboseal a materialului (la turaie constant se poate exprima i n ore).
Fiabilitatea (durabilitatea) unui lot de rulmeni, L, reprezint numrul de rotaii efectuate sau depite de un procent din rulmenii unui lot supus ncercrilor fr s apar semne de oboseal a materialului.
Lb - durabilitatea de baz - un milion de rotaii.
54. Definiti capacitatea de ncarcare dinamica, C , a unui rulment radial sau radial-axial
Capacitatea de ncrcare dinamic, C, este sarcina radial pentru rulmenii radiali i radial-axiali,
respectiv, axial pentru rulmenii axiali i axial-radiali, de valoare i direcie constante care acionnd
asupra unui lot de rulmeni aparent identici asigur acestuia durabilitatea de baz, Lb, un milion de rotaii.
55. Definiti sarcina dinamica echivalenta, P , a unui rulment radial sau radial-axial (v. fig. 33)
-
26
Sarcina dinamic echivalent, P, sarcina radial pentru rulmenii radiali i radial-axiali (sau pur axial
pentru rulmenii axiali) de valoare i direcie constante sub aciunea creia un rulment atinge aceeai
durabilitate ca i n condiiile reale de ncrcare cu fore combinate, radiale i axiale.
Sarcina dinamic echivalent, P, prin aproximarea curbei experimentale cu dou drepte, se determin cu relaiile:
Zona I,
(forele axiale mici, neglijabile)
= e P = fp V Fr
Zona II, > (forele axiale semnificative, se cuantific n relaia de calcul )
= e P=V X Fr+Y Fa
e, X, Y - sunt constante ale tipodimensiunii rulmentului menionate n cataloagele productorilor V factorul inelului rotitor (V = 1, inelul interior rotitor, V= 1,2; inelul exterior rotitor)
56. Explicai structura constructiv a lagrelor cu alunecare (v. fig. 33, 34)
Fig. 33 Fig. 34
-
27
Lagrele cu alunecare sunt subansamble care materializeaz cuplele cinematice ce asigur rezemarea
i/sau ghidarea elementelor mobile ale mainilor (arbori, osii) prin intermediul unor suprafee de contact
ntre care exist frecare de alunecare.
Fig. 33: 1 Fus
2 Capac
3- Semicuzineti
4 Corp
Fig. 34: 1 Fus
2- Semicuzineti
3 - Semicarcase
57. Evideniai avantajele i dezavantajele lagrelor cu alunecare n raport cu cele cu rostogolire
Avantaje:
- Viteze relative foarte mici, la care folosirea rulmenilor poate conduce la apariia de deformaii remanente ale cilor de rulare
- Rezisten mare la uzare - pot functiona la turatii mari si foarte mari, la care rulmenii ar avea durabiliti foarte mici - Funcionare cu vibraii i zgomote reduse - Dimensiuni de gabarit radiale reduse i pot fi executate la dimensiuni foarte mici - Realizarea cuplelor cinematice care nu permit montarea axial a elementelor (arbori cotii)
Dezavantaje:
- Pierdiri prin frecare mai mari, mai ales, la pornire - Gabarit n direcie axial mai mare - Centrare, uneori, insuficient a elementelor care formeaz cupla cinematic - Ghidare relaiv imprecis din cauza jocului relativ mare dintre fus i cuzinet - grad de standardizare mai redus - consum de lubrifiant mare - construcii relativ complicate - uzarea suprafeelor de contact ale cuplei cinematice poate conduce la nlocuirea sau remedierea unor
