+ All Categories
Home > Documents > Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Date post: 28-Jun-2015
Category:
Upload: gabriel-maftei
View: 1,182 times
Download: 18 times
Share this document with a friend
61
UNIVERSITATEA BACAU FACULTATEA DE INGINERIE Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560 (Licenţă) Pagina 1
Transcript
Page 1: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

UNIVERSITATEA BACAU

FACULTATEA DE INGINERIE

Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560 (Licenţă)

Coordonare: Prof. univ. dr. ing. Schnakovszky Carol Student: Maftei G.George-Gabriel

8 septembrie 2009

Pagina 1

Page 2: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Cuprins : Capitolul I- Descrierea maşinii unealta:

1.1 Reprezentarea simplificata si identificarea parţilor componente. Studiul cutiei de viteze in ansamblul MU.

1.2 Mişcarea executata de MU.1.3 Tipuri de suprafeţe prelucrate.1.4 Scule utilizate.

Capitolul II- Calculul cinematic al cutiei de viteze: 2.1 Calculul numărul treptelor de turaţie. Calculul raportului de turaţie al motorului.

2.2 Alegerea turaţilor normalizate. 2.3 Studiul economic structurale a reţelelor structurale si alegerea reţelei structurale optime. 2.4 Construcţia diagramei structurale a cutiei de viteza.

2.5 Calculul rapoartelor de transmisie . 2.6 Reprezentarea schemei cinematice a cutiei de viteza. 2.7 Calculul nr. de dinţi ai roţilor dinţate. 2.8 Calculul abaterlor turaţiilor de la valorile standardizate.

Capitolul III- Calculul si construcţia roţilor dinţate Capitolul IV- Calculul si construcţia arborilor din cutia de

viteze: 4.1 Calculul si construcţia arborilor intermediari. 4.2 Calculul si construcţia arborilor principali.

Capitolul V- Alegerea rulmenţilor si a lagărelor

Pagina 2

Page 3: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Capitolului I

Strungul Normal SNA 560

Strungul normal SNA 560 sunt caracterizate prin poziţia orizontala a arborelui principal care executa mişcarea principala de rotaţie , prin avansul longitudinal continuu si in special prin universitatea prelucrărilor pe care le poate realiza. Pe acest strung se executa strunjirii cilindrice si conice , plane, profilate, de filetare, prelucrări de găurire, lărgire, adâncire sau alezare, iar u unele dispozitive speciale chiar si prelucrări prin frezare sau rectificare. Strungurile normale se fabrica intr-o gama foarte larga de tiodimensiuni pentru a putea prelucra semifabricate cu diametre si lungimi variind intre limite mari precum si cu grade de precizie a suprafeţelor diferite. Operaţia de bază a acestor maşini este strunjirea. În acest scop se utilizează

cuţite de strunzit. Utilizând alte tipuri de scule, pe strunguri se pot realiza şi operaţii

de găurire, alezare, adâncire, filetare,etc.

Clasificarea strungurilor se face luând-se în considerare diverse criterii, cade

exemplu:

după poziţia arborelui principal: a-strunguri orizontale; B-strunguri

verticale;

după gradul de automatizare: a-strunguri cu comandă manuală; B-

strunguri semiautomate; C-strunguri speciale;

după gradul de universalitate: a-strunguri universale; B-strunguri

specializate; C-strunguri speciale;

după greutate şi dimensiunile de gabarit: a-strunguri mici; B-strunguri

mijlocii; C-strunguri grele;

după gradul de precizie: a-strunguri de precizie normală; B-strunguri

de precizie ridicată.

Parametrii caracteristici ai strungurilor sunt legaţi, în general, de dimensiunile

limită ale pieselor care se pot prelucra cu un regimuri de aşchiere economice.

Pagina 3

Page 4: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Părţile componente principale ale strungului SNA 560 si descrierea acestora.Schema de principiu si principalele parţi componente ale strungului SNA 560 este prezentat in continuare:

1- capul păpuşii fixe;2- papusa fixa;3- pornire si oprire motor electric principal;4- pornire si oprire pompa de răcire;5- ampermetru6- comanda de rotire intermitenta arbore principal;7- arbore principal;8- portcuţit rapid;9- sanie portcuţit;10- placa rotativa;11- sanie transversala;12- sanie longitudinala;13- deplasarea rapida a săniilor căruciorului;14- vârf de fixare;15- pinola;16- maneta blocare pinola;17- corp papusa mobila;18- placa de baza;

Pagina 4

Page 5: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

19- blocare rapida a păpuşii mobile;20- comutatorul lumina;21- întrerupător principal;22- dulap cu aparatura electrica;23- picior;24- batiu;25- motor pentru deplasări rapide;26- cutia căruciorului;27- şurub conducător;28- bara de avansuri;29- tava;30- bara cu opritor la cota;31- picior;32- curie de avansuri si filete;33- capacul roţilor de schimb;T1,T2-tambur pentru schimbarea turaţilorM1- maneta pentru filete cu pas normal sau cu pas mare;M2 - maneta inversor de avansuri si filete;M3 - maneta pentru piuliţe secţionateM4 - maneta pentru avans longitudinal sau transversal;M5 - roata de mina pentru deplasarea longitudinala a căruciorului;M6 - maneta sanie portcuţit;M7 - roata de mana pentru deplasarea pinolei;M8 - maneta şurub conducător transversal;MAP - maneta de comanda rotiri directe si inversia arborelui principal;R1,R2,R3 - rozete pentru reglarea avansurilor si a filetelor;Cr - cremaliera fixa.

