om_ar_i_03_(arbori)_2014

1g p p

Suport pentru componente ale miscarii de rotatie

Realizeaza legatura dintre componentele unei transmisii de putere = TRANSMIT PUTERE

ARBORI si OSII

OSII Forte radial/axiale Incovoiere

tMP

ARBORI Forte radial/axiale & Moment de torsiune Incovoiere & torsiune

Osie rotitoare

OM-I Cap 2. ArboriMartie 2014 - T. Cicone 1/20

Osie fixa (Ax)

Arbori drepti

Forma axei centrale

CLASIFICARI (i)

Arbori cotiti

Arbori flexibili

OM-I Cap 2. Arbori2/20Martie 2014 - T. Cicone

Antrenare Imbracaminte flexibila

Imbracaminte de rigidizare

Miez flexibil Antrenare

2Forma sectiuniiCirculara (Rotunda)

Ne-circulara

inelara

plina

CLASIFICARI (i)

Pozitia in spatiu Verticala

Orizontala

Inclinata


Comportare la vibratii

(Turatia de functionare/ Turatia critica)

Sub-critic n < ncr

Supra-critica n > ncr

Ruperea la oboseala Uzarea fusurilor Deformatiile si vibratiile

Solicitari si moduri de deterioare

Materiale

MATERIALE SI TEHNOLOGII

Oteluri carbon de uz general OL42OL60 Oteluri carbon de calitate (de imbunatatire) OLC45OLC55

(de cementare) OLC15OLC20 Oteluri aliate (de imbunatatire) 40Cr10, 41CrNi12

(de cementare) MoMnCr12, 18MoCrNi13, 21MoMnCr12 Fonta maleabila


Tehnologie Semifabricat: laminat otel rotund

forjare (libera/in matrita) turnare

Aschiere + Tratament termic + Finisare/superfinisare

3Roata dintata Roata de lant

ARBORI DREPTI

Roata de curea

Cuplaj

Ambreiaj

Frana


Lagare

Frana

dMF tt

2 tMP ROTI DINTATE

Cilindrice cu dinti dreptiCilindrice cu dinti inclinatiC i

INCARCAREA ARBORILOR

Ft

F

d

ConiceMelcate


Mt

Fr

4Fa

FtFa

Ft

FrRoti dintate cilidrice cu dinti inclinati


a

Fn

Fa


Ft d

Mt

FaFr Ft

Fr

a

CURELE late/ trapezoidale

D

F1

MF t5.2


DMF t22

DMFFF tu

221

Mt

F2

DF1


Abordare simplificataMoment de torsiune MtForta radiala echivalenta Sa ~(1.5.2) Fu

CUPLAJETransmit moment de torsiune MtNu introduc forte asupra arborilor

Nealiniere !

5F L332

ia

maxiMd

OSII - Optimizare constructiva Solutia A

x

F/2 F/2

xd


maxiM

32

2

32

23max44 d

LF

ddd

xF

WM

ixxz

xixi 4 1 L

xdd x

F L

OSII - Optimizare constructiva Solutia B

x3

32

ia

maxiMd

F/2 F/2

xd


max33

32

2

32

2i

xxz

xixi d

LF

d

xF

WM

3Lxdd x

maxiM

6Incovoiere si torsiune simultana

Amplitudinea incovoierii redusa sau necunoscuta

PREDIMENSIONARE LA TORSIUNE

316

at

tMd

MPa6015

ARBORI Dimensionare

PREDIMENSIONARE LA TORSIUNE

STANDARD CAPETE DE ARBORI tMfd MPaat 6015

4 2

5760

aG

Md t

/m][deg25.01.0

aPREDIMENSIONARE LA

DEFORMATII TORSIONALE

Arbori lungi cu incarcari reduse


a

22 tiech MMM 3_

32

IIIai

echMd PREDIMENSIONARE LA SOLICITARI COMBINATE

Incovoierea este cunoscuta

DEFINITIVARE CONSTRUCTIVA

d lungime, d lungime, Tolerante Tolerante

10 j6

002,0

007,0 23 20 50 k6

002,0

018,0

110 82 11

j6

0030

008,0

55

018,012 30 25 56 14 60

d, [mm] Mt, [Nm]

d, [mm]