piese complexe (arbori)
-
28
58. Descriei clasificarea lagrelor (v. fig. 36, 37)
Fig. 36
Fig. 37
Criteriul Tipul Schema
Felul micrii relative din cupl De rotaie Fig. 36 Fig. LGA-T.4.1
De translaie (ghidaj) Fig. 37 Fig. LGA-T.4.2
Felul micrii relative
Cu alunecare - Fig. 36 a...d; Fig. 37 a,b,c Fig. LGA-T.4.1, a...d; Fig. LGA-T.4.2,a,b,c
Cu rostogolire - Fig. 36 f,g,h; Fig. 37 d,e Fig. LGA-T.4.1,f,g,h; Fig. LGA-T.4.2,d,e
Hibride (cu alunecare i rostogolire) - Fig. 36 i,j; Fig. LGA-T.4.1,i,j;
Tipul lubrifiantului
Cu ungere cu ulei sau unsoare consistent - Fig. 36; Fig. 37 Fig. LGA-T.4.1; Fig. LGA-T.4.2
Cu ungere cu gaze
Regimul de frecare Cu frecare limit sau mixt - Fig. 36 a...h; Fig. 37 a,b,c Fig. LGA-T.4.1, a...h; Fig. LGA-T.4.2,a,b,c
Cu frecare fluid - Fig. 36 ; Fig. 37 Fig. LGA-T.4.1; Fig. LGA-T.4.2
Modul de realizare a frecrii fluide
Hidrodinamice (HD) sau gazodinamice (GD) - Fig. 36 a Fig. LGA-T.4.1,a
Hidrostatice (HS) sau gazostatice (GS) - Fig. 36 i,j; Fig. LGA-T.4.1,i,j;
Elastohidrodinamic (EHD) - Fig. 36 f...i; Fig. 37 d,e Fig. LGA-T.4.1,f...i; Fig. LGA-T.4.2,d,e
Hibride - Fig. 36 i,j Fig. LGA-T.4.1,i,j
Forma suprafeei de frecare
Cilindrice - Fig. 36 a Fig. TCR-T.4.1,a
Conice - Fig. 36 c Fig. TCR-T.4.1,c
Sferice - Fig. 36 d Fig. TCR-T.4.1,d
Plane - Fig. 37 a,b,d,e Fig. LGA-T.4.2,a,b,d,e
Direcia forei
Radiale - Fig. 36 a,c...j Fig. TCR-T.4.1,a,c...j
Axiale - Fig. 36 b,e Fig. TCR-T.4.1,b,e
-
29
Radial-axiale - Fig. 36 c,d,f,i Fig. TCR-T.4.1,c,d,f,i
Axial-radiale
Poziia pe arbore sau osie
De capt - Fig. 36 a,c,e Fig. LGA-T.4.1,a,c,e
Intermediare - Fig. 36 Fig. LGA-T.4.1
Modul de rezemare
Rigid - Fig. 36 Fig. LGA-T.4.1
Elastic
Oscilant - Fig. 36 h Fig. LGA-T.4.1,h
59. Explicai formele i cauzele de scoatere din uz sau de deteriorare a lagrelor cu alunecare
Forme Cauze Deteriorarea suprafeelor active - Cu precdere, n cazul lagrelor cu ungere semiuscat
Uzarea
Gripare - Cu precdere, n cazul lagrelor cu ungere necorespunztoare la sarcini i turaii mari
Uzur catastrofal
60. Explicai construcia, funcionarea i calculul lagrelor sferice (v. fig. 38, 39)
Fig. 38 fig. 39
Fig. 38 - Calculul presiunii pentru articulaii standard
Fig. 39 - Construcie i funcionare Fora se transmite de la braul 8 prin asamblarea presat pe con la fusul sferic 1 i, n continuare, prin
lagrul sferic compus din dou semisfere practicate n corpul 2 i n semicuzinetul 3 la cellalt bra
solidar cu corpul 2. Asablarea presat pe con este strns cu piulia crenelat 9 care este asigurat cu
plint (cui spintecat). Contactul permanent n articulaia sferic este realizat prin intermediul arcului
elicoidal conic 6 sprijinit pe aiba de reazem 5. Ungerea ariculaiei sferice se face cu unsoare consistent
prin intermediul ungtorului cu bil 4. Etanarea se face cu burduful 7.
