Date post: | 19-Jan-2016 |
Category: |
Documents |
Upload: | puia-bogdan |
View: | 87 times |
Download: | 4 times |
CALCULUL CUTIEI DE VITEZE
Tema de proiectare
Să se proiecteze o cutie de viteze capabilă să preia şi să transmită momentul maxim al unui motor cu aprindere prin comprimare cu puterea maximă=130 kW, la turatia n =3400 rot/min.
Generalităţi
Rezistenţele la înaintare ale automobilului variază mult în funcţie de cond.concrete de deplasare şi corespunzător acestora trebuie să se schimbe si forţa detracţiune la roţile motoare. Marea majoritate a automobilelor actuale sunt echipa-te cu motoare cu ardere internă, a căror particularitate constă în faptul că puterea maximă este dezvoltată la turaţii foarte ridicate. automobilul necesită puteri mari si la viteze mici,care însă nu pot fi asigurate de motor datorită valorii relativ ridicate a turaţie minime stabile de funcţionare a acestora. In consecinţă, automobilul trebuie să fie înzestrat cu un dispozitiv care să permită schimbareatura]iei şi momentul roţilor motoare în timpul mersului si să asigure utilizarea integrală a puterii motorului la toate regimurile de funcţionare. Acestui scop îIserveşte cutia de viteze, care îndeplineşte funcţia unui variator de cuplu si turaţieţn transmisia automobilului, asigurînd totodată posibilitatea mersului înapoi si funcţionarea motorului la regim de mers încet şib în gol, atunci când automobilul stă pe loc.
DATE DE INTRARE
PUTEREA NOMINALA 176TURATIA 2850MOMENTUL MAXIM 707,652 70,765TURATIA Mmax 1710RAPORTUL RED.C. 5,56RAPOARTELE PE TREPTE
i1 8,35i2 5,464i3 3,576i4 2,341i5 1,531i6 1
MOM. LA ARB. SEC. 561,34 561 N
MODULUL ROTILOR DINTATEse adopta Diametrul Pitch= 6
modulul = 4,233333Se adopta modulul = 4
2. Alegerea schemei de organizare a cutiei de viteze
1-arbore primar 2-arbore intermediar3-arbore secundar 4-roată cu angrenare permanentă5-roată de pe arborele intermediar pentru treapta a V-a6-roată de pe arborele intermediar pentru treapta a IV-a7-roată de pe arborele intermediar pentru treapta a III-a8-roată de pe arborele intermediar pentru treapta a II-a9-roată de pe arborele intermediar pentru treapta a I-a10-pinion de pe arborele intermediar pentru mersul înapoi11-pinionul arborelui primar12,13,14,15 , 16-roţi dinţate de pe arborele secundar pentru treptele: a V-a,a IV-a,a III-a,a II-a , a I-a17-roata de pe arborele secundar pentru mers înapoi18-mufă de cuplare pentru treptele a V-a şi a VI-a19-mufă de cuplare pentru treptele a III-a şi a IV-a20-mufă de cuplare pentru treptele a I-a şi a II-a21-mufă de cuplare pentru mersul înapoi22-pinion de pe axul de mers înapoi
3. Calculul cutiei de viteză
3.1. Calculul roţilor dinţate
Distanţa dintre arbori (C) 165,45 mm
Se adopta C = 114,9 mm
z4= 40,4549132 se adopta z4= 40
Treapta I
C1 z11 z4 z9 z16 C 1,2 ,16 i1nou54 14 40 14 40 114,9 20 20,00 8,16
i1Treapta II 8,35
z8= 18,54141 se adopta z8= 18
C1 z8 z15 C i2nou i254 18 36 114,9 20,00 5,71 5,46
Treapta III z7= 23,98295 se adopta z7= 23
C1 z7 z14 C i3nou i354 23 31 114,9 20,00 3,85 3,58
Treapta IV z6= 29,68093 se adopta z6= 29
C1 z6 z13 C i3nou i354 29 25 114,9 20,00 2,46 2,34
C MM 403
Treapta V z5= 35,15968 se adopta z5= 35
