Proiect mecanisme si transmisii

Student: Avadanei Iulia Grupa: 937IMA Facultatea de Inginerie Aerospatiala-UPB

Capitolul 1: Calculul energetic si cinematic al transmisiei

nML ≔ 120 PML ≔ 13 Cs ≔ 1.1

1.1 Calculul puterilor pe arborii transmisie

A. Calculul randamentului total al transmisiei:

ηTCT ≔ 0.96 ηCF ≔ 1 ηCEB ≔ 1 ηpr ≔ 0.993

ηtot ≔ ηTCT ⋅ ηCF ⋅ ηCEB ⋅ ηpr ηtot = 0.953

ηAK ≔ 0.987 ηAC ≔ 0.98 ηB ≔ 0.97 ηpr ≔ 0.994

ηRT ≔ ηAK ⋅ ηAC ⋅ ηB ⋅ ηpr 3 ηRT = 0.921

B. Calculul puterii motorului electric

⎛⎝PML ⋅ Cs⎞⎠
PME ≔ ―――― PME = 15.001 PML < PME
ηtot
PML ≔ PME ⋅ ηtot PML = 14.3

C. Calculul puterilor pe arbori

PI ≔ PME = 15.001 PII ≔ PI ⋅ ηTCT ⋅ ηpr = 14.314 PIII ≔ PII

PIV ≔ PIII ⋅ ηAK ⋅ ηpr 2 ⋅ ηB = 13.541 PV ≔ PIV ⋅ ηpr ⋅ ηAC = 13.19

PV
―― = 11.991
Cs

2.2 Calculul turatiilor pe arborii transmisiei

A. Se alege un motor 160L cu P=18.5kW si 2930rpm turatie nME ≔ 2930 PME ≔ 18.5
nME
B. Calculul raportului de transmitere total iTOT ≔ ―― = 24.417 iRT_STAS ≔ 16 iRT ≔ 16
nML
iAK ≔ 4.55 iAC ≔ 3.55 iRT ≔ iAK ⋅ iAK = 20.703

iTOT iTOT
iTCT ≔ ――― iTCT ≔ 1.6 iRT ≔ ―― iTOT ≔ iTCT ⋅ iRT
iRT_STAS iTCT
iTCT = 1.6
nML ≔ 120 nME ≔ 2930 iTCT ≔ 1.526 iAC ≔ 3.55

nI ≔ nME nI ≔ 2.93 ⋅ 10 3
 nI ≔ nME nI ≔ 2.93 ⋅ 10 3
nI
nII ≔ ――nII = 1.92 ⋅ 10 3
iTCT
nIII ≔ nII
nIII
nIV ≔ ――nIV = 540.86
iAC

nIV
nV ≔ ―― nV = 152.355 verificare nv aprox egal cu nml
iAC

1.3 Calculul momentelor de torsiune pe arborii de transmisie

30 P
Mt ≔ ― ⋅ ―⋅ 10 6 PI ≔ 15.001 PII ≔ 14.314 PIII ≔ PII PIV ≔ 13.541 PV ≔ 13.19
π n
30 PI
Mt1 ≔ ― ⋅ ―⋅ 10 6 Mt1 = 4.889 ⋅ 10 4
π nI
30 PII
Mt2 ≔ ― ⋅ ―― ⋅ 10 6 Mt2 = 7.119 ⋅ 10 4 Mt1 < Mt5
π nII
30 PIII
Mt3 ≔ ― ⋅ ―― ⋅ 10 6 Mt3 = 7.119 ⋅ 10 4
π nIII
30 PIV
Mt4 ≔ ― ⋅ ―― ⋅ 10 6 Mt4 = 2.391 ⋅ 10 5
π nIV
30 PV
Mt5 ≔ ― ⋅ ―― ⋅ 10 6 Mt5 = 8.267 ⋅ 10 5
π nV

1.4 Calculul diametrelor capetelor de arbore

3 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Mt 3 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Mt1
d≔ 16 ⋅ ――― τAT ≔ 20 dI ≔ 16 ⋅ ――― dI = 23.177
π ⋅ τAT π ⋅ τAT

3 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Mt2 3 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Mt3
dII ≔ 16 ⋅ ――― dII = 26.27 dIII ≔ 16 ⋅ ――― dIII = 26.27
π ⋅ τAT π ⋅ τAT