1 Fus sferic 4 Ungator cu bila 7 - Burduf
2 Corp 5 Saiba de reazem 8 - Brat
3 Semicuzinet 6 Arc elicoidal conic 9 Piulita crenelata
-
30
61. Explicai procesul ungerii hidrodinamice (formrii filmului de lubrifiant) n lagrul radial cu
alunecare (v. fig. 40, 41)
Fig. 40 - Procesul formrii filmului de lubrifiant: a repaus; b pornire i turaie redus; c dezvoltare
film de lubrifiant; d turaii foarte mari;
Procesul formrii filmului de lubrifiant portant:
a. Fusul este n stare de repaus, ntre suprafee apare contact direct metal-metal n zona inferioar (fig. 40,a); b. Demaraj fus, contact direct i frecare uscat sau semiuscat la turaie redus (fig. 40,b); c. Turaia crete i ncepnd cu valoarea n1 se dezvolt filmul de lubrifinant, ca urmare a existenei
condiiilor efectului de pan, lubrifiantul este antrenat n sensul micrii (fig. 40,c) i se trece treptat de la frecarea uscat la frecarea mixt i n final la cea fluid (fig. 40,d);
d. Turaii extrem de mari i se continu modificarea poziiei relative a suprafeelor n contact (crete
grosimea filmului de lubrifiant), teoretic, la n fusul i cuzinetul ajung concentrice.
62. Explicai procesul ungerii hidrostatice (v. fig. 42)
-
31
Particulariti funcionale i constructive:
- Se folosesc la ncrcri mari i viteze reduse (cnd nu se poate realza filmul autoportant hodrodinamic) i/sau n cazul preciziilor mrite (cnd lagrele hidrodinamice cu joc impus sunt necorespunztoare); au frecri reduse i la pornire
- Ca urmare a introducerii de ctre grupul hidraulic (instalaie de alimentare) prin restrictorii hidraulici, R a lubrifiantul (uleiul) sub presiune, n buzunarele (degajrile) practicate n cuzinet se dezvolt un film de lubrifiant portant chiar i n cazul inexistenei micrii de rotaie.
- Pentru preluarea sarcinilor radiale se pot folosi lagre radiale pariale (deschise), care pot funciona stabil cu un singur buzunar (fora radial unidirecional) sau lagre radiale complete care nu pot funciona stabil dect cu minim trei buzunare (uzual au 4, fig. 42 sau 6 buzunare).
Particulariti de calcul: Se calculeaz similar ca n cazul lagrelor hidrodinamice: - fora portant, - debitul de lubrifiant, - puterile consumate prin frecare i pompare
63. S se menioneze avantajele i dezavantajele transmisiilor prin curele fa de alte transmisii (cu roi dinate, prin lan etc.)
Avantaje:
- Posibilitatea transmiterii micrii de rotaie i a puterii la distan - Funcionarea lin, fr zgomot - Amortizarea ocurilor i vibraiilor - Protecia unor componente la suprasarcini - Necesit precizie de execuie sczut i montaj relativ ieftin - Permit antrenarea simultan a mai multor arbori
Dezavantaje:
- Gabarit mare n comparaie cu transmisiile cu roi dinate - Capacitate de transmitere limitat - Alunecare elastic (n cazul transmisiilor prin frecare) - Induc ncrcri mari pe arbori i lagre, datorit faptului c necesit o for de ntindere iniial relativ mare - Durabilitate limitat (mbtrnirea cauciucului structurii de susinere i uzarea nveliului de protecie),
sensibilitate mrit la cldur i umiditate
-
32
64. Explicai structurile constructive ale transmisiilor prin curele (v. fig. 43) i curelelor (v. fig. 44)
Fig. 43
Fig. 44
Semnificaiile componentelor din fig.43 - Transmisie prin curea: 1- roat de curea conductoare, 2 sistem
de ntindere a curelei (mecanism acionat de greutatea G); 3 curea; 4 roat de curea condus.
Cureaua de transmisie reprezint un element flexibil, fr sfrit, din materiale nemetalice, ce transmite micarea de rotaie i sarcina de la o roat motoare la una sau mai multe roi conduse. Roata de curea, reprezint elementul metalic care transmite (prin form sau prin frecare) sarcina de la elementul de intrare la curea (roat conductoare) sau, respectiv de la aceasta la elementul de ieire (roat condus).
Semnificaiile prilor din fig. 44 - Curea: 1- element de rezisten (din materiale textile, metalice sau
plastice); 2- structura de susinere (de obicei, din cauciuc); 3 nveli de protecie ntr-unul sau mai multe
straturi (de obicei, din pnz cauciucat).
Fig. 44: Tipurile i structurile curelelor multimaterial: a - trapezoidal cu elementul de rezisten din estur; b - trapezoidal cu elementul de rezisten din nur textil, c - trapezoidal cu elementul de rezisten de tip cablu; d - dinat; e dublu trapezoidal; f - trapezoidal lat dinat; g - trapezoidal multipl; h triunghiular multipl (poly-V).