C1 z5 z12 C i3nou i354 35 19 114,9 20,00 1,55 1,53
Calculul de dimensionare si verificare
4,00 pentru dinţi cementaţi şi căliţi
Distanţa dintre axe (C)
114,93 mm Se adopta C(STAS) = 115 mm
Alegerea materialelor şi a tensiunilor limită
Se alege oţel aliat destinat construcţiei de maşini : 18MoCrNi13 STAS 791 - 80
Tratamentul aplicat : cementare şi călire
3.2. Determinarea elementelor geometrice ale tuturor roţilor Elementele geometrice Elementele profilului de referinţă
Unghiul de presiune de referinţă : 20 °
Coefic. inălţimii capului de referinţă: 1
Coefic. jocului la capul dintelui de referinţă: 0,25
Modulul profilului de referinţă: 4
Pasul profilului de referinţă: 12,57 mm
Raza de racordare la piciorul dintelui de referinţă 1,52 mmTREAPTA I
0,387 21,17
Raportul de angrenare (u)
8,16
Distanta dintre axe (a)114,9 mm
mC
z zmn mim
2
2 1
cos m m i n 2
Cm
z zn 1
2 121 2cos
( ),
n
an
n
n
n n
tn n
h
c
m
p m
m
*
*
.0 38
wt t w n n
tntg
tg
;
cos ,9 10
uz
z
z
z 1
2
9
10
)(cos2
1169
10,9
zzm
a n
t
Diametre cercuri de divizare
170 mm VERIFICARE
115
60 mm
Diametre cercuri de bază
159 mm
56 mm
Diametre cercuri de rostog.
170 mm
60 mm
Diametre cercuri de picior
160,27 mmda2-df2 da1-df1
9 9
49,594 mm
Diametre cercuri de cap
178,27 mm
67,594 mm
TREAPTA IIDistan]a dintre axe (a)
114,9312 mm
0,387 21,173
Diametre cercuri de divizare
77 mm
1610,9
1 cosz
md n
dm
zn29 1 0
9 cos ,
d db t1 1 cosd db t2 2 cos
dd
wb
wt1
1 cos
dd
wb
wt2
2 cos
1
16,9
161 2
cos nnannf Xchz
md
2
16,9
92 2
cos nnannf Xchz
md
2
16,9
91 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
1
16,9
162 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
)(cos2
1158
15,8
zzm
a n
15,8cos
;
nt
nwntwt
tgtg t
815,8
8 cosz
md n
153 mm VERIFICARE114,93
Diametre cercuri de bază
72
142
Diametre cercuri de rostog. VERIFICAREda2-df2 da1-df1
78 mm -29,31 47,3104
152 mm
Diametre cercuri de picior
66,621 mm
143,24 mm
Diametre cercuri de cap
161,24 mm
84,621 mm
TREAPTA III
Distanţa dintre axe (a)
114,9312 mm
0,387 21,173
Diametre cercuri de divizare
97,90436 mm
1515,8
15 cosz
md n
tb dd cos18
tb dd cos215
wt
bw
dd
cos8
8
wt
bw
dd
cos15
15
1
15,8
88 2
cos nnannf Xchz
md
2
15,8
1515 2
cos nnannf Xchz
md
2
15,8
88 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
1
15,8
1515 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
)(cos2
1147
14,7
zzm
a n
14,7cos
;
nt
nwntwt
tgtg t
714,7
7 cosz
md n
t
VERIFICARE132 mm 115
Diametre cercuri de baz\
92 mm
123 mm
Diametre cercuri de rostog.
99 mm
131 mm
Diametre cercuri de picior
87,904 mm
121,96 mm VERIFICAREda2-df2 da1-df1
Diametre cercuri de cap 9 9
105,9 mm
139,96 mm
TREAPTA IVDistan]a dintre axe (a)
114,9312 mm
0,387 21,173
Diametre cercuri de divizare
123 mmVERIFICARE
114,93106 mm
Diametre cercuri de bază116 mm
99 mm
1414,7
14 cosz
md n
tb dd cos77
tb dd cos1414
wt
bw
dd
cos7
7
wt
bw
dd
cos14
14
1
14,7
87 2
cos nnannf Xchz
md
2
14,7
1414 2
cos nnannf Xchz
md
2
14,7
147 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
1
14,7
714 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
)(cos2
1136
13,6
zzm
a n
wt t wn n
tntg
tg
;
cos ,3 4
613,6
6 cosz
md n
1313,6
13 cosz
md n
tb dd cos66
tb dd cos1313
t
Diametre cercuri de rostog.