3 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Mt4 3 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Mt5
dIV ≔ 16 ⋅ ――― dIV = 39.339 dV ≔ 16 ⋅ ――― dV = 59.489
π ⋅ τAT π ⋅ τAT
1.5 Standardizarea dimensiunilor capetelor de arbore

dI ≔ 24 dII ≔ 28 dIII ≔ 28 dIV ≔ 42 dV ≔ 65

Capitolul 2: Calculul transmisiei prin curelele trapezoidale

2.1 Alegerea curelei trapezoidale și dimensionarea transmisiei

Se adopta o curea
PI ≔ 15.001 nI ≔ 2.93 ⋅ 10 3
iTCT ≔ 1.526 trapezoidala ingusta cu profil
Dp1 ≔ 70 SPZ cu Dp1=63...180 mm

2.2 Diametrul primitiv al roții conduse ξ ≔ 2% iTCT ≔ 1.526

Dp2 ≔ ((1 - ξ)) ⋅ Dp1 ⋅ iTCT Dp2 = 104.684 Dp2 ≔ 100

 iTCT ≔ 1.526

Dp2 ≔ ((1 - ξ)) ⋅ Dp1 ⋅ iTCT Dp2 = 104.684 Dp2 ≔ 100

2.3 Viteza periferica a roții conducătoare

⎛⎝π ⋅ Dp1 ⋅ nI⎞⎠
V1 ≔ ―――― V1 = 10.739
60 ⋅ 1000
2.4 Distanța orientativă dintre axe 0.7 ⋅ ⎛⎝Dp1 + Dp1⎞⎠ ≤ A12 ≤ 2 ⋅ ⎛⎝Dp1 + Dp2⎞⎠

0.7 ⋅ ⎛⎝Dp1 + Dp1⎞⎠ = 98 2 ⋅ ⎛⎝Dp1 + Dp2⎞⎠ = 340 A12 ≔ 200

2.5 Lungimea primitivă orientativă a curelei

2
⎛⎝Dp1 + Dp2⎞⎠ ⎛⎝Dp2 - Dp1⎞⎠
Lp_orient ≔ 2 ⋅ A12 + π ⋅ ―――― + ―――― = 668.16 Lp ≔ 630
2 4 ⋅ A12

2.6 Distanta dintre axe

2
8 ⋅ A12 2 - 2 ⋅ ⎛⎝2 ⋅ Lp - π ⋅ ⎛⎝Dp1 + Dp2⎞⎠⎞⎠ ⋅ A12 + ⎛⎝Dp2 - Dp1⎞⎠ a ≔ 2 ⋅ ((2 ⋅ 630 - π ⋅ ((70 + 100))))
2
2
a = 2.108 ⋅ 10 6
8 ⋅ 200 2 - 2 ⋅ ((2 ⋅ 630 - π ⋅ ((70 + 100)))) ⋅ 200 + ((100 - 70)) Δ ≔ a 2 - 4 ⋅ 8 ⋅ 30 2
‾‾ Δ = 2.079 ⋅ 10 6
((2 ⋅ 630 - π ⋅ ((70 + 100)))) Δ
x1 ≔ 2 ⋅ ―――――――― + ―― x1 = 180.86
2⋅8 2⋅8

‾‾ A12 ≔ 180.86
((2 ⋅ 630 - π ⋅ ((70 + 100)))) Δ
x2 ≔ 2 ⋅ ―――――――― - ―― x2 = 0.622
2⋅8 2⋅8

2.7 Unghiul dintre ramurile curelei

⎛⎝Dp2 - Dp1⎞⎠ ⎛ ⎛⎝Dp2 - Dp1⎞⎠ ⎞
γ ≔ 8.6024446 ―――― = 0.075 γ ≔ 2 ⋅ asin ⎜―――― ⎟
2 ⋅ 200 ⎝ 2 ⋅ 200 ⎠

2.8 Unghiurile de înfășurare ale curelei

β1 ≔ π - γ β2 ≔ π + γ β1 ≔ 180 ° - γ β1 ≔ 171.3975554 β2 ≔ 180 + γ β2 ≔ 188.6024446

2.9 Calculul preliminar al numărului de curele

Cf ≔ 1.3 cβ ≔ 1 - 0.003 ⋅ ⎛⎝180 ° - β1⎞⎠ cβ ≔ 0.4858073338

CL ≔ 0.82 P0 ≔ 2.54
Cf z0
z0 ≔ PI ⋅ ―――― z0 = 19.273 cz ≔ 0.85 z≔― z = 22.674 z ≔ 12
CL ⋅ cβ ⋅ P0 cz