-
33
65. Descriei clasificarea transmisiilor prin curele.
Criteriul Tipul Schema Modul de transmitere a
sarcinii de la roat la curea (sau de la curea la roat)
Prin frecare (asincrone) - cazul curelelor trapezoidale, late, rotunde, striate Fig. TCR-T.4.1,a,c Prin form (sincrone) - cazul curelelor dinate Fig. TCR-T.4.1,b
Numrul arborilor condui
Cu un arbore condus Fig. TCR-T.4.1,a,c Cu mai muli arbori condui Fig. TCR-T.4.1,b
Tipul sistemului de ntindere
a curelei
Cu tensionare permanent fr rol de ntindre Fig. TCR-T.4.3,a Cu tensionare permanent cu rol de ntindere (reglabil) Fig. TCR-T.4.3,b,c Cu tensionare automat Fig. TCR-T.4.4
Forma seciunii curelei
Prin curele late Fig. TCR-T.4.1,c Prin curele trapezoidale Fig. TCR-T.2.2,a,b,c,e,f,g Prin curele politriunghiulare Fig. TCR-T.2.2,h
Poziia axelor roilor Cu axe paralele Fig. TCR-T.4.1,a,b Cu axe ncruciate Fig. TCR-T.4.1,c
Materialul curelei
Monomaterial (piele, benzi textile) -
Compozite (cu structuri compuse: element de rezisten, material de susinere, nveli) Fig. TCR-T.2.2
Numrul de curele
Cu o curea Fig. TCR-T.4.1; 4.2,e Cu dou sau mai multe curele Fig. TCR-T.4.2,a,b,c
Forma roii de curea
Cu roi de curea monobloc (forjate, turnate) Fig. TCR-T.4.2,a Cu roi din multicomponent (sudate, asamblate mecanic) Fig. TCR-T.4.2,b,c,d
66. Precizai formele de comportare necorespunztoare i de scoatere n uz (apariie, cauze, manifestare) a transmisiilor prin curele
Forme Apariie Cauze Manifestare
Deteriorarea
suprafeelor
active ale
curelelor
Cu precdere, la transmisiile
prin friciune Uzarea nveliului
Micri neuniforme cu vibraii;
alunecri (patinri) mrite
Ruperea curelei
Transmisiile suprasolicitate
de sarcini statice
Distane dintre axe prea
mari conduc la apariia de
vibraii ale ramurilor
Depirea rezistenei statice sau
de oboseal a materialului
structurii de susinere
(cauciucului)
ntreruperea transmiterii micrii
-
34
67. Pentru cazul transmisiei prin curele din fig. 45 s se determine relaia de calcul a momentului de torsiune Mt2 [Nm] n funcie de puterea transmis P [Kw] i turaia n1 [rot/min]
68. Pentru cazul transmisiei prin curele din fig. 45 s se determine relaia de calcul a vitezei periferice v [m/s] n funcie de turaia n1 [rot/min] i diametrul primitiv Dp1 [mm]
[m/s] - viteza curelei
69. Descriei parametrii (inclusiv unitile de msur) transmisiei prin curele trapezoidale din fig. 47
-
35
Parametrii geometrici principali ai transmisiei prin curele trapezoidale nguste (fig. stanga):
- Diametrul primitiv al roii de curea (conductoare/condus), Dp1,2 diametrul virtual al roii corespunztor fibrei de rezisten din curea nfurat pe roat
- Distana dintre axe, A - Unghiul de nfurare a curelei pe roat (conductoare/condus), 1,2 - Unghiul ramurilor curelei, - Cursa de modificare a distanei dintre axe, X, pentru ntinderea curelei - Cursa de modificare a distanei dintre axe, Y, necesar montrii curelelei
Parametrii cinetostatici principali ai transmisiei prin curele trapezoidale nguste (fig. stanga):
- Turaia roii (conductoare/condus), n1,2 - Puterea nominal transmis, P - Puterea nominal transmis de o curea, P0 - Viteza periferic a curelei, v - Fora de ntindere a curelei, Sa - Raportul de transmitere, i = Dp2/ Dp1 = n1/ n2 - Momentul de torsiune la roata conductoare (pentru o curea) Mt0 - Frecvena ncovoierilor curelei, f
Parametrii geometrici principali ai curelei trapezoidale nguste (fig. dreapta):
- Limea curelei, lp, - limea primitiv a curelei n dreptul fibrelor de rezisten (care nu se comprim i nu se ntind n timpul funcionrii curelei)
- nlimea curelei, h - Unghiul curelei, = 40o - Lungimea curelei, Lp (lungimea primitiv, n zona fibrelor de rezisten) - Numrul de canale/curele, z