125 mm
106 mm
Diametre cercuri de picior
97 mmVERIFICAREda2-df2 da1-df1
113 mm 9 9
Diametre cercuri de cap
115 mm
131 mm
TREAPTA VDistan]a dintre axe (a)
114,9312 mm
23,050
Diametre cercuri de divizare
149 mm
81 mm
Diametre cercuri de picior
139 mm
71 mm
wt
bw
dd
cos6
6
wt
bw
dd
cos13
13
1
13,6
66 2
cos nnannf Xchz
md
2
13,6
1313 2
cos nnannf Xchz
md
2
13,6
66 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
1
13,6
1313 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
)(cos2
1125
12,5
zzm
a n
wt t wn n
tntg
tg
;
cos ,3 4
512,5
5 cosz
md n
1212,5
12 cosz
md n
1
12,5
55 2
cos nnannf Xchz
md
2
12,5
1212 2
cos nnannf Xchz
md
t
Diametre cercuri de cap
89 mm
157 mm
Verificarea dinţilor la incovoiere şi presiune de contact
Pentru ca dantura inclinată se ţine seama de caracterul dinamic al solicitării,de concentratorii de eforturi de la baza dintelui şi de gradul de acoperire avem conform teoremelor lui Lewis:
Mm = 707,652 N - momentul maxim al motoruluiKd = coeficient care ţine sema de caracterul dinamic al solicitării
a = 9 (pentru clasa a-II-a de precizie)-coeficient care ţine sema de precizia de prelucrare a danturii v = viteza tangenţială a roţii pe cercul de divizare
j = 3,5,7,9
u = 2,857143 raportul de angrenare al angrenajului permanentdj+1 = diametrul de divizare al roţii Zj+1p1 = planul normal al profilului de referinţă
10,17Y = -coeficient care ţine sema de forma şi numărul dinţilor
z = numărul de dinţi
Kc = 1,4 -coeficient care ţine sema de gradul de acoperireKe = (0,8 . . 0,9)E -
b =grosimea de bază a dinteluirb = raza de rotunjire a dintelui la bază
1,6
Zj+1 = nr. de dinţi ai roţii conducătoareZj = nr. de dinţi ai roţii conduse Valoarea efectivă calculată a efortului de incovoiere se compară cu efortul admisibil la incovoiere ai = 800 MPa
Calculul la presiunea de contact Valoarea efectivă a presiunii de contact are o mare influenţă asupra duratei
i
M
j d i
Z
d b p Y K K KN
1 1
Ka
u vd
vn
d m sMj
60
1013[ / ]
Yz z
0172115 45
2,
, ,
1874 3181 1
1
, ,z zj j
r mb ( , ... , )0 2 0 4
2
12,5
55 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
1
12,5
1212 22
cos2 nannwa Xh
zmcd
coscos1 mpp
de funcţionare a ro]ilor diţate. Dacă presiunea de contact este prea mare atunci se poate produce deteriorarea suprafeţei de lucru a danturii.
333
modulul de rezistenţă pentru oţel
Fn = for]a normală din angrenaj l = lungimea suprafeţelor de contact
Se adopta lăţimea rotilor dinţate după cum urmează:b1= 41 mmb2= 39 mmb3= 38 mmb4= 37 mm
Fn lTreaptaI 26895,27 43,63TreaptaII 59767,26 41,50TreaptaIII 46774,38 40,44TreaptaIV 37096,92 39,37
Rezultatele calculelor sunt prezentate în tabelul 3.1.