Pagina 5

Page 6: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Strungul normal SNA 560 se caracterizează printr-un înalt grad de universalitate şi sunt destinate prelucrării pieselor de revoluţie având forme şi dimensiuni variate În figura 1 se prezintă schema cinematică structurală a unui strung normal

Piesa fixată în dispozitivul de fixare Df (mandrină universal), execută mişcarea principală A, iar cuţitul fixat în suportul Sc execută mişcarea de avans longitudinal B, sau de avans transversal C. Rotaţia piesei se realizează prin lanţul cinematic principal alcătuit din motorul electric asincron ME1,mecanismele de cuplare şi inversare a turaţiei C1,I1, cutia de viteze Cv şi arborele principal Ap cu dispozitivul de fixare Df .

Avansul longitudinal B al saniei longitudinale SL se realizează prin lanţul cinematic de avans longitudinal L1. Mişcarea se transmite saniei longitudinale prin cuplajul C2, inversorul de avans I2, raţiile de schimb As, Bs, cutia de avansuri şi filete CAF, comutatoarele de mişcare C3,C4 şi mecanismul de transformare pinion cremalieră

Mişcarea de avans C a saniei transversale ST se realizează prin lanţul cinematic de avans transversal. Acesta este derivat din lanţul cinematic de avans longitudinal de la comutatorul C4, iar prin comutatorul C5 se antrenează şurubul avansului transversal SC2. Ambele avansuri se mai pot realiza şi manual de la raţiile de mână Rm1 şi Rm2. Mişcările de avans rapid se realizează cu ajutorul motorului electric ME2 şi acuplajului de depăşire CD.

Pagina 6

Page 7: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Prelucrarea filetelor se realizează prin cuplarea şurubului conducător SC4 si a piuliţei cuplabile PC. Toate elementele ce transmit mişcarea de la arborele principal la şurubul conducător constituie lanţul cinematic de filetare.

Sania suport SS poate fi înclinată faţă de axa maşinii (în vederea strunjirii pieselor conice), avansul său E realizându-se manual de la roata de mână Rm3

Păpuşa mobilă PM se poate deplasa şi poziţiona manual pe ghidajele batiului.

Pinola păpuşii mobile PPM utilizată pentru utilizarea unor scule sau dispozitive se

poate deplasa manual de la roata de mâna Rm4.

Lanţurile cinematice principale

Lanţul cinematic principal asigură desprinderea aşchiei cu o viteză optimă de aşchiere. Mişcarea se efectuează pe traiectoria curbei directoare sau formează curbe elementare a căror înfăşurătoare este directoare. Se clasifica după traiectoria mişcări realizate la organul de ieşire :

- lanţuri cinematice pentru mişcare circulară - lanţuri cinematice pentru mişcare rectilinie

Lanţurile cinematice pentru mişcare circulară în funcţie de tipul maşini unelte trăsnit mişcare la semifabricat (cazul strungurilor) sau la sculă (maşini de frezat, găurit).

Viteza de aşchiere obţinută la organul de ieşire depinde de mai mulţi factori care se modifică în timpul exploatări maşinii unelte, astfel că lanţurile trebuie să asigure obţinerea vitezelor de aşchiere la valorile optime. Din punct de vedere al obţineri valorilor vitezelor de aşchiere lanţurile mişcări principale se grupează în :

- lanţuri cu schimbare în trepte a vitezelor - lanţuri cu schimbare continuă a vitezelor

Operaţia de schimbare a turaţiei organului de ieşire astfel ca viteza periferică să corespundă cu viteza de aşchiere dorită este de fapt o reglare de unde şi mecanizmele destinate acestui scop se numesc mecanisme de reglare.

În componenţa lanţurilor cinematice ale mişcări principale mai intră: mecanisme pentru inversarea sensului de rotaţie, mecanisme pentru cuplarea şi decuplarea mişcări precum şi mecanisme de frânare în scopul reducerii timpului de oprire.

Organul de antrenare fiind un motor electric mişcarea de intrare este deci o mişcare de rotaţie cu una sau mai multe turaţii de unde se transmite la organul de ieşire prin intermediul unui sistem de mecanisme mecanice, hidraulice, electrice sau combinaţii ale acestora.

Pagina 7

Page 8: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Accesoriile strungului. Principalele accesorii ale strungului normal servesc la prinderea semifabricatelor de forme si dimensiuni diferite, precum si pentru executarea unor lucrări speciale. Acestea pot fi grupate in dispozitive pentru lucrări speciale, roti de schimb si truse de chei. Dispozitivele pentru prinderea si antrenarea semifabricatelor sunt :

1- universalul cu trei bacuri (fig.3.3)2- platoul cu patru bacuri (fig.3.5)3- flanşa de antrenare (fig. 3.6)4- platoul simplu (fig. 3.4)5- vârful de prindere (fig. 3.8)6- luneta fixa si mobila (fig. 3.7)7- dornuri rigide si elastice etc.

