Date post: | 28-Nov-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | harda-nicolae-adrian |
View: | 98 times |
Download: | 3 times |
137
Anexa 1
1 Numărul minim de dinţi 1z ai roţii motoare (în funcţie de tratamentul termic aplicat danturii) 1.1 Roţi dinţate cilindrice
Danturi cementate şi călite: z1 = 14…17 (21) Danturi durificate inductiv: z1 = 15…23 (25) Danturi nitrurate: z1 = 15…23 (25) Danturi îmbunătăţite (HB ≤ 3500 MPa) : z1 = 25…35
1.2 Roţi dinţate conice cu dinţi drepţi
u = 1 z1 = 18…40 u = 2 z1 = 16…30 u = 3 z1 = 15…23 u = 4 z1 = 15…18 u = 5 z1 = 12…14 u = 6,3 z1 = 12…14
Obs: Pentru danturi îmbunătăţite z1 se ia spre limita superioară, iar pentru danturi durificate spre limita inferioară.
1.3 Angrenaje melcate z1 se poate alege din condiţia ca z2=uz1 să fie 27 ≤ z2≤ 80
z1 = 1 u = 30…80 z1 = 2 u = 15…40 z1 = 3 u = 10…25 z1 = 4 u = 10…20
Obs: Coeficientul diametral q se alege în funcţie de puterea la arborele melcului:
P1 ≤ 4 kW q = 10…12 P1 = 4…7 kW q = 10…11 P1 ≥7 kW q = 8…10
Obs: Pentru angrenajele cilindrice şi conice este de dorit ca numerele întregi de dinţi ai roţilor z1 şi z2 să fie prime între ele (adică cel mai mare divizor comun să fie 1) pentru a se asigura o repartiţie mai uniformă a uzurii pe cei z1 (respectiv z2) dinţi.
138
2 Randamente
Transmisie prin curele trapezoidale: ηtc = 0,92…0,96 Angrenaje cu roţi dinţate cilindrice: ηc = 0,96…0,99 Angrenaje cu roţi dinţate conice: ηk = 0,94…0,98 Angrenaje melcate: ηm = 0,7…0,85
Melcul pe treapta I a reductorului: z1=1 ηm = 0,70 z1=2 ηm = 0,75 z1=3 ηm = 0,82 z1=4 ηm = 0,82
Melcul pe treapta II a reductorului: ηm = 0,8 Rulmenţi:
cu bile ηrul = 0,999 cu role ηrul = 0,99
3 Rapoarte de transmitere
Transmisie prin curele trapezoidale: 1,2 ≤ itc ≤ 2 (recomandare din motive de gabarit)
Angrenaje cu roţi dinţate cilindrice: 2 ≤ ic ≤ 4,5 Angrenaje cu roţi dinţate conice: 2 ≤ ik ≤ 5 STAS 6012-82 Angrenaje melcate: 8 ≤ itc ≤ 40
Obs : Abaterile (permise de STAS 6012-82) faţă de valorile nominale ale rapoartelor de transmitere sunt:
± 2,5 % dacă u ≤ 4 ± 3 % dacă u > 4
4 Calculul puterilor
mIIIrultc
mIrultc
mrultc
PP
PP
PP
⋅η⋅η⋅η⋅η=
⋅η⋅η⋅η=
⋅η⋅η=
33
22
1
(1)
139
5 Calculul turaţiilor
IIItc
m
Itc
m
tc
m
uuinn
uinn
inn
⋅⋅=
⋅=
=
3
2
1
(2)
6 Calculul momentelor de torsiune
[ ] [ ] [ ] min/rot ; KW ; mmN
1,2,3 ; 9550000
jjj
j
jj
nPT
jnP
T
⋅
=⋅= (3)
7 Nivelul băii de ulei În relaţiile următoare minH corespunde situaţiei în care roţile dinţate sunt scufundate cel mai adânc în baia de ulei (ceea ce corespunde nivelului maxim al băii de ulei), iar maxH corespunde situaţiei contrare.
Fig. 1
H H
H
a) b)
c)
140
7.1 Roată dinţată cilindrică (fig. 1a)
22
2
95,0
min
max
a
f
dk
kH
dH
⋅−
=
⋅= (4)
7.2 Roată dinţată conică (fig. 1b)
ff
e bRH δ⋅
θ−
= sincosmax (5)
2
2min
adk
kH ⋅−
=
7.3 Melc (fig. 1c)
22
2
95,0
min
max
ae
f
dk
kH
dH
⋅−
=
⋅= (6)
Obs : În relaţiile (4), (5) şi (6) coeficientul k este funcţie de viteza periferică (pe cercul de rostogolire, pe cercul de divizare mediu, pe cilindrul de divizare) a roţii scufundate în ulei:
⎩⎨⎧
>≤
=m/s 2 pentru 6m/s 2 pentru 3
w
w
vv
k
8 Recomandări pentru calculul lui σHP
( )[ ]
),( min1,23 demult mainu dar
MPa 3500 şi MPa 3500pentru ; 45,0
MPa3500sau MPa3500pentru ; ) ,( min
21
21
21
21
1,21,2
⎪⎩
⎪⎨
⎧
σσ⋅
≤>σ+σ⋅
>≤σσ
=σ
HPHP
HPHP
HPHP
HP HBHB
HBHB (7)
141
9 Recomandări pentru împărţirea raportului total de transmitere u = uI·uII pe cele două trepte ale reductorului 9.1 Reductor coaxial (fig. 2):
Calcul complet:
( )[ ]( )
( )[ ]IIIII
I
III
II
uuCuBuA
zzuCzzuuzzB
zzA
0
cos413cos9cos933
cos923
213
3131
31
⇒⇒=+⋅+⋅
β+−δ⋅=β+β+δ−⋅δ−−=
β++δ=
(8)
( )( ) 116,0
116,011
3
1
3
1
3
2
−⋅−⋅−⋅−⋅
⋅⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛++
⋅⋅⋅⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
σ
σ⋅η=
ψψ
II
I
I
III
HP
HPc
aI
aII
uzuz
uu
uzz
II
I (9)
Fig.2
1
2
3
30…40
hSTAS
awδ·aw
Nivelul băii de ulei:
maxim minim
C1(c)
C2 (b)
z1 z2
z3z4
uI
uII
142
Calcul simplificat:
12
23
3
−−
=u
uuuI (10)
Obs: Relaţia (10) este valabilă numai atunci când cuplul de materiale (şi tratamentul termic) ales pentru cele două angrenaje este identic.