Tabelul 3.1.Nr. din]I z10 z9 z8 z7 z6 z5 z4 z3
Y 0,1461 0,1128 0,1435 0,1220 0,1396 0,1305 0,1332 0,1377dj+1;dj 170 60 77 153 98 132 123 106
1,567 1,567 1,609 1,609 1,633 1,633 1,637 1,637Kc 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4
v [m/s] 15,221 5,372 6,894 13,699 8,774 11,819 11,013 9,491Kd 0,4978 1,0937 0,9229 0,5436 0,7738 0,6133 0,6489 0,7289Ke 1,4106 1,4106 1,4481 1,4481 1,4698 1,4698 1,4734 1,4734 651,72 1088,256 769,385 773,412 730,475 731,861 725,506 725,005 32,923 11,620 14,912 29,631 18,979 25,564 23,821 20,528
j+1;j 208,5359 26,78854 34,37862 68,3108 43,7546 58,9348 54,9165 47,32641pc 97,60981 152,003 130,004 116,617
Valoarea efectivă calculată a presiunii de contact se compară cu presiunea admisibilă de contact Pac = 1500 Mpa
pF E
lcn
j j
0 41 81 1
1
,
E N mm 21103 2, /
j
jj
jd d
2 2 2 211sin
cos.;
sin
cos
Fn
F
lb
t
cos cos
cos
3.3. Calculul rotilor dinţate pentru treapta a-I-a după metoda ISO
Calculul de predimensionare
Numărul de dinţi ptr. pinion respectiv pentru roata
14,000
14 dinti40 dinti
Raportul de agrenare real
2,86
0,017
Numărul critic de dinţi pentru predimensionare
21,2836
21,284
Dacă Cw=C pentru angrenaj zero deplasat
coeficientul normal respectiv frontal al deplasării de profil
-0,50,5
0
Diametrele cercurilor de divizare
60 mm
170 mm VERIFICARE114,9312
Diametre cercuri de bază56 mm
159 mm
Diametre cercuri de rostog.
60 mm
171 mm
11,4max1 cos1
2 datn um
CZ
Z Z
Z Z udat
1 1
2 1
max
max
uZ
Z
u
uu
u
u
u
d a t
d a t
2
1
1
0 0 3
1
.
Z Z
arC
C
arctgtg
cr n cr
w tw
t
tu
1 13
1 2
cos
cos cos
cos
,
114
4
11
1
114
6,00
tt
st
n
n
n
nn
XX
X
X
X
X
XX
1111,4
11 cosz
md n
411,4
4 cosz
md n
tb dd cos1111
tb dd cos44
wt
bw
dd
cos11
11
wt
bw
dd
cos4
4
Diametre cercuri de piciorVERIFICARE
50 mm da2-df2 da1-df19 9
160 mm
0,969377
1,471
87915,5219,91
Tensiuni admisibile pentru solicitarea de contact respectiv de incovoiere pentru predimensionare1305 Mpa633 Mpa640 MPa
111
0,9891 9550000
Criteriul siguranţei în func]ionare a angrenajului pentru predimensionare
14 < 19,91
Distanţa dintre axe la predimensionare
21
Momentul de torsiune la arborele pinionului
6E+05
Diametre cercuri de cap
68 mm
178 mm
Unghiul de inclinare al danturii pe un cerc oarecare
18,734
1
11,4
1111 2
cos nnannf Xchz
md
2
11,14
44 2
cos nnannf Xchz
md
Z f Z Y Y u
X Y Y Z Z Z
Z MPa
Z
Z
Z Y Y
n cr n cr Fa Sa n
n cr Fa Sa E H
E
H
n cr Fa Sa
1 1 1
1 1 12
1 2
1 2
1 1 1
1 13
189 8
2 49
[( ); ]
( .... . )( )
,
cos
, cos
,
,
Z cr1
H P
F P 1
F P
N
w
N
Z
Z
Y
Y
Y
2
1 2
1 2
1
2
,
,
Z Z cr1 1
a uT
uK Z Z Zw
HPa E H
( , .. , )( ) ( )08 09 1 1
23
TP
n16
1
9 5 5 1 0 ,
d c mz
h Xa w n an n12
1222 2 2
cos ,
d c mz
h Xa w n an n21
1 212 2 2
cos ,
bb
w
arctgd
dtg
1
1 2,
Elementele angrenajului echivalent Nr. de dinţi ai roţii echivalente
pentru predimensionare 16,000
43,000
pentru dimensionare 17,000
47,000
Diametrele cercurilor de divizare ale roţilor echivalente
64,00 mm172,00 mm
Coeficientul de lăţime0,12
0,231
3,24 Ka= 1,25
2,414
1,232
3,85 2,061,9 1,9