Pagina 8

Page 9: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 9

Page 10: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Capitolul IICalculul cinematic al cutiei de viteze

Pagina 10

Page 11: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 11

Date de intrare:

Z 24 Numarul de trepte de turatie :

nmin 20 [rot/min] Turatia minima a primei trepte de turatie:

nmax 2000 [rot/min] Turatia maxima a primei trepte de turatie:

1.25 Ratia seriei geometrice a turatiilor:

PM 10 [KW] Puterea N transmisa prin lantul cinematic principal:

Determinarea ecuatiei structurale:In cadrul acestui proiec avem trei grupuri a1, a2 si a3:

21 1 23

31

26

212

a1 2 a2 3 a3 2 a4 2

Schema cinematica, schema detaliata si reteaua structurala:

--z3/z4-- --z7/z8-- --z13/z14--(M)-1/2-(I)--z5/z6--(II)--z9/z10--(III)--z15/z16--(IV)--z17/z18-z19/z20-- (AP) --z11/z12--

Page 12: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 12

Diagrama turatiilor:

Determinarea numerelor de dinti a primului grup de angrenaje:

u02960

2240 u0 1.321

u11 1 a1 1 b1 1

u121

3

a2 1 b2 2

Se determina cel mai mic multiplu comun a sumelor ak+bk:

a1 b1 2

k1 6a2 b2 3

Alegem q=4 pentru a nu avea znim=17: q1 17Z3 k1 q1

a1

a1 b1

Z3 51Z5 k1 q1

a2

a2 b2

Z5 34

Page 13: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 13

Z4 k1 q1b1

a1 b1 Z4 51 Z6 k1 q1

b2

a2 b2 Z6 68

z1 Z3 Z4 z1 102

Grupul de angrenaje nu depaseste limita impusa de z<=120: z2 Z5 Z6 z2 102

Determinarea numerelor de dinti pentru al doilea grup de angrenaje:

u211

a3 5 b3 4

u22 1a4 1 b4 1

u231

a5 4 b5 5

Se determina cel mai mic multiplu comun al sumei ak+bk:

a3 b3 9k2 18

a4 b4 2

a5 b5 9

Alegem q=6 pentru a nu avea zmin=17: q2 6

Z7 k2 q2a3

a3 b3 Z10 k2 q2

b4

a4 b4

Z7 60 Z10 54

Z8 k2 q2b3

a3 b3 Z11 k2 q2

a5

a5 b5

Z8 48 Z11 48

Z9 k2 q2a4

a4 b4 Z9 54 Z12 k2 q2

b5

a5 b5 Z12 60

z3 Z7 Z8 z3 108 Grupul de angrenaje nu depaseste limita impusa de z<120: z4 Z9 Z10 z4 108 z5 Z11 Z12 z5 108

Page 14: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 14

Page 15: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 15

Determinarea numerelor de dinti pentru grupul al treilea de angrenaje:

u31 1 a6 1 b6 1

u321

6 a7 1 b7 4

Se determina cel mai mic multiplu comun a sumelor ak+bk:

a6 b6 2

k3 10a7 b7 5

Alegem q=11 pentru a nu avea znim=17: q3 11

Z13 k3 q3a6

a6 b6 Z13 55 Z15 k3 q3

a7

a7 b7 Z15 22

Z14 k3 q3b6

a6 b6 Z14 55 Z16 k3 q3

b7

a7 b7 Z16 88

z6 Z13 Z14 z6 110 Grupul de angrenaje nu depaseste limita impusa de z<=120:

z7 Z15 Z16 z7 110

Determinarea numerelor de dinti pentru grupul de angrenaje de pe arborele intermediar:

u41 1 a8 1 b8 4

u421

6

a9 1 b9 4

Se determina cel mai mic multiplu comun al sumei ak+bk:

a8 b8 5k4 5

a9 b9 5

Page 16: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 16

Alegem q=23 pentru a nu avea zmin=17: q4 23

Z17 k4 q4a8

a8 b8

Z17 23 Z19 k4 q4a9

a9 b9 Z19 23

Z18 k4 q4b8

a8 b8 Z20 k4 q4

b9

a9 b9 Z20 92

Z18 92

z8 Z17 Z18 z8 115

Grupul de angrenaje nu depaseste limita impusa de z<120: z9 Z19 Z20 z9 115

Calculul rapoartelor partiale si totale reale:

Se trece la calculul numarului de dinti pentru angrenajul z1/z2:

Alegem : Z1 31 u0 1.321

Z2 Z1 u0 Z2 40.964 Z2 40

Rapoartele de transfer partiale vor avea urmatoarele valori efective:

u0ef

Z1

Z2

u0ef 0.775 u23ef

Z11

Z12 u23ef 0.8

u11ef

Z3

Z4 u11ef 1 u31ef

Z13

Z14 u31ef 1

u12ef

Z5

Z6

u12ef 0.5u32ef

Z15

Z16

u32ef 0.25u21ef

Z7

Z8

u21ef 1.25u41ef

Z17

Z18

u41ef 0.25u22ef

Z9

Z10

u22ef 1u42ef

Z19

Z20

u42ef 0.25

Page 17: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 17

Rapoartele de transfer efective se obtin ca produse ale rapoartelor partiale, in structura rezultata din diagrama turatiilor:

e1 u0ef u12ef u23ef u32ef u41ef u42ef e1 4.844 103

e2 u0ef u12ef u22ef u32ef u41ef u42ef e2 6.055 103

e3 u0ef u12ef u21ef u32ef u41ef u42ef e3 7.568 103

e4 u0ef u11ef u23ef u32ef u41ef u42ef e4 9.688 103

e5 u0ef u11ef u22ef u32ef u41ef u42ef e5 0.012

e6 u0ef u11ef u21ef u32ef u41ef u42ef e6 0.015

e7 u0ef u12ef u23ef u31ef u41ef u42ef e7 0.019

e8 u0ef u12ef u22ef u31ef u41ef u42ef e8 0.024

e9 u0ef u12ef u21ef u31ef u41ef u42ef e9 0.03

e10 u0ef u11ef u23ef u31ef u41ef u42ef e10 0.039

e11 u0ef u11ef u22ef u31ef u41ef u42ef e11 0.048

e12 u0ef u11ef u21ef u31ef u41ef u42ef e12 0.061

e13 u0ef u12ef u23ef u32ef e13 0.078

e14 u0ef u12ef u22ef u32ef e14 0.097

e15 u0ef u12ef u21ef u32ef e15 0.121

e16 u0ef u11ef u23ef u32ef e16 0.155

e17 u0ef u11ef u22ef u32ef e17 0.194

e18 u0ef u11ef u21ef u32ef e18 0.242e19 u0ef u12ef u23ef u31ef e19 0.31e20 u0ef u12ef u22ef u31ef e20 0.388e21 u0ef u12ef u21ef u31ef e21 0.484e22 u0ef u11ef u23ef u31ef e22 0.62e23 u0ef u11ef u22ef u31ef e23 0.775e24 u0ef u11ef u21ef u31ef e24 0.969

Page 18: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 18

Turatiile finale efective :Se obtin ca produsul intre turatia motorului si rapoartele de transfer totale efective:

nM 2960

n1ef nM e1 n1ef 14.338 n13ef nM e13 n13ef 229.4

n2ef nM e2 n2ef 17.922 n14ef nM e14 n14ef 286.75

n3ef nM e3 n3ef 22.402 n15ef nM e15 n15ef 358.438

n4ef nM e4 n4ef 28.675 n16ef nM e16 n16ef 458.8

n5ef nM e5 n5ef 35.844 n17ef nM e17 n17ef 573.5

n6ef nM e6 n6ef 44.805 n18ef nM e18 n18ef 716.875

n7ef nM e7 n7ef 57.35 n19ef nM e19 n19ef 917.6

n8ef nM e8 n8ef 71.688 n20ef nM e20 n20ef 1.147 103

n9ef nM e9 n9ef 89.609 n21ef nM e21 n21ef 1.434 103

n10ef nM e10 n10ef 114.7 n22ef nM e22 n22ef 1.835 103

n11ef nM e11 n11ef 143.375 n23ef nM e23 n23ef 2.294 103

n12ef nM e12 n12ef 179.219 n24ef nM e24 n24ef 2.868 103

Abaterile relative ale turatiilor efective fata de cele normalizate:

n1 14 n7 56 n13 224 n19 900

n2 18 n8 71 n14 280 n20 1120

n3 22.4 n9 90 n15 355 n21 1400

n4 28 n10 112 n16 450 n22 1800n5 35.5 n11 140 n17 560 n23 2240n6 45 n12 180 n18 710 n24 2800

Page 19: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 19

n 1

n1ef n1

n1100 n 1 2.411 n 7

n7ef n7

n7100 n 7 2.411

n 2

n2ef n2

n2100 n 2 0.434 n 8

n8ef n8

n8100 n 8 0.968

n 3

n3ef n3

n3100

n 3 0.01 n 9

n9ef n9

n9100 n 9 0.434

n 4

n4ef n4

n4100 n 4 2.411 n 10

n10ef n10

n10100 n 10 2.411

n 5

n5ef n5

n5100 n 5 0.968 n 11

n11ef n11

n11100 n 11 2.411

n 6

n6ef n6

n6100 n 6 0.434 n 12

n12ef n12

n12100 n 12 0.434

n 13

n13ef n13

n13100 n 13 2.411 n 19

n19ef n19

n19100 n 19 1.956

n 14

n14ef n14

n14100 n 14 2.411 n 20

n20ef n20

n20100 n 20 2.411

n 15

n15ef n15

n15100

n 15 0.968 n 21

n21ef n21

n21100 n 21 2.411

n 16

n16ef n16

n16100 n 16 1.956 n 22

n22ef n22

n22100 n 22 1.956

n 17 2.411 n 23 2.411

n 18 0.968

Page 20: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 20

n 23

n23ef n23

n23100

n 17

n17ef n17

n17100

n 18

n18ef n18

n18100 n 24

n24ef n24

n24100 n 24 2.411

Calculul puterilor pentru fiecare arbore al cutiei de viteze:

rul 0.99 -randamentul rulmentilor cu role; PM 3

-randamentul angrenajelor cu roti dintate; c 0.92

ParM rul PM ParM 2.97 ParM -puterea pe arborele I;

Par1 rul c2 PM Par1 2.514 Par1 -puterea pe arborele I;

Par2 rul c Par1 Par2 2.29 Par2 -puterea pe arborele II;

Par3 rul c Par2 Par3 2.085 Par3 -puterea pe arborele III;

Par4 rul c Par3 Par4 1.899 Par4-puterea pe arborele IV sau arborele principal.

Calculul momentelor de torsiune pentru arbori cutiei de viteze:TarM 9.5510

6ParM

n8

TarM 3.995 105 TarM-momentul de torsiune al arborelui M;

Tar1 9.55106

Par1

n7

Tar1 4.287 105 Tar1-momentul de torsiune al arborelui I;

Tar2 9.55106

Par2

n5

Tar2 6.159 105 Tar2-momentul de torsiune al arborelui II;

Tar3 9.55106

Par3

n4

Tar3 7.113 105 Tar3-momentul de torsiune al arborelui III;

Tar4 9.55106

Par4

n1

Tar4 1.296 106 Tar4-momentul de torsiune al arborelui IV.