9.2 Reductor conico-cilindric (fig. 3):
Fig. 3
3
2
1
30…40
hSTAS
C1
C1(c)
C2 (b)
II
IIz1
z2
z3 z4
uI
uII
!
aw
143
Calcul complet:
II
I
I
II
II
I
HP
HP
H
H
v
vk
C
KK
KK
C
σ
σ=
β⋅⋅⋅η=
σ
β
βη cos
(11)
( )( )
ψση
ψ
⋅⋅=ψ−⋅ψ
ψ−⋅ψ=
CCCC
CRa
RR3
2
12
( )
( ) Cu
Cu
uuuC
CuuCuuC
R
R
R
I
R
RI
⋅⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+−⋅
>−⋅
−
<<⋅⋅
⋅⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+−⋅
≤⋅⋅<<⋅⋅
3
3
3 2
33 23 2
2726,0163,0 pentru ;
11
02,221,0
2726,0163,0 pentru ; 63,021,0
ψψ
ψ
ψψ
(12)
Calcul simplificat:
( )
( )2,25...2,5 pentru ;
161,1...55,14,0
2,25...2,5 pentru ; 23,1...18,14,0
33 2
3 23 2
>−⋅
<<⋅
≤⋅<<⋅
uu
uuu
uuuu
I
I
(13)
Obs: Relaţia (13) este valabilă numai atunci când cuplul de materiale (şi tratamentul termic) ales pentru cele două angrenaje este identic.
10 Reductor melcato-cilindric (fig. 4) 10.1 Consideraţii privind rapoartele de transmitere (de angrenare) parţiale Pentru angrenajul melcat: 80...10=Iu (vezi punctul 1.3) Pentru angrenajul cu roţi dinţate cilindrice cu dinţi înclinaţi: 4...5,2=IIu
144
10.2 Alegerea materialului roţii melcate Materialul roţii melcate se alege în funcţie de viteza de alunecare, care se estimează cu relaţia de mai jos:
( )
[ ] [ ] [ ] mmN ; rot/min ; m/s 101,4...7,3
21
5321
⋅
⋅⋅⋅= −
TnvTnv
al
al (14)
⇒≤ 1alv Fc, FcA, bronz fără Sn, bronz cu Sn;
⇒<< 21 alv FcA, bronz fără Sn, bronz cu Sn;
⇒<< 42 alv bronz fără Sn, bronz cu Sn;
⇒<< 54 alv bronz cu Sn. A se vedea tabelul 1, Anexa 25.
Fig. 4
1 30…40
hSTAS
C1
awI
awII
2
z4 z3
uII
uI C1(c)
C2 (b)
!z1
z2
3
*
*
145
10.3 Calculul termic al angrenajului melcat
[mm] 1024 3
2
⋅−−
=A
BACBanecw (15)
( )( ) ( )( )
( )
( )( )( )011
*3
2
22
22
14110
0013,0
291101,0
21183642
ttP
C
qzkB
qzkkqkzA
mm
−ψ+λ⋅η−⋅
−=
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡++⋅
+⋅=
++⋅−++++
+=
unde:
14) (uzual ]C) [W/(m 18...8
C 45...40
treaptăocu reductor pentru 1a-II a treaptape este melcul când atunci 0,8...0,9
I treaptape este melcul cândatunci 5,0
8) melcului arborele pe puterea -[kW] (
12
1
0
2
11
21*
=λ⋅=λ
=−
⎪⎩
⎪⎨
⎧=
λ=
⋅⋅=
o
ott
K
K
PKKPP mmm
( )2,0...1,01 =ψ , în funcţie de intensitatea transferului căldurii prin talpă, deci în funcţie de modul de fixare a reductorului pe suprafaţa de sprijin.
Recomandări:
3 82,0 43,5 82,0 33,5 75,0 24 7,0 1
1
1
1
1
==η===η===η===η=
kzk z
kzk z
m
m
m
m
Obs: Se va calcula aw nec din punct de vedere al presiunii de contact şi din punct de vedere termic. Dintre cele două valori se va lucra în continuare cu valoarea cea mai mare.