2.10 Verificarea frecvenței îndoirilor

2.10 Verificarea frecvenței îndoirilor
x≔2
x
f ≔ V1 ⋅ ――― f = 34.092
Lp ⋅ 10 -3
PI ≔ 15.001 V1 ≔ 10.739

2.11 Forța de întindere inițială și forța de apăsare

PI
Fu ≔ 1000 ⋅ ― Fu = 1.397 ⋅ 10 3 Fa ≔ 1.6 ⋅ Fu F0 ≔ Fa Fa = 2.235 ⋅ 10 3
V1

Capitolul 3: Proiectarea unui angrenaj conic cu dinti drepti

3.1 Aleg materialul 20MoNi35

3.2 Determinarea elementelor dimensionale principale ale angrenajului

A. Diametrul de divizare al pinionului conic

σHlim ≔ 25.5 ⋅ 60 KH ≔ 1.6 ⋅ 10 6 KA ≔ 1 Mt3 ≔ 7.119 ⋅ 10 4 ψR ≔ 0.25 iAK ≔ 4.55

3 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Mt3
d1 ≔ KH ⋅ KA ⋅ ――――――――――
ψR ⋅ ⎛⎝1 - 0.5 ⋅ ψR 2 ⎞⎠ ⋅ σHlim 2 ⋅ iAK d1 = 35.345

B. Modulul danturii rotilor dintate pe conul frontal exterior

Mt3
KF ≔ 20 σFlim ≔ 370 mnmin ≔ KF ⋅ KA ⋅ ――――――――――――― 2
ψR ⋅ d1 2 ⋅ ⎛⎝1 - 0.5 ⋅ ψR⎞⎠ ⋅ σFlim ⋅ ‾‾‾‾‾‾‾
iAK 2 + 1
mnmin = 3.454

mk_STAS ≔ 3 1.05 ⋅ mk_STAS = 3.15

3.454 > 3.15 mk_1STAS ≔ 4 m≔4

C. Calculul numarului de dinti ai rotilor dintate iAK = 4.55

d1
z1 ≔ ―= 8.836 z1 ≔ 16
m

z2 ≔ z1 ⋅ iAK z2 ≔ 71

D. Verificarea abaterii raportului de transmisie

z2 ||iAK - iAKef||
iAKef ≔ ― iAKef = 4.438 Δi ≔ ――――⋅ 100% = 0.025
z1 iAK

3.3 Calculul geometric al angrenajului conic cu dinti drepti

3.3 Calculul geometric al angrenajului conic cu dinti drepti

A. Elemente cunoscute

hoa_ ≔ 1 hof_ ≔ 1.2 co_ ≔ 0.2

hoa ≔ hoa_ ⋅ m = 4

hof ≔ hof_ ⋅ m = 4.8

ho ≔ m ⋅ ⎛⎝hoa + hof⎞⎠ = 35.2

p0
co ≔ m ⋅ co_ = 0.8 p0 ≔ π ⋅ m = 12.566 e0 ≔ ―= 6.283 d0 ≔ 2 ⋅ R
2
B. Calculul deplasarilor specifice ale danturii iAK = 4.55

xr1 ≔ 0.49 xr2 ≔ -0.49 z1 = 16

z1
―= 0.225
xt1 ≔ 0.2 xt2 ≔ -0.2 z2

C. Elementele geometrice ale angrenajului

Semiunghiurile conurilor ⎛ z1 ⎞
δ1 ≔ atan ⎜―⎟ = 12.7 ° δ2 ≔ 90 ° - δ1 = 77.3 °
⎝ z2 ⎠

Diametrul de divizare d1 ≔ m ⋅ z1 = 64 d2 ≔ m ⋅ z2 = 284

lungimea exterioara a generatoarei conurilor de divizare

d1 d2
R ≔ ―――― = 145.561 ―――― = 145.561
2 ⋅ sin ⎛⎝δ1⎞⎠ 2 ⋅ sin ⎛⎝δ2⎞⎠

Latimile danturii rotilor

b ≔ 0.3 ⋅ R = 43.668

Diametrele de divizare medii:

dm1 ≔ d1 - b ⋅ sin ⎛⎝δ1⎞⎠ = 54.4

dm2 ≔ d2 - b ⋅ sin ⎛⎝δ2⎞⎠ = 241.4

Modulul mediu al danturii:

dm1
mm1 ≔ ―― = 3.4
z1

dm2
mm2 ≔ ―― = 3.4
z2

Numarul de dinti ai rotii plane de referinta:

Numarul de dinti ai rotii plane de referinta:

z1
z0 ≔ ――― = 72.78
sin ⎛⎝δ1⎞⎠

Inaltimea piciorului dintelui:

hf1 ≔ m ⋅ ⎛⎝hoa_ + co_ - xr1⎞⎠ = 2.84 hf2 ≔ m ⋅ ⎛⎝hoa_ + co_ - xr2⎞⎠ = 6.76

Inaltimea capului dintelui:

ha1 ≔ m ⋅ ⎛⎝hoa_ + xr1⎞⎠ = 5.96 ha2 ≔ m ⋅ ⎛⎝hoa_ + xr2⎞⎠ = 2.04

Inaltimea dintelui:
hf2
h1 ≔ ha1 + hf1 = 9.96 ―― = 0.046
R

Unghiul capului dintelui:

⎛ ha1 ⎞ ⎛ ha2 ⎞
Θa1 ≔ atan ⎜―― ⎟ = 2.345 ° Θa2 ≔ atan ⎜―― ⎟ = 0.803 °
⎝ R ⎠ ⎝ R ⎠

Unghiul la piciorul dintelui

⎛ hf1 ⎞ ⎛ hf2 ⎞
Θf1 ≔ atan ⎜―― ⎟ = 1.574 ° Θf2 ≔ atan ⎜―― ⎟ = 2.659 °
⎝ R ⎠ ⎝ R ⎠

Unghiul conului de cap

δa1 ≔ δ1 + Θf2 = 15.359 ° δa2 ≔ δ2 + Θf1 = 78.875 ° cos ⎛⎝δ1⎞⎠ = 0.976 α ≔ 20 °

Unghiul conului de picior

δf1 ≔ δ1 - Θf1 = 11.125 ° δf2 ≔ δ2 - Θf2 = 74.641 °

Diametrele de cap
da1 ≔ d1 + 2 ⋅ ha1 ⋅ cos ⎛⎝δ1⎞⎠ = 75.628

da2 ≔ d2 + 2 ⋅ ha2 ⋅ cos ⎛⎝δ2⎞⎠ = 284.897

Diametrele de picior
df1 ≔ d1 - 2 ⋅ ha1 ⋅ cos ⎛⎝δ1⎞⎠ = 52.372

df2 ≔ d2 - 2 ⋅ ha2 ⋅ cos ⎛⎝δ2⎞⎠ = 283.103

Inaltimea exterioara a conului de cap:

d1
Ha1 ≔ ―⋅ cot ⎛⎝δ1⎞⎠ - ha1 ⋅ sin ⎛⎝δ1⎞⎠ = 140.69
2
d2
Ha2 ≔ ―⋅ cot ⎛⎝δ2⎞⎠ - ha2 ⋅ sin ⎛⎝δ2⎞⎠ = 30.01
2

Arcul de divizare al dintelui:

Arcul de divizare al dintelui:
s1 ≔ m ⋅ ⎛⎝0.5 ⋅ π + 2 ⋅ xr1 ⋅ tan ((α)) + xt1⎞⎠ = 8.51

s2 ≔ m ⋅ ⎛⎝0.5 ⋅ π + 2 ⋅ xr2 ⋅ tan ((α)) + xt2⎞⎠ = 4.056

Unghiul de presiune la capul exterior al dintelui pe conul frontal exterior:

⎛ d1 ⎞
αa1 ≔ acos ⎜―― ⋅ cos ((α))⎟ = 37.325 °
⎝ da1 ⎠
⎛ d2 ⎞
αa2 ≔ acos ⎜―― ⋅ cos ((α))⎟ = 20.49 °
⎝ da2 ⎠

Arcul de cap exterior al dintelui

inv ((α)) ≔ tan ((α)) - α inv ⎛⎝αa1⎞⎠ ≔ tan ((α)) - α

⎛ s1 ⎛⎝inv ⎛⎝αa1⎞⎠ - inv ((α))⎞⎠ ⎞

sa1 ≔ da1 ⋅ ⎜―- ――――――― ⎟ = 10.056
⎝ d1 cos ⎛⎝δ1⎞⎠ ⎠

⎛ s2 ⎛⎝inv ⎛⎝αa2⎞⎠ - inv ((α))⎞⎠ ⎞

sa2 ≔ da2 ⋅ ⎜―- ――――――― ⎟ = 4.069
⎝ d2 cos ⎛⎝δ2⎞⎠ ⎠

Unghiul de rabotare al dintelui:

⎛ ⎛⎝0.5 ⋅ s1 + R ⋅ sin ⎛⎝Θf1⎞⎠ ⋅ tan ((α))⎞⎠ ⎞ ⎛ ⎛⎝0.5 ⋅ s2 + R ⋅ sin ⎛⎝Θf2⎞⎠ ⋅ tan ((α))⎞⎠ ⎞
χ1 ≔ atan ⎜―――――――――― ⎟ = 2.247 ° χ2 ≔ atan ⎜―――――――――― ⎟ = 1.767 °
⎝ R ⋅ cos ⎛⎝Θf1⎞⎠ ⎠ ⎝ R ⋅ cos ⎛⎝Θf2⎞⎠ ⎠