Diametrele cercurilor de bază ale roţilor echivalente60,14 mm
161,63 mm Diametrele cercurilor de cap ale ro]ilor echivalente
72,41 mm
179,73 mm Distanţa dintre axe ale angrenajului echivalent
128,150572 mm
Gradul de acoperire al angrenajului echivalent
1,324
Gradul de acoperire al angrenajului în plan frontal, gradul de acoperire suplimentar, resp. total
2,070
2,070 > 1,1 . . 1,2
15,378
0,4185 2,489
a
34
4
311
11
cos
cos
ZZ
ZZ
n
n
coscos
coscos
24
4
211
11
bn
bn
ZZ
ZZ
44
1111
nnn
nnn
Zmd
Zmd
d a
m d
u
Z
1
2
1
Z
Ztg
H
Hb
wt
2 49
2
1 2
2
, cos
cos
cos
,
Y
YF a
S a
1
1
Y
YF a
S a
2
2
nbn
nnbn
dd
dd
cos
cos
44
1111
4444
11111111
dddd
dddd
anan
anan
cC
wnb
n
wn
cos
cos
cos2
wnn
wnwn
nn
bnanbnann m
C
m
dddd
cos2
sin2
cos2
24
24
211
211
wtn
wtwn
tn
baban m
C
m
dddd
cos2
sin2
cos2
24
24
211
211
min
nm
b
11,4sin
b Ca w
Condiţia de evitare a ascuţirii dintelui-3,54 > 1,336
4,94 > 1,336 Diametrele cercurilor de vârf
64,46 mm
182,94 mm
0,104418 29,69
290,066623
Viteza periferică pe cercul de divizare
8,8929468 m/s
Alegerea treptei de precizie şi a procedeului tehnologic de execuţie a ro]ilor angrenajului
Se alege treapta de precizie 6 Procedeul tehnologic de execuţie : danturare prin şeveruire Rugozitatea flancului : Ra1,2 = 0,4 Se alege ulei T 80 EP 2Factorul de elasticitate a rotilor
Factorul zonei de contact şi factorul de formă al dintelui pentru solicitarea de încovoiere
0,913
Factorii gradului de acoperire pentru solicitarea de contact respectiv pentru încovoiere
4 1,352,4 1,97
0,759
0,612
Factorii înclinării dintilor pentru solicitarea de contact respectiv de încovoiere
0,969
0,930
0,482
Factorul dinamic Treapta de precizie Kv = 1,1
Factorul de repartizare a sarcinii pe lăţimea danturii pentru solicitarea de contact respectiv de incovoiere11 1,1
1,1 1,1
K
K
K
H w
F w
K K K
K K K
H HW
F FW
1 1
1 1
( )
( )
mtdd
mtdd
av
av
334,0
334,0
44
1111
444
111111
cos
cos
cos
cos
vt
tv
vt
tv
dd
dd
180
25.0
180
25.0
4
44
11
1111
ttnn
vt
ttnn
vt
tgZ
tgXinv
tgZ
tgXinv
v t
v t
1
2
100060
1111 ndv
Z MPaE 1899,
Ztg
Hb
t wt
22
cos
cos
Y
YF a
F a
1
2
Z E
4
31
Yn
0 250 75
,.
Y
YS a
S a
1
2
Z
Y
Y
Y Y
c os
,
,
,
m in
m in
1 2
1 21
1 2 01 0 2 5
),( zvfKv
4. Stabilirea forţelor din angrenaje pentru fiecare treaptă de viteză
Incărcările arborilor din cutia de viteze sunt determinate de forţele din angrenajele roţilor dinţate. Aceste forţe dau naştere la reacţiuni corespunzătoare în lagărele arborilor, a căror determinare este necesară atît pentru calculul de rezistenţă al arborilor cît şi pentru calculul de alegere al rulmen]ilor. In fiecare angrenaj acţionează o forţă tangenţială Ft, una radială Fr, si una axială Fa ale căror valori sunt date de rela]iile:
unde: Ii = raportul de la motor la roata respectivă= unghiul de angrenareunghiul de înclinare al danturiird = raza cercului de divizare
3.5. Calculul reactiunilor din lagarele arborilor din cutia de viteze pentru fiecare treapta
Arborele secundar
FM i
rF F
tgF F tgt
M i
dr t a t ;
cos;
RF l
L
RF l F r
L
R R R
RF l