146
Anexa 2 Reductoare de uz general. Valorile nominale ale rapoartelor de transmitere (extras din STAS 6012-82)
I II I II
1,00 3,15 1,00 1,12 3,15 3,55 1,25 4,00 1,25 1,40 4,00 4,50 1,60 5,00 1,60 1,80 5,00 5,60 2,00 6,30 2,00 2,24 6,30 7,10 2,50 8,00 2,50 2,80 8,00 9,00
Valorile din şirul I se vor prefera valorilor din şirul II. Rapoarte de transmitere mai mari decât cele din tabel se obţin prin înmulţirea acestora cu 10; 100; 1000 etc. Abaterile limită de la rapoartele de transmitere nominale sunt:
%5,2± pentru 4≤i %3± pentru 4>i
147
Anexa 3 Reductoare de turaţie. Valorile nominale ale distanţei dintre axe (extras din STAS 6055-82)
I II I II I II I II
40 125 400 1250 40 46 125 140 400 450 1250 1400 50 160 500 1600 50 56 160 180 500 560 1600 1800 63 200 630 2000 63 71 200 225 630 710 2000 2250 80 250 800 80 90 250 280 800 900 2500 2500
100 315 1000 100 112 315 355 1000 1120 – –
Se admite folosirea valorii 320 în locul valorii 315 şi a valorii 360 în locul valorii 355. Valorile cuprinse în şirul I sunt preferenţiale. Abaterile limită pentru distanţa între axe se stabilesc conform standardelor în vigoare pentru toleranţele angrenajelor, respectiv STAS 6273–81 (angrenaje cilindrice) şi STAS 6461–81 (angrenaje melcate cilindrice).
Abaterile limită pentru distanţa dintre axe af (extras din STAS 6273-81)
Distanţa dintre axe, a, mm până
la 80
peste 80
la 125
peste 125
la180
peste 180
la250
peste 250
la315
peste 315
la400
Tipul ajustajului
Sim-bolul
µm C B
af
±35 ±60
±45 ±70
±50 ±80
±55 ±90
±60 ±100
±70 ±110
Abaterea limită a distanţei dintre axe af (extras din STAS 6461-81)
Distanţa dintre axe aw, mm până la
80 peste 80 la 120
peste 120 la 180
peste 180 la 250
peste 250 la 315
peste 315 la 400
Treapta de
precizie µm
7 45 50 60 67 75 80 8 71 80 90 105 110 125
148
Anexa 4 Gama modulilor pentru angrenaje cilindrice în evolventă şi angrenaje conice cu dinţi drepţi (extras din STAS 822-82)
I II I II I II I II
0,11 1,125 11 0,12 1,25 12 0,14 1,375 14 0,15 1,5 16 0,18 1,75 18 0,2 2 20 0,22 2,25 22 0,25 2,5 25 0,28 2,75 28 0,3 3 32 0,35 3,5 36 0,4 4 40 0,45 4,5 45
0,05 0,5 5 50 0,055 0,55 5,5 55
0,06 0,6 6 60 0,07 0,7 7 70
0,08 0,8 8 80 0,09 0,9 9 90
0,1 1 10 100
Gama modulilor pentru angrenaje cu melc cilindric (extras din STAS 822-82)
Modulul xm , mm
0,1 0,125 0,16 0,2 0,25 0,315 0,4 0,5 0,63 0,8 1 1,25 1,6 2 2,5 3,15 4 5 6,3 8
10 12,5 16 20 25
149
Anexa 5 Angrenaje melcate cilindrice. Melcul de referinţă (extras din STAS 6845-82)
Parametrii danturii melcului de referinţă Noţiunile de geometrie şi cinematică a angrenajelor sunt conform STAS 915/2–80 şi STAS 915/5–80. Valorile coeficienţilor parametrilor danturii melcului de referinţă pentru unghiul elicei ( )1
o z2q5650,26 ≥≤γ sunt următoarele: coeficientul înălţimii dintelui ∗∗ += 00 c0,2h ; coeficientul înălţimii capului 1h a0 =∗ ; coeficientul înălţimii piciorului ∗∗ += 0f0 c0,1h ; coeficientul jocului radial: – 2,0c0 =
∗ pentru melci prelucraţi pe strung şi pentru roţi melcate prelucrate cu freze melc;
– 3,0...2,0c0 =∗ pentru melci prelucraţi cu freze deget sau freze
disc, valoarea fiind funcţie de scula utilizată. coeficientul înălţimii utilizabile 0,2h ol =
∗ ; coeficientul de calcul al grosimii dintelui π=∗ 5,0s0 .
Valorile coeficienţilor parametrilor danturii melcului de referinţă pentru unghiul elicei ( )1
o z2q5650,26 <>γ sunt următoarele: coeficientul înălţimii dintelui ∗∗ +γ= 00 ccos0,2h ; coeficientul înălţimii capului 0,1h a0 =∗ ; coeficientul înălţimii piciorului 1ccos0,2h 0f0 −+γ= ∗∗ ; coeficientul înălţimii utilizabile γ=∗ cos0,2h l0 ; coeficientul jocului radial γ=∗ cos2,0c0 ; coeficientul de calcul al grosimii dintelui π=∗ 5,0s0 .