Page 21: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Capitolul IIICalculul si construcţia roţilor dinţate

Pagina 21

Alegerea materialului pentru rotile dintate:

Materialul ales este 18 MnCr 10 cu umatoarele caracteristici:

Flim 350 Hlim 1530

Calculul modulului pentru angrenajul reductor dintre motor si arborele I:

Factorul b/m=10 sau =10 1 10

TarM 3.995105 -Moment de torsiune pe arbore;

u0ef 1 -Raport de transfer;

ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;

ZE 190 -Factorul de material;

SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;

HP

Hlim

SHlim

HP 1.3310

3 HP -Presiunea de contact admisibila;

Z1 35

Z2 35 -Numar de dinti ai angrenajului.

m1 3.6TarM

1 Z12

u0ef 1

u0ef

ZH ZE

HP

2

m1 2.752 mstas 2.75

Latimea rotilor dintate: b1 mstas 1 b1 27.5 mm

Diametrele de divizare sunt:

d1 mstas Z1 d1 96.25 mm-Pentru angrenajul reductor dintre arborele motor si arborele I:

d2 mstas Z2 d2 96.25 mm

Calculul distantei axiale pentru angrenajul reductor:

Page 22: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 22

ad1 d2

2

a 96.25 mm

Page 23: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 23

Distanta axiala standardizata va fi; astas 96 mm

Unghiul de angrenare: 20deg

w acosa

astas

cos ( )

w 19.586deg

inv ( ) tan ( ) inv ( ) 0.015

inv w tan w winv w 0.014

Suma deplasarilor specifice de profil:

sZ1 Z2 inv w inv ( )

tan ( ) 2 s 0.09

Determinarea deplasarilor de profil:

x1 0.45

x2 s x1 x2 0.54

Coeficientul de modificare a disantei dintre axe:

yastas a

mstas

y 0.091

Coeficientul de scurtare a inaltimii dintelui: k s y k 8.995104

Diametrele cercurilor de cap: ha 1

da1 mstas Z1 2 ha 2 x1 2 k da1 104.22 mm

da2 mstas Z2 2 ha 2 x2 2 k da2 98.775 mm

Diametrele cercurilor de picior: c 0.25

df1 mstas Z1 2 ha 2 x1 2 c df1 91.85 mm

df2 mstas Z2 2 ha 2 x2 2 c df2 86.405 mm

Page 24: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 24

Page 25: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 25

Inaltimea dintului:

h mstas 2 ha c k h 6.185 mm

Diametrele cercurilor de rostogolire:

dw1 d1cos ( )

cos w dw1 96 mm

dw2 d2cos ( )

cos w dw2 96 mm

Diametrele cercurilor de baza:

db1 d1 cos ( ) db1 90.445 mm

db2 d2 cos ( ) db2 90.445 mm

Verificari:h

da1 df1

2 h 6.185 mm

hda1 df1

2 h 6.185 mm

astas

dw1 dw2

2 astas 96 mm

Alegerea materialului pentru rotile dintate:

Materialul ales este 18 MnCr 10 cu umatoarele caracteristici:

Flim 350 Hlim 1530

Calculul modulului pentru grupul de angrenare I:

Factorul b/m=10 sau =10 1 10

Tar1 4.287105 -Moment de torsiune pe arborele I.

u12 0.5 -Raport de transfer.

ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;

ZE 190 -Factorul de material;

SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;

Page 26: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 26

Page 27: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 27

HP

Hlim

SHlim

HP 1.3310

3 HP -Presiunea de contact admisibila;

Z3 51 Z5 34

Z4 51 Z6 68

mang1 3.6Tar1

1 Z52

u12 1

u12

ZH ZE

HP

2

mang1 3.236 m1stas 3

Latimea rotilor dintate: b1 m1stas 1 b1 30 mm

Diametrele de divizare sunt:

d11 m1stas Z3 d12 m1stas Z4-Pentru angrenajul cu raportul 1/1:

d11 153 mm d12 153 mm

d21 m1stas Z5 d22 m1stas Z6

-Pentru angrenajul cu raportul1/^3:d21 102 mm d22 204 mm

Distanta axiala elementara este:

a1

d11 d12

2 a1 153 mm

a2

d21 d22

2 a2 153 mm

ha 1Diametrele cercurilor de cap:

dag1 m1stas Z3 2 ha dag1 159 mm

dag2 m1stas Z4 2 ha dag2 159 mm

dag3 m1stas Z5 2 ha dag3 108 mm

dag4 m1stas Z6 2 ha dag4 210 mm

Page 28: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 28

Page 29: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 29

Diametrele cercurilor de picior: c 0.25

df1 m1stas Z3 2 ha 2 c df1 145.5 mm

df2 m1stas Z4 2 ha 2 c df2 145.5 mm

df3 m1stas Z5 2 ha 2 c df3 94.5 mm

df4 m1stas Z6 2 ha 2 c df4 196.5 mm

Inaltimea dintului:

h1 m1stas 2 ha c h1 6.75 mm

h2 m1stas 2 ha c h2 6.75 mm

Verificari:h11

dag1 df1

2 h11 6.75 mm h21

dag3 df3

2 h21 6.75 mm

h12

dag2 df2

2 h12 6.75 mm h22

dag4 df4

2 h22 6.75 mm

Alegerea materialului pentru rotile dintate:

Materialul ales este OLC 10 cu umatoarele caracteristici:

Flim2 270 Hlim2 1100

Calculul modulului pentru grupul de angrenare II:

Factorul b/m=10 sau =10 2 10

Tar2 6.159105 -Momentul de torsiune pe arborele II.

u23 0.8 -Raportul de transfer.

ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;

ZE 190 -Factorul de material;

SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;

HP

Hlim2

SHlim

HP 956.522 HP -Presiunea de contact admisibila;

Page 30: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 30

Page 31: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 31

Z7 60 Z9 54 Z11 48

Z8 48 Z10 54 Z12 60

mang2 3.6Tar2

2 Z112

u23 1

u23

ZH ZE

HP

2

mang2 3.645 m2stas 3.5

Latimea rotilor dintate: b2 m2stas 2 b2 35 mm

Diametrele de divizare sunt:

d31 m2stas Z7 d32 m2stas Z8-Pentru angrenajul cu raportul/1:

d31 210 mm d32 168 mm

d41 m2stas Z9 d42 m2stas Z10 -Pentru angrenajul cu raportul 1/1:

d41 189 mm d42 189 mm

d51 m2stas Z11 d52 m2stas Z12-Pentru angrenajul cu raportul:

d51 168 mm d52 210 mm

Distanta axiala elementara este:

a3

d31 d32

2 a3 189 mm

Distantele axiale pentru fiecare angrenajin parte :a4

d41 d42

2 a4 189 mm

a5

d51 d52

2 a5 189 mm

Diametrele cercurilor de cap: ha 1

dag5 m2stas Z7 2 ha dag5 217 mm

dag6 m2stas Z8 2 ha dag6 175 mm

dag7 m2stas Z9 2 ha dag7 196 mm

dag8 m2stas Z10 2 ha dag8 196 mm

dag9 m2stas Z11 2 ha dag9 175 mm

dag10 m2stas Z12 2 ha dag10 217 mm

Page 32: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 32

Page 33: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 33

Diametrele cercurilor de picior: c 0.25

df5 m2stas Z7 2 ha 2 c df5 201.25 mm

df6 m2stas Z8 2 ha 2 c df6 159.25 mm

df7 m2stas Z9 2 ha 2 c df7 180.25 mm

df8 m2stas Z10 2 ha 2 c df8 180.25 mm

df9 m2stas Z11 2 ha 2 c df9 159.25 mm

df10 m2stas Z12 2 ha 2 c df10 201.25 mm

Inaltimea dintului:

h3 m2stas 2 ha c h3 7.875 mm

h4 m2stas 2 ha c h4 7.875 mm

h5 m2stas 2 ha c h5 7.875 mm

Verificari:h31

dag5 df5

2 h31 7.875 mm h42

dag8 df8

2 h42 7.875 mm

h32

dag6 df6

2 h32 7.875 mm h51

dag9 df9

2 h51 7.875 mm

h41

dag7 df7

2 h41 7.875 mm h52

dag10 df10

2 h52 7.875 mm

Alegerea materialului pentru rotile dintate:

Materialul ales este 18 MnCr 10 cu umatoarele caracteristici:

Flim3 360 Hlim3 1650

Calculul modulului pentru grupul de angrenare III:

Factorul b/m=10 sau =10 3 10

Tar3 7.13105 -Momentul de torsiune pe arborele IV.

u32 0.25 -Raportul de transfer.

ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;

ZE 190 -Factorul de material;

SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;

Page 34: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 34

Page 35: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 35

HP

Hlim3

SHlim

HP 1.913103 HP -Presiunea de contact admisibila;

Z13 55 Z15 22

Z14 55 Z16 88

mang3 3.6Tar3

3 Z152

u32 1

u32

ZH ZE

HP

2

mang3 4.079 m3stas 4

Latimea rotilor dintate: b3 m3stas 3 b3 40 mm

Diametrele de divizare sunt:

d61 m3stas Z13 d62 m3stas Z14-Pentru angrenajul cu raportul 2/1:

d61 220 mm d62 220 mm

d71 m3stas Z15 d72 m3stas Z16

-Pentru angrenajul cu raportul1/^6:d71 88 mm d72 352 mm

Distanta axiala elementara este:

a6

d61 d62

2 a6 220 mm

a7

d71 d72

2 a7 220 mm

Diametrele cercurilor de cap: ha 1

dag11 m3stas Z13 2 ha dag11 228 mm

dag12 m3stas Z14 2 ha dag12 228 mm

dag13 m3stas Z15 2 ha dag13 96 mm

dag14 m3stas Z16 2 ha dag14 360 mm

Page 36: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 36

Page 37: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 37

Diametrele cercurilor de picior: c 0.25

df11 m3stas Z13 2 ha 2 c df11 210 mm

df12 m3stas Z14 2 ha 2 c df12 210 mm

df13 m3stas Z15 2 ha 2 c df13 78 mm

df14 m3stas Z16 2 ha 2 c df14 342 mm

Inaltimea dintului:

h6 m3stas 2 ha c h6 9 mm

h7 m3stas 2 ha c h7 9 mm

Verificari:h61

dag11 df11

2 h61 9 mm

h62

dag12 df12

2 h62 9 mm

h71

dag13 df13

2 h71 9 mm

h72

dag14 df14

2 h72 9 mm

Alegerea materialului pentru rotile dintate:

Materialul ales este 41 MoCr 11 cu umatoarele caracteristici:

Flim 390 Hlim 1920

Calculul modulului pentru grupul de angrenare IV:

Factorul b/m=12 sau =12 1 12

Tar4 1.29106 -Moment de torsiune pe arbore;

u41ef 0.25 -Raport de transfer;

ZH 2.45 -Factorul zonei de contact;

ZE 190 -Factorul de material;

SHlim 1.15 -Factorul de siguranta pentru rezistenta la contact;

