proiect de licenta.docx

7/25/2019 Proiect de Licenta.docx

1/26

Universitatea Tehnic Gh. Asachi Iai

Facultatea de Mecanic

Proiectarea unui reductor curoi dinate n funcie deputerea a!i

"tudent#

Ursachi $onstantin

Grupa %&'(

)ndrutorconf.univ.dr.in*. $ristinel +tir,u


2/26

Tema proiectului: S se proiecteze transmisia principal dubl a unui autovehicul, montat npartea central a pun ii innd cont de umtorele date ini iale:

Date ini iale de proiectare:

Puterea motorului: Pi =80cp

Tura ia motorului: : ni =000 rot!min

"iteza peri#eric: Vp =$$0 %m!h

&aportul de transmisie: icv =$'(


3/26

)*+rbore de intrare

))*+rbore treapta ))

)))*+rbore treapta )

$*Pinion de atac

*&oat cilindric conductoare

(*&oat conic condus

*&oat cilindric condus

PROIECTAREA ANGRENAJULUI CONIC

-alculul de rezisten a an.rena/elor conice cu dantura n evolvent este re.lementat n STAS$8*8, considernd ncrcarea realatt la solicitarea #lancului prin obosealdecontact ct i1i la solicitarea de ncovoiere a din ilor'

2or a tan.en ial pentru real pentru solicitarea #lancurilor la oboseala de contact are valoarea:

FtmHreal

=

FtmH

-

KA

-

KV

-

KH

-

KH

Iar pentru solicitarea de ncovoiere a dinilor:

FtmFreal

KF

-

KF

=

FtmF

-

KA

-

KV

n care: FtmH, i, FtmF sunt forele nominale pe conul frontal mediu, iar factorii KA, KV,

KH,KH,K F,K F se aleg din tabele sau nomograme.


4/26

Predimensionarea angrenajului conic

Se determindiametrul mediu minim al pinionului i i modulul normal mediu minim dincondiiile de rezistenla solicitarea de oboseal de contact, respectiv ncovoierea dinilor, sealeg numerele de dini i deplasrile specifice de profil pentru cele douroi conice.

Calculul la oboseala de contact a flancurilor dinilor se poate realiza prin compararea

tensiunii de contact Hv cu tensiunea admisibilde contact HP1(2) cu relaia:

cu:

unde: Hlim1(2)este tensiunea limitla oboseala de contact a pinionului, respectiv a roii conice

conduse i SHP1(2) coe#icientul de si.uran la solicitarea de contact'

3nlocuind n rela iile anterioare:

&ezult rela ia de calcul pentru diametrul minim al pinionului:


5/26

-alculul din ilor la oboseal prin ncovoiere scris sub #orma:

n care:

determin rela ia pentru modulul normal mediu minim:

4odulul normal se standardizeaz con#orm ST+S 8' -on#orm ST+S*ului se ale.e ,5mm'

Date ini iale:

*Puterea transmis de pinionul conic:

*Tura ia pinionului:

*"iteza un.hiular a pinionului

*4omentul de torsiune al pinionului:

*&aportul numerelor de din i:


6/26

*Tura ia ro ii conice conduse

*6umrul de cicluri de #unc ionare ale pinionului 7pentru solicitarea de contact i solicitarea de ncovoiere:

*9n.hiul dintre aele an.rena/ului :

Date adoptate:* Tipul an.rena/ului: conic cu din i drep i

* 4aterialul i tratamentul termic: se ale. o eluri laminate sau #or/ate' 4arca de oel i tehnolo.iade #abricaie se stabilesc ast#el nct spoato#eri dinilor condiii optime de duritate i structur,ast#el:

* o;eluri de mbunt;ire 7 (000'''(500 4Pa pentru viteze peri#erice vp= '''$ m!s cutratament termic de clire*revenire nalt n toat masa semi#abricatului?