Valoarea razei de racordare kρ a suprafeţei sau profilului care generează flancurile dinţilor melcului de referinţă, a melcului generator şi a roţii melcate, trebuie să se afle între limitele m3,0m2,0 k ≤ρ≤ . Valoarea ei se recomandă să fie spre limita superioară pentru ( )1
o z2q5650,26 ≥≤γ şi spre limita inferioară pentru ( )1
o z2q5650,26 <>γ .
Coeficienţii diametrali
Coeficientul diametral q se alege funcţie de modulul axial (STAS 822–82), conform tabelului de mai jos.
150
m 1…1,6 2 şi 2,5 3…4 5…6,3 7…10 12…16 20 şi 25
12 10 10 9 9 8 7 14 12 11 10 10 9 8 q 16 14 12 12 11 10 9
Coeficienţii diametrali tipăriţi cu caractere aldine sunt de preferat. Coeficienţii mai mici duc la îmbunătăţirea randamentului angrenajului melcat, iar coeficienţii mai mari, la melci cu rigiditate sporită.
151
Anexa 6 Relaţii şi recomandări necesare determinării tensiunilor admisibile pentru calculul angrenajelor
Nr. crt.
Denumirea parametrului care se determină sau se
alege
Simbo-lul şi
unita-tea de
măsură
Relaţii de calcul. Recomandări Obser-vaţii
1
TENSIUNILE ADMISIBILE PENTRU CALCULUL DE PREDIMENSIO-NARE
2,1
2,1
;;
FP
HP
HP
σσ
σ
MPa
;87,0 2,12,1lim2,1 wNHHP ZZσ=σ
( );,min 21 HPHPHP σσ=σ unde:
min/87,0 HxvRL SZZZZ= ;
,/8,0 minFxR SYY=
1.1 Factorul raportului durităţilor flancurilor dinţilor
wZ Se alege în funcţie de duritatea flancurilor, adoptându-se iniţial , pentru flancul activ al dintelui pinionului o rugozitate Ra1
Anexa 7
1.2
Factorul relativ de sensibilitate al ma-terialului la concen-tratorul de tensiuni de la baza dintelui, la durabilitate nelimitată
2,1δY
Se alege în funcţie de material, tratament, limita de curgere a materialului şi factorul de corecţie a tensiunilor de încovoiere la baza dintelui
SaY
SaY
δY - Anexa 8
1.3 Factorul durabilităţii pentru solicitarea de contact, respectiv de încovoiere 2,1
2,1 ;
N
N
YZ
Se aleg în funcţie de material, tratament şi numărul de cicluri de solicitare LN Anexa 9
2
TENSIUNILE ADMISIBILE PENTRU CALCULUL DE PREDIMENSIONARE
2,1
2,1
;;
FP
HP
HP
σσ
σ
MPa
wvRLH
NHHP ZZZZZ
SZ
min
2,12,1lim2,1
σ=σ
( );,min 21 HPHPHP σσ=σ
2,12,12,1min
2,12,1lim2,1 xR
F
NFFP YYY
SY
δσ
=σ
2.1 Factorul de ungere LZ Se alege în funcţie de minlimHσ şi
vâscozitatea cinematică a uleiului υ , la 50° C sau 40 °C
Anexa 10
2.2
Factorii rugozităţii flancurilor pentru solicitarea de contact, respectiv de încovoiere
2,1
;
R
R
YZ
Factorul rugozităţii flancurilor pentru solicitarea de contact, RZ se alege în
funcţie de minlimHσ , rugozitatea
flancurilor dinţilor 2,1zR şi distanţa
dintre axe wa . Factorul rugozităţii pentru solicitarea de încovoiere 2,1RY se alege în funcţie de
Anexa 11
152
material, tratament şi rugozitatea zonei de racordare de la piciorul dintelui
2,1zR
2.3 Factorul de viteză pentru solicitarea de contact
vZ Se alege în funcţie de minlimHσ şi de
viteza periferică vv Anexa 13
2.4 Factorii de mărime 2,1
;
xYZx
.1=xZ
Factorul 2,1xY se alege în funcţie de
modulul danturii, de materialul roţilor şi tratamentul termic aplicat
Anexa 14
2.5 Factorul raportului durităţii flancurilor dinţilor
wZ
Valoarea determinată la punctul 1.1 se modifică numai dacă rugozitatea flancului activ al dintelui pinionului
1aR nu coincide cu cea aleasă iniţial sau dacă au fost alese alte materiale la dimensionare
Anexa 7
2.6
Factorul relativ de sensibilitate al materialului la concentratorului de tensiuni de la baza dintelui (factorul de reazem), la durabilitate nelimitată, respectiv la solicitare statică
2,1
2,1 ;
stYY
δ
δ
Factorul δY se alege în funcţie de
material, tratament termic, 02σ şi de
factorul SaY .