Page 38: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 38

Page 39: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 39

HP

Hlim

SHlim

HP 1.74510

3 HP -Presiunea de contact admisibila;

Z17 23 Z19 23

Z18 92 Z20 92

m4 3.6Tar4

1 Z192

u41ef 1

u41ef

ZH ZE

HP

2

m4 4.325 m4stas 4

Latimea rotilor dintate: b4 m4stas 1 b4 48 mm

Diametrele de divizare sunt:

d81 m4stas Z17 d82 m4stas Z18

-Pentru angrenajul cu raportul1/^6:d81 148 mm d82 312 mm

d91 m4stas Z19 d92 m4stas Z20

-Pentru angrenajul cu raportul1/^6:d91 148 mm d92 312 mm

Distanta axiala elementara este:

a8

d81 d82

2 a8 230 mm

a9

d91 d92

2 a8 230 mm

Diametrele cercurilor de cap: ha 1

dag15 m4stas Z17 2 ha dag15 156 mm

dag16 m4stas Z18 2 ha dag16 320 mm

dag17 m4stas Z19 2 ha dag17 156 mm

dag18 m4stas Z20 2 ha dag18 320 mm

Diametrele cercurilor de picior: c 0.25

df15 m4stas Z17 2 ha 2 c df15 138 mm

df16 m4stas Z18 2 ha 2 c df16 302 mm

Page 40: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 40

Page 41: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 41

df17 m4stas Z19 2 ha 2 c df17 138 mm

df18 m4stas Z20 2 ha 2 c df18 302 mm

Inaltimea dintului:

h8 m4stas 2 ha c h8 9 mm

h9 m4stas 2 ha c h9 9 mm

Verificari:h81

dag15 df15

2 h81 9 mm

h82

dag16 df16

2 h82 9 mm

h91

dag17 df17

2 h91 9 mm

h92

dag18 df18

2 h92 9 mm

Page 42: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 42

Dpm

Dp1 Dp2

2

Distanta dintre axe A (preliminara) se alege 0.7(Dp1+Dp2)<A<2(Dp1+Dp2)

0.7 Dp1 Dp2 161 - se alege constuctiv A=300 mm

2 Dp1 Dp2 460

A 300 mm

Unghiul dintre ramurile curelei

2 asinDp2 Dp1

2 A

5.732deg

Unghiul de infasurare pe roata mica de curea

1 180deg

1 174.268deg

Lungimea primitiva a curelei

Lp 2 A DpmDp2 Dp1 2

4 A Lp 962.033

Distanta dintre axe (calcul de definitivare)

A p p2

q unde :

p 0.25Lp 0.0393Dp1 Dp2 p 231.469

q 0.125 Dp2 Dp1 2

q 112.5A p p

2qA 462.695 mm Viteza periferica a curelei

Page 43: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 43

Forta periferica transmisa

F 103 Pm

v

F 3.342103 N

Forta de intindere a curelei

S 1.55F

S 5.181103 N

Cote de modificare a distantei dintre axe

X 0.03Lp Y 0.0158Lp

X 28.861 Y 15.2

Page 44: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 44

Page 45: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Capitolul V

Pagina 45

Alegem urmatori rulmenti care au datele de asamblare:

-pentru arborele M avem:

d1 25 mm D1 55 mm B1 9 mm Simbol 16006

-capacitatea de incarcare: C01 6.05 [KN] C1 8.8 [KN]

d1 25 mm D1 62 mm B1 17 mm Simbol 6305

-capacitatea de incarcare: C01 11.6 [KN] C1 17.6 [KN]

-pentru arborele I avem:

d1 30 mm D1 62 mm T1 20.75 mm Simbol 30306

-capacitatea de incarcare: C01 15.7 [KN] C1 22.9 [KN]

-pentru arborele II avem:

d2 35 mm D2 80 mm T2 22.75 mm Simbol 30307

-capacitatea de incarcare: C02 48.0 [KN] C2 61.0 [KN]

-pentru arborele III avem:

d3 40 mm D3 90 mm T3 25.25 mm Simbol 30308

-capacitatea de incarcare: C03 63.5 [KN] C3 75.53 [KN]

-pentru arborele IV avem:

d4 45 mm D4 100 mm T4 27.25 mm Simbol 30309

-capacitatea de incarcare: C04 73.0 [KN] C4 93.0 [KN]

Page 46: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Alegerea rulmenţilor si a lagărelor

Pagina 46

Alegerea rulmentilor:

C04 73.0 C4 93.0

-pentru arborele V avem:

d5 55 mm D5 120 mm T5 31.5 mm

-capacitatea de incarcare: C05 110 [KN] C5 126 [KN]

d6 120 mm D6 200 mm B6 64.5 mm

-capacitatea de incarcare: C06 45 [KN] C6 89.5 [KN]

-pentru arborele V avem:

d7 60 mm D7 110 mm B7 22 mm

-capacitatea de incarcare: C07 31.5 [KN] C7 41.1 [KN]

d8 60 mm D8 110 mm B8 22 mm

-capacitatea de incarcare: C08 53.1 [KN] C8 35.2 [KN]

Calculul de dimensionare a arborilor cutiei de viteze:TarM 3.99510

5 Tar2 4.287105 Tar4 7.1310

5Tar1 3.955105 Tar3 6.15710

5 Tar5 1.296106at 104 at -presiunea admisibila de toriune

d1

316 Tar1

at d2

316 Tar2

at d3

316 Tar3

at d4

316 Tar4

at d5

316 Tar5

at

d1 26.855 mm d3 31.124 mm d5 39.888 mmd2 27.587 mm d4 32.685 mmDimensionam arborilor calculati anterior care au urmatoarele valori:d1 30 mm d3 40 mm d5 45 mmd2 35 mm d4 45 mm