* o;eluri duri#icate super#icial 7


7/26

* 2actorul reparti;iei #rontale a sarcinii la solicitarea de contact:

* 2actorul reparti;iei sarcinii pe l;imea danturii:

* 2actorul in#luen;ei #ormei din;ilor:

* 2actorul in#luen;ei lun.imii minime de contact:

* 2actorul materialelor: ZE =1,89

* 2actorul in#luen;ei nclinrii danturii: =1

* 2actorul in#luen;ei un.erii: ZL =1

* 2actorul in#luen;ei ru.ozit;ii #lancurilor din;ilor: ZL =1

* 2actorul in#luen;ei vitezei peri#erice: ZV =1

* 2actorul de dimensiune: ZX =1

* 2actorul in#luen;ei raportului durit;ilor #lancurilor din;ilor celor dou ro;i: ZW =1

* 2actorul reparti;iei ntre din;i a sarcinii pentru solicitarea de ncovoiere: KF =1

* 2actorul de #orm a dintelui: YF =3,5

* 2actorul concentratorului de tensiune la piciorul dintelui: YSa =1

* 2actorul nclinarii din;ilor: Y =1

* 2actorul .radului de acoperire: Y =1

* 2actorul sensibilit;ii materialului solicitat la oboseal la concentratorul de tensiune: Y

=1,1

* 2actorul de ru.ozitate: YR =1


8/26

* 2actorul de dimensiune: YX =1

le!ente "eo!etri#e #al#$late:

%Diametrul mediu minim al pinionului conic dm1min a #ost calculat anterior, avnd valoarea

de C,$ mm de asemenea i modulul normal minim mnmmin cu valoarea de ,5 mm aceast

valoare #iind rotun/it la ,5 mm con#orm ST+S*ului'

* Diametrul de divizare al pinionului pe conul #rontal eterior:

* 4odulul #rontal median:

* 6umrul maim de din;i pentru pinionul conic:

* 6umrul de din;i pentru pinion: Z1k * se ale.e din recomandri * #unc;ie de raportul de

transmitere:

* 6umrul de din;i pentru roata conic condus:

Z2k = uk & Z1k =$8,8$

Z1 k i Z2k se rotun/esc la valori ntre.i respectndu*se rela ia:


9/26

+ adar Z1k i Z2k se rotun/esc la $5 i respectiv $C din i ast#el se respect i condi ia de

mai sus, eroarea u #iind sub ('

Cal#$l$l ele!entelor "eo!etri#e ale an"rena'$l$i #oni# #$ dant$r( dreapt(:

9n.hiul dintre ae:

6umrul de din i:

Z1 =15

Z2 =19

4odulul eterior:

me = mte =6

%Cal#$l$l para!etrilor ro ii plane

$' 6umrul de din i ai ro ii plane:

Zp =(1/sin) Z12

+Z2

2

+2Z1 Z

2co! =24,2

2. Aun.imea eterioar a .enereatoarei de divizare:

Re =0,5 me

Zp =72,62 mm

3. A imea danturii:

b0,3 Re i b10

me

b=20 mm

4. Aun.imea median a .eneratoarei de divizare:


10/26

Rm = Re -0,5b=62,62

5. Aun.imea interioar a .eneratoarei de divizare:

Ri=

Rm-b=52,62

' Diametrul de divizare median:

dm1 = mm Z1 =77,60

dm2 = mm

Z2 =98,23

7. 4odulul median:

mm = me Rm / Re =5,17

8. &aportul numerelor de din i

u= Z

2 / Z

1 =1,26

C' 9n.hiul conului de divizare:

tg

1 =in!

u+ t"! =0,78

1 =38,2

2 =51,8

$0' -oe#icientul deplasrii radiale de pro#il:

#$1 = #$2 =0

Cal#$l$l para!etrilor ro ilor din ate

$' 3nl imea eterioar a capului dintelui:


11/26

%oe1 =( %o

+ #$1 )

me =5,17

%oe2 =( %o

+ #$2 )

me =5,17

)* 3nl imea eterioar a piciorului dintelui:

% &e1 =( %o

+ c

- #$1 )

me =6,204

% &e2 =( %o

+ c

- #$2 )

me =6,204

3* 3nl imea eterioar a dintelui:

%e = %oe1 + % &e1 =11,37

4. +rcul de divizare eterior:

e 1 =(0,5+2 #$1 tg

# t1 ) me =9,42

e 2 = me -

e 1 =9,42

5. 9n.hiul piciorului dintelui:

tg '&1 =

% &e1 / Re =0,085

tg '&2 =

% &e2 / Re =0,085

'&1 = '&2 =4,48

6. 9n.hiul capului dintelui:

'o1 = 'o2 = '&1 = '&2 =4,48

7. 9n.hiul cercului de cap:

o1 =+ 'o1 =43,08


12/26

o2 =

2 + 'o2 =56,68

8. 9n.hiul conului de picior:

&1=

1

-

'&1=33,32

&1 =

2 - '&2 =46,52

C' Diametrul de divizare eterior:

de 1 = me

Z1 =90 mm

de 2 = me

Z2 =114 mm

$0' Diametrul cercului de cap eterior:

dae2 = de 2 +2

%oe2 !"s

2 =120,03 mm

dae1 = de 1 +2

%oe1 !"s

1 =98,06 mm

$$' 3nl imea eterioar a conului de cap:

(oe1 = Re !"s

1 -

%oe1 sin1 =51,47 mm

(oe2 = Re !"s

2 -

%oe 1 sin2 =39,12mm

12. 3nl imea interioar a conului de cap:

(ai 1 = (oe1 -b!"s

o1 =35,87 mm

(ai2 = (oe2 -b!"s

o2 =26,92mm

13.6umrul de din i:

Zv1 = Z

1 /!"s

1 =19,23

Zv2=Z2 /!"s 2 =30,72


13/26

14. Diametrul de divizare:

dev 1 = Zv1

me =115,38 mm

dev 2=

Zv2

me=184,32 mm

15. Diametrul cercului de cap:

daev 1 = dev 1 +2

%oe1 =125,72 mm

daev 2 = dev 2 +2

%oe2 =194,66 mm

16. 9n.hiul de presiune al cercului de cap:

coaev 1 = dev 1 !"s#/

daev 1 =0,85

coaev 2 = dev 2 !"s#/

daev2 =0,88

17. Diametrul de baz:

d)ev 1 = dev 1 !"s#=107,30 mm

)ev 2=dev2d !"s#=171,41 mm

18. Distan a dintre ae:

aev =0,5( dev 1 +

dev 2 )=149,85 mm

19. Eradul de acoperire:

$=% Zv1 tg aev1 + Zv2 tg aev2 -( Zv1 + Zv2 )tg#& / 2 =1,59

+-.CTAA A//A22. C../D.C


14/26

-alculul de rezisten; a an.rena/elor cilindrice cu dantura n evolvent este re.lementat n STAS1))6884, considernd ncrcarea real att la solicitarea #lancului prin oboseal de contact ct Fila solicitarea de ncovoiere a din;ilor' 2or;a tan.en;ial real pentru calculul la solicitarea#lancului prin oboseal de contact este dat de rela ia:

iar pentru solicitarea de ncovoiere a din;ilor este:

n care: 2t< Fi 2t2 sunt #or;ele nominale, iar #actorii K* , KV , K( , KF , K( ,

KF se ale. din tabele sau nomo.rame'

+redi!enionarea an"rena'$l$i #ilindri#

Se determin distan;a minim ntre ae Fi modulul normal minim din condi;iile de rezisten; lasolicitarea de oboseal de contact, respectiv ncovoiere a din;ilor, se ale. numerele de din;i Fideplasrile speci#ice de pro#il pentru cele dou ro;i cilindrice' -alculul la oboseala de contact a

#lancurilor din;ilor se poate realiza prin compararea tensiunii de contact +( cu tensiunea

admisibil de contact+

(P1 (2) cu rela;ia:

cu:

unde: +(,im1(2) este tensiunea limit la oboseala de contact a pinionului, respectiv ro;ii

cilindrice Fi(P1 (2) este coe#icientul de si.uran; la solicitarea de contact'

+st#el rezult rela;ia de calcul pentru distan;a minim necesar ntre ae:


15/26

n care: -1. este momentul care solicit pinionul cilindric Fi depinde de ciclo.rama de

ncrcare'

-alculul din;ilor la oboseala prin ncovoiere scris sub #orma:

n care:

conduce la rela ia pentru modulul normal minim:

Date ini iale:

G Puterea transmis de pinionul cilindric :

G Tura;ia pinionului:

G "iteza un.hiular a pinionului:

G 4omentul de torsiune al pinionului :

G &aportul numerelor de din;i:

G Tura;ia ro;ii cilindrice condus:

Date adoptate:

Tipul an.rena/ului: cilindric eterior


16/26

4aterialul Fi tratamentul termic: se ale. o;eluri laminate sau #or/ate' 4arca de o;el Fitehnolo.ia de #abrica;ie se stabilesc ast#el nct s poat o#eri din;ilor condi;ii optime de duritateFi structur, ast#el:

* o;eluri de mbunt;ire 7 (000'''(500 4Pa pentru viteze peri#erice vp = ''' m!s, cu

tratament termic de clire*revenire nalt n toat masa semi#abricatului?* o;eluri duri#icate super#icial 7


17/26

G 2actorul in#luen;ei ru.ozit;ii #lancurilor din;ilor: ZR =$ 7pentru danturi recti#icate

G 2actorul in#luen;ei vitezei peri#erice: ZV = $

G 2actorul de dimensiune: Z# = $

G 2actorul in#luen;ei raportului durit;ilor #lancurilor din;ilor celor dou ro;i: ZW =$

G 2actorul reparti;iei #rontale a sarcinii la solicitarea de ncovoiere: KF =$

G 2actorul de #orm a dintelui: YF = ,5

G 2actorul concentratorului de tensiune la piciorul dintelui: YSa =

G 2actorul de dimensiune: Y# =$'

le!ente "eo!etri#e #al#$latepredi!enionare7

G Distan;a minim ntre ae:

=8C mm

G Distan;a ntre ae: a0 LmmM se adopt'

Nist dou cazuri:

a se cere o distan; ntre ae aS-*S con#orm ST+S 055*8: amin a se mreFte la prima

valoare standardizat 7se poate Fi micFora la precedenta valoare dac:(aS-*Samin)

aS-*S >O0,005 Fi

se ob;ine a0 = aS-*S


18/26

b nu se cere aS-*S : amin se rotun/eFte la urmtoarea valoare ntrea. n mm Fi se ob;ine

a0 '

3n aceast situa ie avem cazul a i se ale.e o valoare din ST+S 055*8' 4ai /os sunt prezentate valorile lui acestui ST+S'

0? 5? 50? 5? (? H$? 80? C0? $00? $$? $5? $0? $0? $80? 00? 5? 50? 80? ($5? (55? 00?50? 500? 50? (0? H$0? 800? C00 ? $000? $$0? $50? $00? $00? $800? 000? 50?500'

Se ale.e valoarea C0 mm'

G Diametrele de divizare preliminare:

d1p$ =

2 a0

uc+1 =C,( d2p$ = d1p$ K uc =$80 LmmM

G 4odulul normal minim necesar:

=, mm

G 4odulul normal: mnmin LmmM * se adopt valoarea superioar celei calculate con#orm ST+S

8* 8 din urmtorul Fir :

$ ? $,$5 ? $,5 ? $,(H5 ? $,5 ? $,H5 ? ? ,5 ? ,5 ? ,H5 ? ( ? (,5 ? ? ,5 ? 5 ? 5,5 ? ? H ? 8 ? C ? $0? $$ ? $ ? $ ? $ ? $8 ? 0 ? ? 5 ? 8 ? ( ? ( ? 0 ? 5 ? 50 ? 0 ? H0 ? 80 ? C0 ? $00'

G 6umrul maim de din;i pentru pinion:

Se rotun/e te la $ din i'

G 6umrul de din;i pentru pinionul cilindric: Z1 c * se recomand s #ie $0?

$'''$H 7$ * la danturile cementat*clite? 5'''(5 * la danturile mbunt;ite?$5'''( 75 * la danturile duri#icate 7-)2, nitrurate'


19/26

G 6umrul de din;i pentru roata cilindric condus:

Z2c = uc & Z1 c =$8,C mm se rotun/e te la $C'

Dup cum am men ionat mai sus numerele de din i se rotun/esc la valori ntre.i cu condi ia de a respecta urmtoarea rela ie:

* Dac nu se realizeaz condi;ia: se micForeaz sau se mresc Z1c Fi !sau Z2c pe ct

posibil s nu aib divizori comuni'

G 4odulul normal recalculat :

G Distan;a de re#erin; dintre ae: a= mn &Z

1+Z

2

2 co =H,C(

G 9n.hiul de an.renare #rontal: t0 =ar##oa

a0 o t =$,8J

ela ii pentr$ #al#$l$l "eo!etri# al an"rena'$l$i:

Date calculate i!sau adoptate anterior:

$' 6umrul de din i: Z1 =$ Z2 =$C

' 4odulul normal: mn =

(' 9n.hiul de nclinare de divizare: I=0J

' 9n.hiul de presiune normal de re#erin : n =0J

5' -oe#icientul normal al capului de re#erin : %an

=$

' -oe#icientul normal al /ocului de re#erin : cn

=0,5

H' -oe#icientul normal al nl imii de #lancare: %aFn

=0,5

le!entele "eo!etri#e "enerale ale an"rena'$l$i oloind alorile tandard alee7:


20/26

$' Distan a de re#erin dintre ae: a= (Z1+Z2)mn2 co =8,C mm

' 9n.hiul de an.renare #rontal: t0 =ar##oa

a0 o t =,5J

(' 4odulul #rontal: mt = mm !cosI=,5

' Diametre de divizare: d1 = Z1 K mt =HH,? d2 = Z2 K mt =$,55

5' &aportul de transmitere: i12 = Z1 ! Z2 =$,58

' Diametrul de rosto.olire: d0 1 =2a0 Z1

Z2Z1 =C, ?d0 2 =

2a0 Z2

Z2Z1 =$$0,( mm

H' -oe#icient normal de modi#icare a distan ei ntre ae: Yn =a0a

mn =0,$

8' -oe#icientul normal de mic orare a /ocului de re#erin la cap: 1n = #n * 1n =0,

C' Diametrul de picior:

d &1 = d1 *7 %an

Q cn

Q #n1 K mm=66,77 ? d &2 = d2 *7 %an

Q cn

Q #n2

K mm=114,65 mm

$0' 3nl imea de re#erin a dintelui: h=7 %an

Q cn

K mm=13,32mm

$$' 3nl imea dintelui scurtat: %c = a0 *d &1+d &2

2 * cn

K mm=17,26 !!;

$' Diametrul de cap de re#erin : da1 = d &1 Q %c =$0$,CH ? da2 = d &2 Q %c

=$C,5

$(' Diametrul cercului de cap eterior: d)1 = d1 Kcos t =(,CC? d)2 = d2 Kcos

t =$0(,CC

$' 9n.hiul de nclinare pe cilindrul de baz: ) =arct.7t.IKcos t =$8,HJ

$5' 9n.hiul de nclinare pe cilindrul de cap: o1 =arct.7 da1 Kt.I! d1 =H,CJ? o2 =

arct.7 da2 Kt.I! d2 =5,J


21/26

$' +rcul de divizare#rontal al dintelui: S t1 =7R!Q # t1 t. t K mt =$,5?

S t2 =7R!Q # t2 t. t K mt =$(,CC mm

$H' +rcul de divizare nominal al dintelui: Sn1 =7R!Q #n1 t. t K mn =$(,$H

Sn1 =7R!Q #n2 t. t K mn =$,0 mm

$8' 9n.hiul de presiune #rontal al capului dintelui: ta1 =arccos7 Z1 K mt Kcos t !

da1 =5$,$(J? ta2 =arccos7 Z2 K mt Kcos t ! da2 =5,8J?

+rcul de cap #rontal al dintelui: Sat1 = da1 7S t1

d1 Qinv ta1 =5C,?

Sat2 =

da2 7

St2/d

2

Qinv

ta2 =50,0$ mm


22/26

or e >n an"rena'$l #oni#:

$' 2or e tan.en iale:

Ft1 k =2 -

1k

dm1=($,5$? Ft2 k =

2 -2k

dm2=5(,$ /;

' 2or e radiale:

F$1 k = Ft1 k Kt. n Kcos 1 =88C,$? F$2 k = Ft2 k Kt. n Kcos 2 =5(,H(

3* 2or e aiale:

Fa1k = Ft1 k Kt. n sin 1 =C5,(? Fa2k = Ft2 k Kt. n Ksin 2 =H$,(8

or e >n an"rena'$l #ilindri#:

1* 2or e tan.en iale:

Ft1 c =2 -

1c

d0 1 =(C$,?Ft2 c =

2 -2 c

d0 2 =(, /;

)* 2or e radiale:

F$1c = Ft1 c t. t0 =$55,H? F$2 c = Ft2 c t. t0 =$0$H,C

3* 2or e aiale:

Ft1 c = Ft1 c t.I=$$8,CH? Ft2 c = Ft2 c t.I=8H,C

-alculul arborilor se e#ectueaz n urmtoarea succesiune:

* Predimensionarea* +le.erea rulmen ilor pentru rezemare* stabilirea dimensiunilor tronsoanelor pe #iecare arbore proiectarea #ormei arborilor* ale.erea asamblrilor arbore butuc* veri#icarea: la oboseal, la ri.iditate

+redi!enionarea ar?orilor


23/26

+ceast etap const n determinarea prin calcul a diametrelor tronsoanelor cu rol #unc ionalsau constructiv pentru #iecare arbore al transmisiei pe baza dia.ramei de moment de ncovoiereechivalent' -alculul se des# oar parcur.nd urmatoarele etape:

Se stabile te diametrul preliminar al arborelui din condi ia de rezisten la torsiune dp 2 3 22 3 222

=3

165t2 3 223 222

6 7at, 7 7at=255pa :

$' Diametrul preliminar al arborelui $:

dp1 =3

165t2

6 7at=(0,H !!;

)* Diametrul preliminar al arborelui :

dp2 =3

165t226 7at

=(,$

(' Diametrul preliminar al arborelui (:

dp3 =3

165t222

6 7at=(5,5

Ale"erea !aterial$l$i:

Pentru construc ia arborilor se utilizeaz o eluri care se ale. n #unc ie de natura solicitrii: *u oar: A 50 , A 0 * ST+S 500 80,* medie : A- (5 , A- 5 , A- 50 * ST+S 880 80,

* mari: 0-r6i$0, $-r6i$, (4o$H, 0-r$0, 50"-r$0 * ST+S HC$ 80'

+vnd solicitri medii materialul care va #ii ales pentru construc ia arborilor este A-50'

Cal#$l$l l$n"i!ilor ar?orilor:

+rborele de intrare $:


24/26

,3 este lun.imea activ pe care se monteaz roata din at conic $ 7pinionul de atac,

lun.imea acesteia este e.al cu supra#a a de a ezare a ro ii din ate: ,3 = )k1 =0 mm'

,2 este distan a ntre la.r7umrul de spri/in al rulmentului i pinionul de atac este

e.al cu 0 mm'

L$1(2) este lun.imea pe care se a eaz rulmentul 7nu este neaprat e.al cu l imea

rulmenului Ar$7=$5 mm'

,1 este distan a ntre la.re i este e.al cu $5 mm'

,4 este distan a dintre rulment i captul arborelui i este e.ala cu di#erenta lun.imii

dintre umrul de a ezare al rulmentului i lun.imea de a ezare a rulmentului: ,4 =0 mm'

At este lun.imea total a arborelui i este e.al cu $$ mm'

Datorit condi iilor constructive ma/oritatea dimensiunilor sunt strict dependente de #ormacarcasei, ast#el dimensiunile trebuiesc adoptate n a a #el inct s se asi.ure #unc ionalitatea an.rena/ului reductorului' +cest lucru este valabil i pentru dimensiunile arborilor urmtoriU

+rborele intermediar :


25/26

,5 =$5 mm

l imeatronsoanelorpentru montarea

rulmenilor ?,6 =$0U$5

mm distan a de

la roata din at la peretele carcasei? )1 * l imea

pinionului cilindric?

,7 =c=$0U$5 mm* distan a ntre ro ile din ate montate pe aceea i a?

b * lun.imea butucului ro ii conice conduse?

Aun.imea total a arborelui este de 05 mm'

+rborele de ie ire (:

l$*l imea rulmen ilor 7$5 mm

l*distan a ntre roata din at i peretele carcasei'


26/26

Aun.imea total a arborelui este de 05 mm'

@nto#!irea dia"ra!elor de !o!ente >n#ooietoare, !o!ente re$ltante i !o!entee#ialente*

3n urmtoarea ima.ine este reprezentat dia.ram de momente pentru pinionul de atac7arborele$, iar mai /os calcule pentru determinarea acesteia'

5ma# =*$$8H,$ L6KmmM

F$1 k =88C,$ 6

5Fc 1k =C L6KmmM

proiect de licenta.docx

Documents