Factorul stYδ se alege în funcţie de
material, tratament termic, 02σ de
factorul SaY şi gradul de acoperire αε - pentru angrenajele cu dantură dreaptă, respectiv nαε - pentru cele cu dantură înclinată
Anexa 8 stYδ se
determi-nă nu-mai dacă
<LN
< BFN sau pentru calculul la supra-sarcini
2.7 Factorii durabilităţii pentru solicitarea de contact, respectiv de încovoiere
2,1
2,1 ;
N
N
YZ
Valorile determinate la pct. 1.3 se modifică numai dacă
BHLstH NNN << , respectiv
BFLstF NNN <<
Anexa 8
2.8
Coeficienţii de siguranţă minimi pentru solicitarea de contact, respectiv de încovoiere
min
min ;
F
H
SS
Pentru siguranţă normală în funcţionare (probabilitatea de defectare 1≤ %),
15,1min =HS şi 25,1min =FS
3
TENSIUNI ADMISIBILE PENTRU VERIFICAREA LA SUPRASARCINI
2,1maxHPσ
2,1maxFPσ
wNHHP ZZ 2,1max2,1lim2,1max σ=σ ( )2max1maxmax ,min HPHPHP σσ=σ
2,12,1max2,1lim2,1max stNFFP YY δσ=σ
maxNZ ,
maxNY - anexa 9.
wZ - anexa 19
stYδ -
anexa 8
153
Anexa 7 Factorul raportului durităţilor flancurilor dinţilor WZ
Observaţii: H2 reprezintă duritatea roţii conduse. Diagrama este utilizabilă pentru pinioane cementate şi călite, în
angrenare cu roţi având duritatea Brinell cuprinsă între 1300 şi 4000 MPa şi 11 ≤aR µm.
Pentru 11 >aR µm, se alege 1=WZ ; 1aR – rugozitatea flancului activ al dintelui pinionului.
Când ambele roţi ale angrenajului au durităţi Brinell sub 3500 MPa sau peste 45 HRC, 1=WZ , indiferent de valoarea lui 1aR .
H2 ,MPa
Z W
1300 2000 3000 4000
1,2
1,1
1,0
154
Anexa 8
Factorul relativ de sensibilitate al materialului la concentratorului de tensiuni de la baza dintelui: δY la durabilitate nelimitată şi stYδ la solicitare statică
.
1,4 0,9
1,0
1,1
2,0 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5
4
3 1
1 2
3 4
2
Yδ
Ysa
1000
1.Oţeluri de îmbunătăţire, nitrurare în gaz sau baie 2.Oţeluri moi 3.Oţeluri îmbunătăţite 4.Oţeluri cementate sau călite superficial
300 400 500 600 800
aceste valori reprezintă σ02 al categoriei de oţel respective
155
Observaţie: Pentru dantură dreaptă, αα ε=ε n
Ysa
Yδs
t
600
2,0 1,8 1,6
2,0
1,8
1,6
0,7
0,9
0,8
1,0
1,1
1,2
1,3
3
1
1
2
3
4
2
1.Oţeluri de îmbunătăţire, nitrurare în gaz sau baie 2.Oţeluri moi 3.Oţeluri îmbunătăţite 4.Oţeluri cementate sau călite superficial
4
1,2 1,4 εαn=1
800
200 400 500
1000
aceste valori reprezintă σ02 al categoriei de oţel respective
156
Anexa 9
Factorii durabilităţii : NZ pentru solicitarea de contact şi NY pentru solicitarea de încovoiere
Tabelul 1 Numărul de cicluri de solicitare:
χχ=χ= ;60;60 222111 hLhL LnNLnN Domeniul de aplicabilitate Relaţii de determinare
Factorul durabilităţii NZ
stHL NN ≤ stHNNN NZZZ ,; maxmax= – vezi tabelul 2
BHLstH NNN <<
NZ – vezi fig. 1 pentru predimensionare; Hm
LBHN NNZ /= , pentru dimensionare şi verificare, unde
;lg/lg max
vLR
N
stH
BHH ZZZ
ZNN
m =
max,, NBHstH ZNN – vezi tabelul 2
vLR ZZZ ,,
BHL NN ≥ 1=NZ Factorul durabilităţii NY
stFL NN ≤ stFNNN NYYY ,; maxmax=
BFLstF NNN <<
NY – vezi fig. 2 pentru predimensionare; Fm
LBFN NNY /= , pentru dimensionare şi verificare, unde
;lg/lg max
xR
stN
stF
BFF YYY
YYNN
mδ
δ=
max,, NBFstF YNN – vezi tabelul 2
xRst YYYY ,,, δδ
BFL NN ≥ 1=NY
157
Fig.1
Fig.2 Tabelul 2
Solicitarea de contact Solicitarea de încovoiere Felul materialului
Tratamentul aplicat
stHN BHN maxNZ stFN BFN maxNY Îmbunătăţire 104
Călire superficială
5⋅107 1,6 2,5
Nitrurare în baie 1,1
Oţeluri de îmbunătăţire
1,2
Oţeluri de nitrurare
Nitrurare în gaz
2⋅106
1,3 1,6
Oţeluri de cementare
Cementare şi călire
105
5⋅107 1,6
103 3⋅106
2,5
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
104 105 5x1072x106106 107 108 109
1,6
Oţeluri îmbunătăţite, cementate sau călite superficial
Oţeluri de îmbună- tăţire, sau de nitru-rare nitrurate în gaz
Oţeluri de îmbunătăţire, nitrurate în baie
Z N
NL
1,01,2
1,51,6
2,0
2,5
3,0
3x106 107 106105104103
Oţeluri de construcţie sau îmbunătăţite Oţeluri cementate
sau călite superficial Oţeluri de nitrurare, nitrurate timp lung în gaz
Oţeluri de îmbună-tăţire, nitrurate timp scurt în baie Y
N
NL
158
Anexa 10
Factorul de ungere LZ
Observaţie: La predimensionare 1=LZ .