L
RF l F r
L
R F
R R R R
C Ht i
C Vr i a i d i
C C H C V
D Ht i
D Vr i a i d i
D A a i
D D H D V D A
5
2
5
2
2 2
4
2
4
2
2 2 2
Arborele intermediar
Arborele primar
Rezultatele calculelor sunt sitetizate în tabelul 4.1
Treapta I II III IV V
F'ti=Fti 23749,12 52775,8224 41302,82 32757,41 32757,41F'ri=Fri 9198,7237 20441,6083 15997,78 12687,89 12687,89F'ai=Fai 8643,9728 19208,8284 15033 11922,72 11922,72RCH 8308,273 18462,829 14449,17 11459,69 11459,69RCV 2367,9883 -4136,7861 7708,501 7872,357 12687,89RC 8639,1417 18920,5986 16376,8 13903,18 17096,99RDH 15440,847 29000,5757 12949,73 7027,167 32757,41RDV 6830,7354 16090,1768 8289,279 4815,538 12687,89RDA 8643,9728 19208,8284 15033 11922,72 11922,72RD 18968,315 38326,313 21503,46 14653,39 37096,92F'tp=Ftp 23749,12 23749,1201 23749,12 23749,12F'rp=Frp 9198,7237 9198,72372 9198,724 9198,724F'ap=Fap 8643,9728 8643,9728 8643,973 8643,973REH 4436,2286 -12957,697 -29297,4 -32023,4REV 11281,398 20353,0074 18303,81 17582,13RE 12122,296 24127,7188 34545,14 36532,58RFH 16781,182 33079,6475 16204,54 9522,33RFV 7116,0497 13428,9187 6892,699 4304,486RFA 0 10564,8556 6389,023 3278,748RF 18227,623 37231,9099 18732,75 10952,33RAH -2541,4694 468,631139 -721,132 -1607,3 3396,979RAV 800,49714 -1127,7038 2383,578 2432,149 3761,055RA 2664,5567 1221,20067 2490,276 2915,264 5068,037
RF' l l F ' l
L
RF' l l F ' r F ' l F ' r
L
R R R
RF' l l F ' l
L
RF ' l l F ' r F ' r F ' l
L
R F' F '
R R R R
EHtp ti
EVrp ap dp ri ai d i
E EH EV
FHti tp
FVri ai d i ap dp rp
FA ai ap
F FH FV FA
( )
( ) '
( )
( ) ' '
7 8 8
3
7 8 8
3
2 2
6 7 6
3
6 7 6
3
2 2 2
RR L F l
l
RF l F r R L
l
R R R
RR L l F l l
l
RF l l F r R L l
l
R F
R R R R
AHCH tp
AVrp ap dp CV
A AH AV
BHCH tp
BVrp ap dp CV
BA ap
B BH BV BA
1 2
1
2 1
1
2 2
1 1 1 2
1
1 2 1 1
1
2 2 2
( ) ( )
( ) ( )
RBH -17982,316 -4817,66 -10021,1 -13896,7 14856,67RBV 12367,209 3934,2338 19290,8 19503,23 16448,95RBA 8643,9728 8643,9728 8643,973 8643,973RA 23474,025 10649,2398 23393,92 25460,04 22165,03
Diametre cercuri de divizare baza rostogolire picior captreapta1 20,00
40 z10 0,170 0,159 0,170 0,160 0,17814 z9 0,060 0,056 0,060 0,050 0,068
treapta2 20,0036 z8 0,077 0,072 0,078 0,067 0,16118 z7 0,153 0,142 0,152 0,143 0,085
treapta3 20,0031 z6 0,098 0,092 0,099 0,088 0,10623 z5 0,132 0,123 0,131 0,122 0,140
treapta4 20,0025 z4 0,123 0,116 0,125 0,097 0,11529 z3 0,106 0,099 0,106 0,113 0,131
ang. perm. 2014 z1 0,060 0,056 0,060 0,050 0,06840 z2 0,170 0,159 0,171 0,160 0,178
L1 L2 L30,0415 0,303 0,3105
l1 0,140l2 0,030l3 0,012l6 0,010
l4 l5I 0,197 I 0,106II 0,167 II 0,137III 0,095 III 0,208IV 0,065 IV 0,238
l7 l8I 0,219 I 0,081II 0,189 II 0,111III 0,117 III 0,183IV 0,087 IV 0,213
3.6. Calculul de rezistenţă al arborilor la încovoiere si torsiune
Calculul de predimensionare al arborilor din cutia de viteze
Arborele primar
26,32 mm
Arborele intermediar si secundar
66,18 mm
d MI M 2283,
d CII ( . ... . )04 045
Arborele secundar
Rezultatele calculelor suntprezentate în tabelul 3.1.