D. Elementele geometrice ale angrenajului cilindric analog

Diametrele de divizare ale rotilor inlocuitoare:

d1 d2
dv1 ≔ ――― = 65.605 dv2 ≔ ――― = 1.292 ⋅ 10 3
cos ⎛⎝δ1⎞⎠ ⎛ ⎞
cos ⎝δ2⎠

Diametrele de cap ale rotilor inlocuitoare

dav1 ≔ dv1 + 2 ⋅ ha1 = 77.525 dav2 ≔ dv2 + 2 ⋅ ha2 = 1.296 ⋅ 10 3

Numarul de dinti ai rotilor inlocuitoare

z1 z2
zv1 ≔ ――― = 16.401 zv2 ≔ ――― = 322.963
cos ⎛⎝δ1⎞⎠ cos ⎛⎝δ2⎞⎠
Diametrele de baza ale rotilor inlocuitoare:

dbv1 ≔ dv1 ⋅ cos ((α)) = 61.648 dbv2 ≔ dv2 ⋅ cos ((α)) = 1.214 ⋅ 10 3

Distanta dintre axele angrenajului inlocuitor:

⎛⎝dv1 + dv2⎞⎠
av12 ≔ ―――― = 678.729
2

Gradul de acoperire:
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
dav1 2 - dbv1 2 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
dav2 2 - dbv2 2 sin ((α))
εα ≔ ――――― + ――――― - av12 ⋅ ――――― = 1.54
2 ⋅ π ⋅ m ⋅ cos ((α)) 2 ⋅ π ⋅ m ⋅ cos ((α)) π ⋅ m ⋅ cos ((α))

E. Verificarea dimensionala a danturilor dintate

Coarda nominala de divizare a dintelui cu joc nul intre flancuri

cos ⎛⎝δ1⎞⎠ cos ⎛⎝δ2⎞⎠

s'1 ≔ s1 - s1 3 ⋅ ――― = 8.485 s'2 ≔ s2 - s2 3 ⋅ ――― = 4.056
6 ⋅ d1 2 6 ⋅ d2 2

Inaltimea la coarda de divizare

cos ⎛⎝δ1⎞⎠ cos ⎛⎝δ2⎞⎠

h'a1 ≔ ha1 + s1 2 ⋅ ――― = 6.236 h'a2 ≔ ha2 + s1 2 ⋅ ――― = 2.054 iAC = 3.55
4 ⋅ d1 4 ⋅ d2

3.4 Calculul fortelor din angrenajul conic cu dinti drepti

Forte tangentiale:

Mt3
Ftm1 ≔ 2 ⋅ ―― = 2.617 ⋅ 10 3 Ftm2 ≔ 2.617 ⋅ 10 3 Ftm1 ≔ Ftm2
dm1

Forte radiale
Frm1 ≔ Ftm1 ⋅ tan ((α)) ⋅ sin ⎛⎝δ1⎞⎠ = 209.399

Forte axiale:

Fam1 ≔ Ftm1 ⋅ tan ((α)) ⋅ sin ⎛⎝δ2⎞⎠ = 929.208

Forta normala pe flancul dintelui

Fnm ≔ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Ftm1 2 + Frm1 2 + Fam1 2 = 2.785 ⋅ 10 3

Capitolul 4: Calculul angrenajului cilindric cu dinti inclinati

Capitolul 4: Calculul angrenajului cilindric cu dinti inclinati

Aleg materialul 21MoMnCr12

σHlim ≔ 25.5 ⋅ 60 = 1.53 ⋅ 10 3 σFlim ≔ 400 Rm ≔ 1080 σc ≔ 835 KH ≔ 110500 KA ≔ 1 ψd ≔ 0.5

4.2. Determinarea elementelor dimensionale principale ale angrenajului

A) Distanta dintre axe

3 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Mt4 ⎛⎝1 + iAC⎞⎠
amin45 ≔ ⎛⎝1 + iAC⎞⎠ ⋅ KH ⋅ KA ⋅ ―――― 2
+ ―――= 128.588 a45 ≔ 125 KF ≔ 1.7
ψd ⋅ σHlim iAC

Distanta dintre axe se va standardiza prin STAS 6055-82

Modulul normal al danturii rotilor dintate

Mt4 2
mnmin ≔ KF ⋅ KA ⋅ ――――― ⋅ ⎛⎝1 + iAC⎞⎠ = 2.693 mn ≔ 4
ψd ⋅ σFlim ⋅ a45 2

Stabilirea unghiului de inclinare a dintilor rotilor dintate

β ≔ 10 ° cos ((β)) = 0.985

Calculul numarului de dinti ai rotilor dintate care formeaza angrenajul

cos ((β)) cos ((β))

z3' ≔ 2 ⋅ a45 ⋅ ――――― = 13.528 z3 ≔ 15 mn ≔ 2 ⋅ a45 ⋅ ――――= 3.607 mn ≔ 3.5
mn ⋅ ⎛⎝1 + iAC⎞⎠ z3 ⋅ ⎛⎝1 + iAC⎞⎠

z4 ≔ z3 ⋅ iAC = 53.25 z4 ≔ 53

Distanta de referinta intre axe

⎛⎝z3 + z4⎞⎠
a045 ≔ mn ⋅ ―――― = 120.836
2 ⋅ cos ((β))