0,8
0,9
1,0
1,2
100 200 300 0
0 100 200 300 400 500
604020
1,1
80 120 140 160 180 240 260 280220
σHlim=850MPa =900=1000
≥1200=1100
ν50 , mm2/s
ν40 , mm2/s
Z L
159
Anexa 11 Factorii rugozităţii flancurilor: RZ pentru solicitarea de contact şi RY pentru solicitarea de încovoiere.
Observaţii: La predimensionare, 1=RZ
w
zzz a
RRR 100
221
100 ⋅+
=
unde 1zR şi 2zR reprezintă înălţimea neregularităţilor flancului activ al dintelui pinionului, respectiv roţii. Dacă pe desen se indică aR , atunci
97.011 4,4 az RR ⋅= şi 97.0
22 4,4 az RR ⋅= . Pentru angrenaje conice mvw aa = ; la dantură dreaptă ( )Rcvmv aa Ψ−⋅= 5,01 .
σHlim≥1200MPa =1100
4 6 72 3 5 8 9 101 11 12 13 14
0,9
0,8
1,0
1,1
=1000=900≤850
Z R
Rz100 ,µm
160
1. Toate materialele, la solicitare statică; 2. Oţeluri nitrurate; 3. Oţeluri cementate sau călite şi oţeluri moi; 4. Oţeluri îmbunătăţite.
Observaţii: La predimensionare 121 == RR YY unde 1zR , 2zR reprezintă înălţimea neregularităţilor zonei de racordare de la piciorul dintelui pinionului , respectiv roţii. Dacă pe desen se indică aR , atunci
97.011 4,4 az RR ⋅= şi 97.0
22 4,4 az RR ⋅= .
12
3
4
123
4
4 6 2 3 8 101 20 30 40Rz ,µm
0,90
0,95
1,0
1,1Y
R
1,05
1,15
161
Anexa 12 Alegerea deplasărilor specifice de profil după DIN 3992.
162
Valori recomandate pentru coeficienţii deplasărilor maxime radiale normale de profil, la angrenajele conice ortogonale având unghiul de înclinare de divizare median 0=βm °
Raportul de angrenare u 1 1,05 1,1 1,15 1,20 1,30 1,40 1,60 2,00 3,00 5,00 6≥
Numă-rul de
dinţi ai pinio-nului Coeficienţii deplasărilor de profil x1= – x2
12 – – – – – – – – – 0,52 0,55 0,57 13 – – – – – – – – 0,46 0,50 0,53 0,54 14 – – – – – – 0,35 0,38 0,43 0,48 0,51 0,52 15 – – – – 0,18 0,24 0,30 0,36 0,41 0,47 0,49 0,50 16 – – 0,10 0,12 0,16 0,20 0,28 0,34 0,40 0,45 0,48 0,48 18 0 0,05 0,09 0,11 0,15 0,18 0,26 0,32 0,37 0,43 0,45 0,46 20 0 0,05 0,08 0,10 0,13 0,16 0,23 0,30 0,35 0,40 0,43 0,44 22 0 0,04 0,07 0,09 0,12 0,14 0,22 0,28 0,32 0,38 0,40 0,42 24 0 0,04 0,06 0,09 0,11 0,13 0,20 0,26 0,30 0,35 0,37 0,38 30 0 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,18 0,22 0,26 0,31 0,33 0,35 40 0 0,03 0,05 0,07 0,08 0,09 0,14 0,18 0,21 0,25 0,28 0,30
Valori recomandate pentru coeficienţii deplasărilor tangenţiale de profil xτt, la angrenajele conice (Σ=90◦)
Raportul de angrenare u
1…1,
3
1,3…
1,6
1,6…
1,9
1,9…
2,25
2,25
…2,
75
2,75
…3,
5
3,5…
4,5
4,5…
6
6…8
8…10
Unghiul de înclinare de divizare median al danturii βm Coeficienţii deplasărilor tangenţiale de profil xτt1= -xτt2
0…15◦ − 0,01 0,02 0,03 0,05 0,06 0,08 0,09 0,10 0,12 15◦…20◦ − 0,01 0,03 0,04 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,20 30◦…40◦ − 0,02 0,04 0,06 0,08 0,12 0,16 0,18 0,20 0,24 38◦…40◦,
pentru z1=7 −
−
−
−
−
−
0,16
0,18
0,22
0,28
40◦…42◦ pentru z1=6
−
−
−
−
−
−
0,16
0,18
0,24
0,30
42◦…45◦ pentru z1=5
−
−
−
−
−
−
0,17
0,20
0,24
0,30
*Valorile recomandate pentru xτt sunt stabilite din condiţia de egală rezistenţă a dinţilor la solicitările de contact şi încovoiere, în ipoteza alegerii unor materiale cu aceeaşi rezistenţă la ambele roţi ale angrenajului.
163
Anexa 13 Factorul de viteză VZ
Observaţie: La predimensionare 1=VZ .