Tabelul 3.1.Treapta I II III IV
M4vst 466493,692 -688774,88 732307,637 511703,2M4vdr 208929,428 -2160570,7 -259554,75 -122692M4H -1636,7298 -3074,061 -1372,6712 -744,88Mi4 466496,563 688781,74 732308,923 511703,8d3 60 60 50 40Wi 21205,7504 21205,75 12271,8463 6283,185Wt 42411,5008 42411,501 24543,6926 12566,37Mt4 59088,942 3866,6105 2530,56355 1656,613i4 21,9986 32,4809 59,6739 81,4402t4 1,3932 0,0912 0,1031 0,1318ech4 22,1744 32,481 59,674 81,441
Arborele intermediar
M R l
M M F r
M R l
M M M
Wd
W W M M i
M
W
M
W
M Pa
vst
C V
vdr
vst
a i d i
H CH
iH v H
i t i tH M k
ii
it
t
t
ech i t adm
4 4
4 4
4 4
42
42
3
44
44
42
42
322
4 130
; ;
;
M R l
M M F' r
M R l l F' l F ' r
M M F r
M R l
M R l l F l
M M u
M M M
Wd
Wd
M
W
M u
W
Vst
EV
Vdr
vs t
ap dp
Vs t
EV rp ap dp
Vdr
Vst
a i d i
V E H
E H tp
t M
i V H
i t
ii
it
M
t
ech
2 6
2 2
3 6 7 7
3 3
2 6
3 6 7 7
3 32
32
3 3
33
3
32 16
'
'
; ;
;
i t a dm M Pa32
324 1 30
Rezultatele calculelor sunt prezentate în tabelul 3.2.Tabelul 3.2.
Treapta I II III IVM2vst 117326,54 211671,277 190359,6 182854,2M2vdr 1589122,3 873979,385 1036642 1249906M3vst 1310163,1 2369308,44 1682437 1449090M3vdr 527903,64 1633410,54 946539,5 713192,2M2H 46136,777 -134760,05 -304693 -333043M3H 6230002,3 2628088 -1352763 -1056215Mi3 6366274,9 3538427,47 2158834 1793168d 75 66 66 60Wi 41417,481 28224,8538 28224,85 21205,75Wt 82834,963 56449,7076 56449,71 42411,5i3 153,70985 125,365662 76,48697 84,56048t3 24,408327 35,8170652 35,81707 47,67251ech4 161,27549 144,388358 104,7936 127,4408
Arborele primar
M R l
M R l l R l
M M M
Wd
Wd
M M
M
W
MPa
BV AV
iVst
AV BV
iB iV iH
i t
t M
tBt
t
ech iB t adm
1
1 2 2
2 2
3 3
2 2
32 16
4 130
; ;
Se adopta diametrul arborelui primar d = 50 mm
Rezultatele calculelor sunt prezentate în tabelul 3.3.
Tabelul 3.3.Treapta I II III IV
MBv 112070 -157879 333701 340501Mivst -229148 -307206 -144039 -141644Mivdr 28415,9 -49641,4 113525,2 115919,8MBH -26431,3 4873,8 -7499,8 -16715,9MiH 429074 160819 266849 345822MiB 486429 346754 303242 373706Wi 12271,8 12271,8 12271,8 12271,8Wt 24543,7 24543,7 24543,7 24543,7tB 28,832 28,832 28,832 28,832iB 39,638 28,256 24,710 30,452ech4 69,974 64,215 62,736 65,212
3.7. Verificarea rigidităţii arborelui intermediar
săgeata la deplasarea roţii p' în plan vertical
Rezultatele calculelor sunt prezentate în tabelul de mai jos.