Page 47: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 47

Calculul fortelor care actioneaza in lantul cinematic:

-pentru arborel motor avem:

d1 82.25 w 20 deg

Ft0

2 TarM

d1

Ft0 9.714103 -forta tangentiala:

-forta radiala:Fr0 Ft0 tan w Fr0 3.53610

3

-pentru arborele I avem:

d2 110 d11 153 d21 102

Ft11

2 Tar1

d2

Ft11 7.191103 -forta tangentiala:

Fr11 Ft11 tan w Fr11 2.617103 -forta radiala:

Ft12

2 Tar1

d11

Ft12 5.17103 -forta tangentiala:

Fr12 Ft12 tan w Fr12 1.882103 -forta radiala:

Ft13

2 Tar1

d21

Ft13 7.755103 -forta tangentiala:

Fr13 Ft13 tan w Fr13 2.823103 -forta radiala:

-pentru arborele II avem:

d12 153 d22 204 d31 210 d41 189 d51 168Ft21

2 Tar2

d12

Ft21 5.60410

3 -forta tangentiala:Fr21 Ft21 tan w Fr21 2.04103 -forta radiala:

Page 48: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 48

Ft22

2 Tar2

d22

Ft22 4.203103 -forta tangentiala:

Fr22 Ft22 tan w Fr22 1.53103 -forta radiala:

Ft23

2 Tar2

d31

Ft23 4.083103 -forta tangentiala:

Fr23 Ft23 tan w Fr23 1.486103 -forta radiala:

Ft24

2 Tar2

d41

Ft24 4.537103 -forta tangentiala:

Fr24 Ft24 tan w Fr24 1.651103 -forta radiala:

Ft25

2 Tar2

d51

Ft25 5.104103 -forta tangentiala:

Fr25 Ft25 tan w Fr25 1.858103 -forta radiala:

-pentru arborele III avem:

d32 168 d42 189 d52 210 d61 220 d71 88

Ft31

2 Tar3

d32

Ft31 7.33103 -forta tangentiala:

Fr31 Ft31 tan w Fr31 2.668103 -forta radiala:

Ft32

2 Tar3

d42

Ft32 6.515103 -forta tangentiala:

Fr32 Ft32 tan w Fr32 2.371103 -forta radiala:

Ft33

2 Tar3

d52

Ft33 5.864103 -forta tangentiala:

Fr33 Ft33 tan w Fr33 2.134103 -forta radiala:

Ft34

2 Tar3

d61

Ft34 5.59710

3 -forta tangentiala:Fr34 Ft34 tan w Fr34 2.037103 -forta radiala:

Ft35

2 Tar3

d71

Ft35 1.399104-forta tangentiala:

Fr35 Ft35 tan w Fr35 5.093103-forta radiala:

-pentru arborele IV avem:

d62 220d72 352d81 148d91 148

Ft41

2 Tar4

d62

Ft41 6.482103-forta tangentiala:

Fr41 Ft41 tan w Fr41 2.359103-forta radiala:

Ft42

2 Tar4

d72

Ft42 4.051103-forta tangentiala:

Fr42 Ft42 tan w Fr42 1.474103-forta radiala:

Ft43

2 Tar4

d81

Ft43 9.635103-forta tangentiala:

Fr43 Ft43 tan w Fr43 3.507103-forta radiala:

Ft44

2 Tar4

d91

Ft44 9.63510

3-forta tangentiala:Fr44 Ft44 tan w Fr44 3.507103-forta radiala:-pentru arborele V avem:d82 312d92 312

Ft51

2 Tar4

d82

Ft51 4.57110

3-forta tangentiala:Fr51 Ft51 tan w Fr51 1.664103-forta radiala:

Ft52

2 Tar4

d92

Ft52 4.57110

3-forta tangentiala:Fr52 Ft52 tan w Fr52 1.664103-forta radiala:

Page 49: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 49

Verificarea rulmentilor de pe fiecare arbore:-pentru arborele motor:

kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit

kt 1 -factorul de temperatura.

n0 2960 -turatia rulmentului, rot/min;

Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;

p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;

C1 Fr0 kd ktp

60 n0 Lh

106

C1 5.934104

-pentru arborele I:

kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit

kt 1 -factorul de temperatura.

n1 2240 -turatia rulmentului, rot/min;

Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;

p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;

C2 Fr13 kd ktp

60 n1 Lh

106

C2 4.317104

-pentru arborele II:kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gauritkt 1 -factorul de temperatura.n21 1120 -turatia rulmentului, rot/min;Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;

Page 50: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 50

Page 51: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 51

C31 Fr25 kd ktp

60 n21 Lh

106

C31 2.25510

4

-pentru arborele III:

kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit

kt 1 -factorul de temperatura.

n31 900 -turatia rulmentului, rot/min;

Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;

p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;

C41 Fr31 kd ktp

60 n31 Lh

106

C41 3.011 104

-penrtu arborele IV:

kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit

kt 1 -factorul de temperatura.

n41 224 -turatia rulmentului, rot/min;

Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;

p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;

C51 Fr41 kd ktp

60 n41 Lh

106

C51 1.675104

-penrtu arborele V:

kd 1.1 -factorul dinamic pentru masina de gaurit

kt 1 -factorul de temperatura.

n51 65 -turatia rulmentului, rot/min;

Lh 20000 -durabilitatea nominala in ore de functionare;

p 3 -exponentul ecuatiei durabilitatii pentru rulmenti cu bile;

Page 52: Proiectarea unei Cutii de Viteze la Strungul Normal SNA 560

Pagina 52


Recommended