σHlim≤850MPa =900=1000
≥1200=1100
0,9
1,0
1,1
Z V
4 60,5 2 3 5 8 100 101 20 40 60 80 v , m/s
164
Anexa 14 Factorul de mărime XY
1.Oţeluri îmbunătăţite; 2.Oţeluri cementate sau călite superficial; 3.Toate materialele, la sarcină statică. Observaţie: La predimensionare, 11 =XY şi 12 =XY
0
2
3
10
1
20 30 40m (mn, mm, mnm) ,mm
0,9
0,8
1,0
0,7
YX
165
Anexa 15 Factorul de elasticitate al materialului roţilor EZ
Pinion Roată
Material 1E , MPa
Material 2E , MPa
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ν−+
ν−π
=
2
22
1
21 11
1
EE
Z E , MPa
Oţel laminat 2,06⋅105 189,8 Oţel turnat 2,02⋅105 188,9 Fontă cu grafit nodular (Fgn) 1,73⋅105 181,4
Bronz turnat 1,03⋅105 155 Bronz laminat 1,13⋅105 159,8
Oţel laminat 2,06⋅105
Fontă cenuşie (Fc) 1,18⋅105 162
Oţel turnat 2,02⋅105 188 Fontă cu grafit nodular (Fgn) 1,73⋅105 180,5 Oţel
turnat 2,02⋅105
Fontă cenuşie (Fc) 1,18⋅105 161,4
Observaţie: S–a considerat 3,021 =ν=ν , pentru toate materialele. Pentru o precizie mai mare a calculului, pentru bronz 32,0=ν .
166
Anexa 16 Factorii înclinării dinţilor : βZ pentru solicitarea de contact şi βY pentru solicitarea de încovoiere.
Observaţie : La predimensionare 95,0...9,0=βY .
β (βm) 0◦
0,80
1,0
0,90
0,85
45◦40◦35◦30◦25◦20◦15◦10◦5◦
0,95
Z β
1,00
0,90
0,80
40◦ 30◦20◦10◦0◦
εβ=0 0,1 0,2 0,3 0,4 εβ=0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 εβ≥1 Y
β
β (βm)
167
Anexa 17 Factorul zonei de contact HZ
Observaţie: Pentru dantură înclinată 11 nxx = ; 22 nxx =
β (βm) 0◦ 45◦ 40◦ 35◦30◦25◦20◦15◦10◦5◦
2,0
1,7
2,3
2,6
Z H (Z
HV)
1,9
1,6
2,2
2,5
1,8
1,5
2,1
2,4
2,8
2,7
2,9
3,0( )( ) 02,0
21
21 −=++
zzxx
0,02 0,0250,03
0,05
0,04
0,080,09 0,1
0,07 0,06
0
0,005
0,01
0,015
-0,01
-0,005
-0,015
168
Anexa 18 Factorul de formă al dintelui FaY pentru solicitarea de încovoiere
YFa
YFa
2,0
1,7
2,3
2,6
1,9
1,6
2,2
2,5
1,8
11
2,1
2,4
2,8 2,7
2,9 3,0
10 14
3,8
3,5
13
3,9
3,6
1512
4,0
3,7
3,3
3,4
3,2 3,1
1716 2019 3018 4025 806050 100 200 ∞
2,06
z (zn, zv, znmv)
2,0
1,7
2,3
2,6
1,9
1,6
2,2
2,5
1,8
2,1
2,4
2,8 2,7
2,9 3,0
3,8
3,5
3,9
3,6
4,0
3,7
3,3
3,4
3,2 3,1
α0=α0n=20◦ h*
ao= h*aon=1
c*o= c*
on=0,25 ρao=0,375m ρaon=0,375mn
ρao
αo
c o
h ao
h ao
169
Observaţii: Pentru angrenaje cu dantură înclinată 2,12,1 nxx = ; Pentru calculul de predimensionare, se consideră: 0=x ; 0=nx . Pentru dimensionare şi verificare:
β
= 3coszzn – la roţile cilindrice cu dantură înclinată;
δ
=cos
zzv – la roţile conice cu dantură dreaptă.
Pentru angrenajele melcate se utilizează următoarea diagramă:
2,2
2,8 2,6 2,4
1,2
1,4
1,6
100 2000 604020
1,8
80 120 140 160 180 240 260 280220
zn2
YF 2
x=-1,0
x=-0,5 x=0
x=+0,5
x=+1,0
170
Anexa 19 Factorul de corecţie a tensiunilor de încovoiere la baza dintelui SaY
Observaţie: La numere mici de dinţi, pentru SaY se alege valoarea minimă dată în diagramă.