Treapta I II III IVf'pv1 0,000031 0,000032 0,000032 0,000033
f'pv2 0,000503 0,000563 0,000503 0,000031
f'pv3 0,000035 0,000094 0,000074 0,000065
f'pv4 -0,000145 -0,00004 0,000058 0,00006
f'pV -0,00007 0,000582 0,000074 0,000789
f'pH1 -0,00007 -0,00007 0,000017 0,000094
f'pH2 0,000074 0,000207 0,000094 0,000058
f'pH -0,00001 0,00013 0,000059 0,000078
f'p 0,000424 0,00059 0,000594 0,000059
f f f f f
fF' l l l
L EI
f F' r l L l Ll
L
fF' l
l L l l l
fF' r
EI
l
Ll l L
l l
Ll
pv pv pv pv pv
pvrp
pv ap d p
pvri
pvai di
' ' ' ' '
'
' '
'
''
1 2 3 4
16 7 8
2
3
2 62
32
6 36
3
38
36
332
6 82
6
46
3
36 7 3
6 7
2
36
2
2 2
6EIL
2 32
2
3
f f f
fF' l l l
EIL
fF' l
l L l l l
f f f
p H p H p H
p Htp
p Hti
p pV pH
' ' '
'
'
' ' '
1 2
16
27 8
2
3
28
36 3
26 8
26
2 2
2
6EIL
f p v'
Rezultatele calculelor sunt prezentate în tabelul alăturat.
Treapta I II III IVf'iv1 0,00287 0,00403 0,0033 0,0035
f'iv2 0,0037 0,0025 0,0043 0,0047
f'iv3 0,022 0,015 0,026 0,032
f'iv4 0,045 0,0036 0,0008 0,0009
f'iV 0,033 0,0251 0,0341 0,0397
f'iH1 0,0027 -0,0064 -0,011 0,02
f'iH2 0,0187 0,114 0,014 0,017
f'iH 0,0284 0,1076 0,003 0,005
f'I 0,0435 0,1104 0,0345 0,031
I 358908,1 1553155 4159220 3158926
3.8 Calculul de alegere al rulmentilor
Rulment Tip Dimensiuni Sarcina rad.de bazad D B Dinamică Statică
A radial cu role cilindrice 50 110 27 110 112B radial cu role cilindrice 50 110 27 110 112C radial-axial cu role conice 45 100 25 88,9 97,1D radial-axial cu role conice 45 100 25 88,9 97,1
Capacitate de încărcare dinamică
635,11459
D- durata de funcţionare în milioane rotaţiiQ - sarcina echivalentă , în NC - capacitatea de încărcare dinamică, în Np - exponent ce depinde de tipul rulmentului p = 3 rulmenţi cu bileDurabilitatea p = 3,33 rulmenţi cu role
343,29 mil. rota]ii
C Q Dnp
Dn De h
60
106
Id
f f f f f
fF' l l l
L EI
fF'
EI
l l l l
Ll
l l l l
LL l l
fF' r dp
EI
l l
Ll l L
l
L
p
iv iv iv iv iv
ivri
ivrp
ivrp
'
' ' ' ' '
'
'
''
4
1 2 3 4
16 7
282
3
27 8 6 7
3
373 7 8 6 7
332
7 82
36 7
3
37 6 3
62
3
64
2
6
2 32
2
3
l l
fF' r
EIl l L l l L
l l
L
f f f
fF'
EI
l l l l
Ll
l l l l
LL l l
ivai di
iH iH iH
iHtp
6 7
4 6 72
32
6 7 36 7
3
1 2
17 8 6 7
3
373 7 8 6 7
332
7 82
22 3
6
'
' ' '
'
'
Dh - durata de funcţionare în orene - turatia echivalentă a inelului rulmentuluiVa med = 35 km/h (pentru camioane)r = 0,529 m
1907,16086 rot/min
1 3 5 16 75
1,949
n1= 341,317365 rot/min 0,179n2= 521,5959 rot/min 0,273n3= 796,979866 rot/min 0,418n4= 1217,42845 rot/min 0,638n5= 1861,52841 rot/min 0,976
85197,13
Qi - sarcina radială din rulment în treapta ISi - sarcina axială din rulment în treapta I
m = 1,5 coeficientul reducerii sarcinii axiale
Q1 Q2 Q3 Q4 Q521824,5634 6219,9713 21738,3798 23947,76 22165,03
Qn1 Qn2 Qn3 Qn4 Qn534790,5226 19185,931 34704,339 36913,72 35130,99
nV
ri ie
amedo cvmed 266.
ii i i i i
cvmedcv cv cv cv cv
1 1 2 2 3 3 4 4 5 5
1 2 3 4 5
Q Q Q Q Q Qnp ( ) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5
1
Q Q mSi
Q R R
ni i
i BHi BVi
2 2