Verificarea abaterii raportului de transmitere

z4 ||iAC - iACef||
iACef ≔ ―= 3.533 Δi ≔ ――――⋅ 100% = 0.005
z3 iAC

CALCULUL GEOMETRIC AL ANGRENAJULUI CILINDRIC CU DINTI INCLINATI

Elementele cremalierei de referinta

α0 ≔ 20 ° hoa' ≔ 1 hof' ≔ 1.25 c0' ≔ 0.25 hoa ≔ m ⋅ hoa' = 4 hof ≔ m ⋅ hof' = 5
p0
h0 ≔ ⎛⎝hoa' + hof'⎞⎠ ⋅ m = 9 c0 ≔ c0' ⋅ m = 1 p0 ≔ π ⋅ m = 12.566 s0 ≔ ―= 6.283
2

Calculul coeficientilor deplasarilor specifice:

Calculul coeficientilor deplasarilor specifice:
⎛ tan ⎛⎝α0⎞⎠ ⎞ z1
αt ≔ atan ⎜――― ⎟ = 20.284 ° αwt ≔ 24.941281 ° xsn ≔ 1.325 zn3 ≔ ――― = 16.752
⎝ cos ((β)) ⎠ cos ((β))
3

z2 z3 ⎛⎝z4 - z3⎞⎠
zn4 ≔ ――― = 74.337 λ ≔ 0.7 xn3 ≔ xsn ⋅ ―――+ λ ⋅ ―――= 0.683
3 ⎛⎝z3 + z4⎞⎠ ⎛⎝z3 + z4⎞⎠
cos ((β))

xn4 ≔ xsn - xn3 = 0.642

Elementele geometrice ale angrenajului:

Modulul frontal

m
mt ≔ ――― = 4.062
cos ((β))

Diametrele de divizare:
d3 ≔ mt ⋅ z3 = 60.926 d4 ≔ mt ⋅ z4 = 215.27

- Diametrele de baza:
db3 ≔ d3 ⋅ cos ⎛⎝αt⎞⎠ = 57.148 db4 ≔ d4 ⋅ cos ⎛⎝αt⎞⎠ = 201.921

- Diametrele de rostogolire:

cos ⎛⎝αt⎞⎠ cos ⎛⎝αt⎞⎠

dw3 ≔ d3 ⋅ ―――= 63.025 dw4 ≔ d4 ⋅ ―――= 222.689
cos ⎛⎝αwt⎞⎠ cos ⎛⎝αwt⎞⎠

Diametrele de picior:
df3 ≔ d3 - 2 ⋅ m ⋅ ⎛⎝hoa' + c0' - xn3⎞⎠ = 56.393 df3 ≔ 56.34

df4 ≔ d3 - 2 ⋅ m ⋅ ⎛⎝hoa' + c0' - xn4⎞⎠ = 56.058 df4 ≔ 56.06

- Diametrele de cap
da3 ≔ d3 + 2 ⋅ mn ⋅ ⎛⎝hoa' + xn3⎞⎠ = 72.71 da3 ≔ 72.71

da4 ≔ d4 + 2 ⋅ mn ⋅ ⎛⎝hoa' + xn4⎞⎠ = 226.761 da4 ≔ 190.76

Jocurile la picior
0.1 ⋅ m = 0.4
⎛⎝df3 + da4⎞⎠ ⎛⎝df4 + da3⎞⎠
cn3 ≔ a45 - ―――― = 1.45 cn4 ≔ a45 - ―――― = 60.615
2 2
cna ≔ 0.1 ⋅ m = 0.4

daca nu sunt indeplinite conditiile se va scurta capul dintelui astfel incat sa asigur un joc admisibil
in acest caz diametrele de cap vor deveni

da3 ≔ 2 ⋅ a45 - df3 - 2 ⋅ cna = 192.86 da4 ≔ 2 ⋅ a45 - df4 - 2 ⋅ cna = 193.14
da3 ≔ 2 ⋅ a45 - df3 - 2 ⋅ cna = 192.86 da4 ≔ 2 ⋅ a45 - df4 - 2 ⋅ cna = 193.14