70. Descriei parametrii (inclusiv unitile de msur) transmisiei prin curele trapezoidale din fig. 48
-
36
71. Explicai construcia i funcionarea transmisiilor cu lan din fig. 49, 50.
Fig. 49 Fig. 50
Transmisii prin lan ale mecanismelor de distribuie ale motoarelor cu ardere intern: fig. 49 cu o roat
condus; fig. 50 cu dou roi conduse.
Funcionare i construcie:
Varianta din fig. 49
Momentul de torsiune se transmite de la arborele motor la roata conductoare 1 i prin lanul 2 la roata
condus 3 montat pe arborele cu came. ntinderea lanului se realizeaz prin roata de lan 5 apsat cu
for constant printr-un sistem cu arc elicoidal. Eliminarea oscilaiilor (vibraiilor) ramurii motoare se
face prin intermediul sabotului 4.
1 roata conducatoare
2 lant
3 roata condusa
4 sabot
5 roata de lant
-
37
Varianta din fig. 50
Momentul de torsiune se transmite de la arborele motor la raota conductoare 1 i prin lanul 2 la roile conduse 3 i 4. ntinderea lanului se realizeaz prin sabotul 6. Eliminarea oscilaiilor (vibraiilor) ramurii motoare se face prin intermediul sabotului cu amortizare 5.
1 roata conducatoare
2 lant
3, 4 roata condusa
5 sabot de amortizare
6 sabot
72. S se menioneze avantajele i dezavantajele transmisiilor prin lan fa de alte transmisii (cu roi dinate, prin curele etc.)
Avantaje:
- Posibilitatea folosirii ntr-un domeniu larg de distane ntre axele roilor - Posibilitatea transmiterii de momente de torsiune mari - Rapoarte de transmitere medii constante (inexistena alunecrilor relative) - Randamente ridicate ( = 0,950,98) - ncrcri mai reduse ale arborilor - Funcionare n condiii condiii diverse de exploatare (praf, umiditate, tempearturi ridicate
Dezavantaje:
- Neuniformitatea micrii roii (roilor) antrenate, datorat poligonalitii de nfurare a lanului pe roat, care produce sarcini dinamice suplimentare, vibraii i zgomote n funcionare.
- Necesitatea sitemelor de ntindere pentru asigurarea angrenrii lanului cu roata, reducerea vibraiilor i pentru compensarea uzurii din articulaii
- Precizie de execuie i montaj mai ridicat precum i ntreinere mai pretenioas
73. Descriei clasificarea transmisiilor prin curele
Criteriul Tipul Schema Obs.