Mt, [Nm]

10 1.85 50 51511 2.56 55 73012 3.55 56 77514 6.00 60 97516 9.75 63 1150

CAPETE DE ARBORI - Standard

003,0 m6

002,0

0 8,0

140 105 16

40 28 63

18 65 19

j6

004,0

009,0

70 20

50 36 71

22 75

m6

002,0

018,0 170 130 24 80 25 60 42 85 28 90 30

80 58

95 32

k6

002,0

018,0

100 m6

002,0

018,0210 165 35 110 38 120

40 125

18 14.5 65 128019 17.5 70 170020 21.2 71 180022 29 75 212024 40 80 265025 46.2 86 335028 63 90 412030 87.5 95 487032 109 100 580035 150 110 825038 200 120 11200


110 82 m6

002,0

018,0 42 k6

002,0

018,0

130 250 200 45 140

48 150

38 200 120 1120040 236 125 1450042 280 130 1900045 355 140 2430048 450 150

d

7SCHITA ARBORE


Un arbore tubular are o rigiditate specifica superioara

(rigiditate/masa) si frecvente proprii mai mari dar este

mai scump si cu un gabarit radial superior.

RECOMANDARI CONSTRUCTIVE (i)

LdLdd ie 222 44

3dW

e

iebz d

ddW

32

44

d

L

(a)


32W az

azbz WW 67.1

di de (b)

2ei ddd

8 Plasarea componentelor care genereaza forte radiale intre reazeme este de preferat in comparatie cu plasarea lor in consola.

Se va evita crearea de concentratori de eforturi in apropierea sectiunilor cu momente de incovoiere mari.

Se vor minimiza efectele concentratorilor de eforturi prin prevederea de raze mari de racordare si/saud j i l t di t t l d b dif it di t

RECOMANDARI CONSTRUCTIVE (ii)

degajari la trecerea dintre tronsoanele de arbore cu diferite diametre

Se va evita deformarea de incovoiere excesiva a arborelui in zonele unde se monteaza roti dintate.

Se vor evita deformatile de incovoiere mari in cazul sprijinirii pe lagare cu alunecare; in principiu, sageata maxima in aceste zone trebuie sa fie mult mai mica decat grosimea minima a filmului.

Ra

9

a=50 mm a=50 mm c=40 mm

Fr=2646N HB

Fr

Fa

Sa

dm/2A B

REACTIUNI SI DIAGRAME DE EFORTURI

MiV

Sa=26000N MiH

824 Nm

Horiontal plane

Vertical plane

Fr 2646N HB

HA Ma= Fad2/2=270.3Nm

VA VB

Ft=7160N

382.3Nm

581.8Nm

FtFr

SaRA RB

Fa


561.8Nm

Mt II

Mi 179 Nm

608.7Nm

824 Nm

Fortele axiale in general neglijabile (nu se neglijeaza in calculul momentelor de incovoiere !)

Fortele taietoare neglijabile

CALCULE DE VERIFICARE (i)

Calculul la oboseala Coeficient de siguranta ce > c adm

Incovoiere ciclu alternant simetric1

22

cc

ccce

3

32d

M maximinmax 2

maxv

1

1

vK

c0m

16M Torsiune ciclu pulsator

mvKc

1


3

16dMt

max 2max va c 10min

efort de oruluiconcentrat factorul, KKldimensiona corectie defactor -

suprafetei calitatii a corectie defactor -

10

EFECTUL CONCENTRATORILOR

K K


Calculul deformatiei elastice de incovoiere = deformatii flexionale

)()(

dd

2

2

IExMy f max sau max

CALCULE DE VERIFICARE (ii)

)(d 2 xIEx zf max max

Calculul deformatiei elastice de torsiune = deformatii torsionale

p

t

IGM max G =8.1105 MPa


Calculul la vibratii flexionale si torsionale: ncr

om_ar_i_03_(arbori)_2014

Documents