Inaltimea dintilor
⎛⎝da3 - df3⎞⎠ ⎛⎝da4 - df4⎞⎠
h3 ≔ ―――― = 68.26 h4 ≔ ―――― = 68.54
2 2

Unghiul de presiune la capul dintelui in planul frontal

-1 -1
⎛ d3 ⎞ ⎛ d4 ⎞
αat3 ≔ cos ⎜―― ⋅ cos ⎛⎝αt⎞⎠⎟ = 1.046 αat4 ≔ cos ⎜―― ⋅ cos ⎛⎝αt⎞⎠⎟ = 1.994
⎝ da3 ⎠ ⎝ da4 ⎠

- Arcul dintelui pe cercul de cap in plan frontal:

invαt ≔ tan ⎛⎝αt⎞⎠ - αt invαat3 ≔ tan ⎛⎝αat3⎞⎠ - αat3 Restul calculelor sunt in excel

⎛ ⎛⎝π + 4 ⋅ xn3 ⋅ tan ⎛⎝αt⎞⎠⎞⎠ ⎞

sat1 ≔ da2 ⋅ ⎜――――――― + invαat3 + invαt⎟ = 237.59
⎝ 2 ⋅ z3 ⎠

CALCULUL FORTELOR DIN ANGRENAJUL CILINDRIC CU DINTI INCLINATI

Mt4
Ft3 ≔ 2 ⋅ ―― = 7.848 ⋅ 10 3 Ft4 ≔ Ft3 Fr3 ≔ Ft3 ⋅ tan ⎛⎝αt⎞⎠ = 2.901 ⋅ 10 3 Fr4 ≔ Fr3
d3
Fa3 ≔ Ft3 ⋅ tan ((β)) = 1.384 ⋅ 10 3 Fa4 ≔ Fa3 Fn ≔ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Ft3 2 + Fr3 2 + Fa3 2 = 8.481 ⋅ 10 3

Capitolul 5: Proiectarea constructiva a arborilor si rotilor dintate ale reductorului de turatie

5.1. Proiectarea arborelui III
A) Stabilirea diametrelor pt fiecare tronson al arborelui

1. Diametrul capatului de arbore

dca ≔ dIII dIII = 28

2. Diametrul de montaj al rulmentului

dfus ≔ dca + 7 = 35

D ≔ 80 T ≔ 32.75 B ≔ 31 E ≔ 25 a ≔ 20 d1 ≔ 54.9 r ≔ 2.5 r1 ≔ 0.8

C ≔ 83 C0 ≔ 71

3. Alegere piuliței și șaibei de siguranța pentru montajul rulmenților

3.1. Piulita pentru fixarea rulmentului

Se va alege o piulita KM5 STAS 4373-80

D ≔ 52 D1 ≔ 44 m≔8 b≔5 t≔2 c≔1
3.2. Șaiba de siguranța
d ≔ 25 D ≔ 42 D1 ≔ 36 h ≔ 23 E≔5 b≔5 g ≔ 1.25 nrdinti ≔ 13

4. Alegerea etansarii - Diametrul de montaj al etansarii d_s

4. Alegerea etansarii - Diametrul de montaj al etansarii d_s

dca = 28 dfus = 35

d ≔ 32 D ≔ 50 rmax ≔ 0.4 d1max ≔ 29.2 h ≔ 10

5. Diametrul de "montaj" al pinionului conic d0

r ≔ 2.5
d0 ≔ r ⋅ 1.5 + dfus = 38.75

6. Diametrul de cap al pinionului conic da

da ≔ da1 = 75.628

B) Stabilirea lungimilor tronsoanelor arborelui

1. Lungimea capatului de arbore

dca = 28 lca ≔ 60 h = 10 Y ≔ m + g = 9.25 E=5 T = 32.75 Z≔5 l ≔ 40.96

I ≔ 2.5 ⋅ l = 102.4

Proiectarea arborelui intermediar 4

A) Stabilirea diametrelor pentru fiecare tronson al arborelui
1. Diametrul capatului de arbore

dIV = 42 drIV ≔ 40

D ≔ 90 T ≔ 35.25 B ≔ 33 E ≔ 27 a ≔ 23 d1 ≔ 63 r = 2.5 r1 = 0.8 C ≔ 102 C0 ≔ 85

3. Diametrul de "montaj" al pinionului cilindric d0 (roata 1 cilindrica)

d0roata1cilindrica ≔ drIV + 1.5 ⋅ r = 43.75 d0roata2cilindrica ≔ 43.75

dapinioncilindric ≔ 64 d0roata1cilindrica ≔ d0roata2cilindrica

5. Diametrul umarului de blocare a rotii z2

d2 ≔ 43.75 + 5 = 48.75

B) Stabilirea lungimilor pentru fiecare tronson al arborelui

l_rul = latimea rulmentului
b_pin_cil = latimea pinionului cilindric (excel angrenaj cilindric)
L_B_roata2conica = latimea butucului rotii z2 angrenaj conic
L_B_roata2conica = (0.1...1.5)*d_0_roata2conica

bpincil ≔ 30 Lbroata2conica ≔ 1.5 ⋅ 43.75 = 65.625

5.3. Proiectarea arborelui de iesire din reductor - V

A) Stabilirea cotelor pentru fiecare tronson al arborelui V
1. Diametrul capatului de arbore
dca ≔ dV = 65 lca ≔ 140