Scopul folosirii
De ridicat Fig. TLA-
T.2.2,a
Lanul este cu zale sudate; funcionez la viteze mici (v < 0,25 m/s); precizii de execuie i montaj reduse
De transportat Fig. TLA-
T.2.2,b
Lanurile (cu eclise, cu raclei, cu crlige etc.) sunt pri ale transportoarelor mecanice cu viteze, v < 4 m/s
De transmisie cu raport de transmitere constant Fig. TLA-
T.2.2,c
Transmiterea prin form a momentului de torsiune de la roata conductoare la lan i de la acesta, de asemenea prin form, la roata condus
De transmisie cu raport de transmitere variabil Fig. TLA-
T.2.2,d
Transmiterea prin form sau frecare a momentului de torsiune de la roata conductoare la lan i de la acesta, de asemenea prin form sau frecare, la roata condus
Numrul arborilor condui
Cu un arbore condus Fig. TLA-
T.2.1,a
Cu mai muli arbori condui Fig. TLA-T.2.1,b
Tipul sistemului de ntindere a lanului
Cu roat Fig. TLA-T.2.1,a
Cu sabot Fig. TLA-
T.2.1,b
-
38
Tipul lanului
Cu lanuri cu boluri i eclise simple sau multiple Fig. TLA-T.2.3,a,b
Lanuri de transmisie cu articulaie bolt-eclis interioar; angrenarea roat lan se face prin alunecare; se folosesc pentru sarcini mici i viteze reduse (v < 0,3 m/s)
Cu lanuri cu buce Fig. TLA-T.2.3,c
Lanuri cu articulaie bolt-buc; angrenarea roat lan se face prin alunecare; viteze mici, (v < 3 m/s)
Cu lanuri cu role Fig. TLA-T.2.3,d
Angrenarea roat lan se face prin rostogolire
Cu eclise dinate Fig. TLA-T.2.3,d
Transmiterea momentului de torsiune se face prin contactul conform dintre eclis i flancul roii
Numrul de rnduri de zale Cu un rnd de zale
Cu dou sau mai multe rnduri de zale
74. Precizai formele de comportare necorespunztoare i de scoatere n uz (apariie, cauze, manifestare) a transmisiilor prin lan
Forme Apariie Cauze Manifestare
Deteriorarea
suprafeelor active ale
lanului i roii
Cu precdere, la
transmisiile prin friciune
Uzarea elementelor
articulaiilor (boluri,
buce sau role) i/sau
roilor; n condiii extreme
se poate ajunge la gripare
Mrirea lungimii
lanului i angrenare
incorect a roii cu
lanul
Ruperea ecliselor
lanului i/sau roilor;
spargerea rolelor
n dreptul gurilor n cazul
lanurilor puternic solicitate
care funcionez la viteze
mari
Depirea rezistenei la
traciune a materialului
eclisei; depirea
rezistenei la ncovoiere a
materialului roii
ntreruperea transmiterii
micrii
75. Explicai structurile constructive ale lanurilor (v. fig. 51)
Tipuri i structuri de lanuri (1 eclis exterioar, 2- eclis exterioar, 3- bol, 4- buc, 5-rol): a cu
boluri (de tip Gall) i eclise simple; b cu boluri (de tip Gall) i eclise multiple; c cu boluri, eclise i
buce; d cu boluri, eclise, buce i role; e cu eclise dinate
-
39
76. Descriei parametrii (inclusiv unitile de msur) transmisiei lan din fig. 52
Transmisiile prin lant sunt transmisii mecanice care au rolul de a transmite energia de la un arbore motor
la unul sau mai muli arbori condui, prin intermediul unui element de traciune flexibil, fr sfrit, numit lan. Lanul reprezint un element flexibil, fr sfrit, din materiale metalice, ce transmite micarea de rotaie i sarcina de la o roat motoare (conductoare) la una sau mai multe roi conduse. Roata de lan, conductoare sau condus, reprezint elementul metalic dinat care transmite sarcina prin form de la un element de intrare la lan sau, respectiv de la acesta la elementul de ieire.
Parametrii geometrici principali ai lanului:
- pasul, p, - distana dintre centrele a dou articulaii consecutive; - numrul articulaiilor, z - lungimea lanului, L = z p;
Parametrii geometrici principali ai roilor de lan:
- numerele de dini ale roilor (conductoare/condus), z1,2; - pasul pe coard, p (este acelai cu pasul lanului); - pasul unghiular, 1,2 este unghiul la centru corespunztor pasului pe coard (1,2 = 2/z1,2); - numerele de dini ale roior (conductoare/condus), z1,2; - diametrele cercurilor de divizare ale roilor (conductoare/condus), Dd1,2 diametrele cercurilor de
dispunere a articulaiilor; - diametrele cercurilor exterioare ale roilor (conductoare/condus), De1,2; - diametrele cercurilor interioare ale roilor (conductoare/condus), Di1,2; - limea roii, b este dependent de distana dintre eclisele lanului.
Parametrii geometrici principali ai transmisiei cu lan:
- distana dintre axe, A - unghiurile de nfurare a lanului pe roi (conductoare/condus), 1,2 - unghiul ramurilor curelei, .
-
40
77. Descriei clasificarea variatoarelor de turaie (v. fig. 53)
Scheme de variatoare duo: a frontal; b conic; c cu role biconice; d sferic; e toroidal; f cu inel
metalic; g cu lan; h cu curele
Scheme de variatoare mono: i frontal; k conic; l cu disc
Clasificare:
Criteriul Tipul Figura Obs.
Numrul contactelor Mono i, k, l
Duo a, b, c, d, e, f, g, h
Pozitia/forma elementelor active
Frontale i,a,c Conice k,b Sferice d Toroidale e Disc c
Dup sistemul de generare a forei de apsare
Cu apsare constant Cu apsare automat
78. Precizai formele de comportare necorespunztoare i de scoatere n uz (apariie, cauze, manifestare) a variatorelor de turaie
Forme Apariie Cauze Manifestare
Deteriorarea
suprafeelor elementelor active
Variatoarele cu ungere Oboseala de contact
(pitingul) i/sau griparea
Microfisuri i ciupituri
pe suprafaele active
Deteriorarea
suprafeelor elementelor active
Variatoarele fr ungere Uzarea abraziv i/sau
griparea
Zgrieturi i fisuri pe
suprafeele active;
nclzirea suprafeelor
-
41
79. S se menioneze avantajele i dezavantajele variatoarelor de turaie fa de alte transmisii (cu roi dinate, prin curele etc.)
Avantaje:
- Obinerea unei caracteristici de transmitere a momentului de torsiune constant - Funcionare la nivel redus de vibraii i zgomote - Asigur protecia transmisie n cazul apariiei a unor suprasarcini n funcionare
Dezavantaje:
- n cazul unui raport de transmitere fixat, acesta nu se menine constant n timpul funcionarii ca urmare a alunecrilor (geometrice sau elastice) din zona de contact.
- randamentul este mai redus - uzuri neuniforme ale elementelor n contact - durabilitate sczut - necesit fore mari de apsare care ncarc arborii i lagrele i deci, gabarite mrite
80. Explicai construcia i funcionarea variatorului din fig. 54
Variatorul cu conuri deplasabile i lan: a starea de multiplicare a turaiei; b starea de transmitere
cu raportul 1; b starea de reducere a turaiei; d strctura lanului cu eclisele 1 i rolele
81. Explicai construcia i funcionarea variatorului din fig. 55
Variatorul toroidal schema funcional
-
42
Funcionare i construcie:
Momentul de torsiune Mt1 se transmite de la discul toroidal 1 prin frecare la rolele 3 i de la acestea, de
asemenea prin frecare, la discul toroidal condus 2. Modificarea raportului de transmitere (a celor dou
raze de contact) se realizeaz prin rotirea sincron a bratelor suport 5. Fora de apsare, necesar
transmiterii prin forelor prin frecare, se realizeaz prin sistemul 4 care mpinge axial discul 1 cu o for
dependent de momentul de torsiune transmis.
1 disc toroidal
2 disc toroidal condus
3 role
4 sistem
5 brate suport
82. Explicai construcia i funcionarea variatoarelor din fig. 56
Variatorul frontal: a mono; b duo
Constructie fig. a: 1 Rola cilindica 2 Disc condus 4 Sistem cu arc 5 Mecanism surub - piulita Funcionare: Varianta mono (fig. a): Micarea i momentul de torsiune de la arborele de intrare se transmit prin canelur la rola cilindric 1, apoi prin frecare la discul condus 2. Fora de apsare constant, Q, este realizat de sistemul cu arc 4. Sistemul de modificare a raportului de transmitere realizeaz modificarea turaiei la ieire ca urmare a modificrii razei de contct R2x prin intermediul mecanismului urub-piuli, 5.
-
43
Constructie fig. b: 1 Rola cilindica 2 Disc condus 3 Disc conducator 4 Sistem cu arc 5 Mecanism surub - piulita
Varianta duo (fig.b): Micarea i momentul de torsiune de la arborele de intrare solidar cu discul conductor 3 se transmiteprin frecare la rola cilindric 1, apoi tot prin frecare la discul condus 2. Fora de apsare constant, Q, este realizat de sistemul cu arc 4. Sistemul de modificare a raportului de transmitere realizeaz modificarea turaiei la ieire ca urmare a modificrii razelor de contct R1x i R2x prin intermediul mecanismului urub-piuli, 5.