2. Diametrul de montaj al rulmentului

2. Diametrul de montaj al rulmentului
dfus ≔ dV + 5 = 70 D ≔ 150 B ≔ 35 r ≔ 3.5 a ≔ 64 C ≔ 90 C0 ≔ 73.5

3. Diametrul de montaj al etanșării, dî

dî ≔ 68 D ≔ 100 rmax ≔ 0.5 d1max ≔ 65.8 h = 10

4. Diametrul de „montaj” al pinionului cilindric d0

d0 ≔ dfus + 1.5 ⋅ r = 75.25 LB ≔ 1.5 ⋅ d0 = 112.875

5. Diametrul umărului de blocare a rotii d2

d2 ≔ d0 + 3 ‥ 10 X ≔ 5 ‥ 10 R1 ≔ 1 ‥ 3 R2 ≔ 1 ‥ 3

5.4. Pinionul conic – Roata z1

R ≔ 145

b ≔ 36

da1 ≔ 75

δf1 ≔ 12

δa1 ≔ 15

5.5. Roata conjugata a angrenajului conic – Roata z2

LB ≔ 1.5 ⋅ 43.75 = 65.625 d0 ≔ 43.75 f ≔ 0.5 ⋅ m = 4 S ≔ 2.5 ⋅ m = 20 Δ ≥ 2.5 ⋅ m

c ≔ 1.5 ⋅ S = 30

5.6. Pinionul cilindric – Roata z3

5.7. Roata conjugata a angrenajului cilindric – Roata z4

5.7. Roata conjugata a angrenajului cilindric – Roata z4

CAP. 6 Diagrame de forte si momente. Verificare Rulmenti

5.1. – Schema de incarcare și rezemare a arborelui III

Tronsoanele cilindrice cu secţiune plină:

1 - cap de arbore STAS),
2 - suprafaţa de etanşare
3 - suprafaţă filetată pentru piuliţa canelată pentru
rulmenţi cu şaibă de siguranţă
4, 6 - tronson montare rulment adoptat,
5 - tronson cu diametrul mai mic decât al rulmentului,
7 - tronson cu umăr de fixare axială,
8 -se consideră ca cilindru cu diametrul egal cu diametrul
mediu al pinionului conic;
5.2. – Schema de incarcare și rezemare a arborelui IV

Tronsoanele cilindrice cu secţiune plină:

1, 5 – tronson de montare a rulmentului adoptat;
2 – tronson cu umăr de fixare axială;
3 – suprafata cilindrica cu diametrul egal cu diametrul de
picior al pinionului cilindric
4 – tronson cu umăr de fixare axială
5 – tronson de montare roată conic
picior al pinionului cilindric
4 – tronson cu umăr de fixare axială
5 – tronson de montare roată conic

5.3. – Schema de incarcare și rezemare a arborelui V

Calculul arborilor reductorului :

Calculul arborilor reductorului :
dp1 ≔ 70 bc ≔ 30

Dimensiunile longitudinale ale tronsoanelor arborelui de intrare

bc dp1 bc
l1a1 ≔ dp1 + 20 + ―= 105 l3a1 ≔ ―― + 10 + ―= 60
2 2 2
l2a1 ≔ dp1 + 10 = 80

Dimensiunile longitudinale ale tronsoanelor arborelui secundar

dp2 ≔ 104.684

brk ≔ 30

brc ≔ 65.625
dp2 brk
l1a2 ≔ ―― + 10 + ―― = 77.342
2 2

brc brk
l2a2 ≔ ― + 10 + ―― = 57.813
2 2
dp2 brc
l3a2 ≔ ―― + ― + 10 = 95.155
2 2

Dimensiunile longitudinale ale tronsoanelor arborelui de ieşire

l1a3 ≔ l1a2 + l2a2 = 135.155

l2a3 ≔ l3a2 = 95.155

Determinarea reacţiunilor la arborele de intrare:

Plan vertical

∑ FV =0
V2 + V3 - F - Fkt1 =0

V2 + V3 -