ρao
αo c o
h a
o h a
o
YSa
1,97 2,0
1,7
2,3
1,3
1,9
1,6
2,2
1,4
1,8
2,1
1,5
11 10 1412 16 20 3018 4025 6050 100 200 ∞ z (zn, zv, znmv)
14
x=0,8 0,7 0,6
0,5 0,4 0,3
0,2 0,1
-0,1 x=0
-0,2 -0,3 -0,4 -0,5
α0=α0n=20◦ h*
ao= h*aon=1
c*o= c*
on=0,25 ρao=0,375m ρaon=0,375mn
171
Anexa 20 Factorul regimului de funcţionare AK
Caracterul sarcinii. Tipul motorului
Uniformă Cu şocuri mici
Cu şocuri moderate
Maşina motoare
Maşina antrenată
Motor electric,
turbină cu aburi, turbină
cu gaze
Motor cu ardere
internă cu mai mulţi cilindri
Motor cu ardere internă monocilindric
Caracterul sarcinii Exemple de maşini Uniformă Generatoare de curent, transportoare cu bandă sau cu melc, mecanismele de avans la maşini–unelte, ventilatoare, agitatoare şi amestecătoare pentru substanţe cu densitate uniformă
1 1,25 ≥ 1,75
Cu şocuri moderate Mecanismul principal al maşinilor unelte, transportor cu bandă cu viteză uniformă, agitatoare şi amestecătoare pentru substanţe cu densitate neuniformă, pompe cu piston cu mai mulţi cilindri, pompe dozatoare
1,25 1,5 ≥ 2
Cu şocuri puternice Ştanţe, foarfeci, utilaje pentru laminoare şi turnătorii, excavatoare cu cupă, prese de brichetat, concasor cu minereuri, compresor cu un cilindru, transportor vibrator, kollerganguri
1,5 1,75 ≥ 2,25
Observaţie: Pentru transmisii multiplicatoare, coeficientul de regim se adoptă mai mare cu 10% decât cel prevăzut în tabelul de mai sus.
172
Anexa 21 Factorul gradului de acoperire pentru solicitarea de contact εZ
Observaţie: La predimensionare, 96,0...9,0=εZ
1,0 2,5 1,5 2,0
1,0
0,90
0,80
0,70
0,65
0,75
0,85
0,95
Z ε (Z
εv)
εα (εαm)
εβ=0 0,2 0,40,6 0,8≥1
173
Anexa 22
Factorii repartiţiei frontale a sarcinii αFK şi αHK
Sarcina liniară bFK tA /⋅
mmN100 /≥ <100N/mm Clasa de precizie a
angrenajului 6(5) 7 8 9 10 11 12 Toate clasele
αFK 2,1/1 ≥εY Dinţi drepţi
αHK 1,0 1,1 1,2 2,1/1 2 ≥εZ
αFK Călit
Dinţi înclinaţi αHK 1,0 1,1 1,2 1,4 4,1cos/ 2 ≥βε=ε αα bn
αFK 2,1/1 ≥εY Dinţi drepţi
αHK 1,0 1,1 1,2 2,1/1 2 ≥εZ
αFK Ne-călit
Dinţi înclinaţi αHK 1,0 1,1 1,2 1,4 4,1cos/ 2 ≥βε=ε αα bn
174
Anexa 23 Factorul dinamic vK
vv KK =α
vv KK =β
3
9
1,6
1,4
1,2
1,8
KV
10 2 4 6 8 10
8 7
6
5
4
10
vz1/100 , m/s
Treapta de precizie
3
679
0 2 4 6 8 12
vz1/100 , m/s 14 10
8
5
4
10
Treapta de precizie
1,5
1,4
1,2
1,3
KV
1
1,1
175
Valori orientative pentru factorul dinamic Kv la angrenajele melcate cilindrice
Viteza de alunecare val între spirele melcului şi dinţii roţii melcate, m/s. ≤1,5 1,5...3 3...7,5 7,5...12 12...18 18...25
Treapta de precizie
Factorul dinamic Kv 6 - - 1 1,1 1,3 1,4 7 1 1 1,1 1,2 - - 8 1,1...1, 1,2...1,3 1,3...1,4 - - - 9 1,2...1,3 - - - - - Observaţie: În domeniul vitezelor de alunecare pentru care nu sunt indicate valori Kv nu se recomandă folosirea angrenajelor melcate în treptele de precizie respective.
176
Anexa 24 Factorii de repartizare a sarcinii pe lăţimea danturii: βHK pentru solicitarea de contact şi βFK pentru solicitarea de încovoiere.
Valorile factorilor βHK şi βFK se aleg în funcţie de poziţia roţilor angrenajului în raport cu lagărele arborilor transmisiei (figura 1) şi de coeficientul dΨ .
Fig.1
Ψd
7
6
5
3
1
2 4
H1≤350HB H2≤350HB
1,3
1,4
1,2
1,1
KHβ
1,00 0,8 0,4 1,2 1,6 2,0
177
KFβ
6
1
7
5
32
4
H1≤350HB H2≤350HB
1,00 0,8 0,4 1,2 1,6 2,0
Ψd
1,3
1,4
1,2
1,1
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
7
6
5
31 2
4
H1>350HB H2>350HB
Ψd
1,00 0,80,4 1,2 1,6
1,3
1,4
1,2
1,1
KHβ
178
Observaţii:
În diagramele de mai sus cifrele 1...7 de pe curbe reprezintă poziţia angrenajului în raport cu lagărele arborilor transmisiei (figura 1).
La predimensionare 4,1...15,1=αHK ; 45,1...25,1=αFK 35,1...15,1=βHK ; 45,1...2,1=βFK
Abaterea efectivă a pasului de bază pbrf
Diametrul de divizare al roţii conduse d2, mm Până la 125 Peste 125 la 400 Peste 400 la 800
Treapta de
precizie
Modulul normal mn
mm pbrf , µm
de la 1 la 3,5 ±13 ±15 ±17 de la 3,5 la 6,3 ±17 ±19 ±19
7
de la 6,3 la 10 ±19 ±21 ±24 de la 1 la 3,5 ±19 ±21 ±24 de la 3,5 la 6,3 ±24 ±26 ±26
8
de la 6,3 la 10 ±26 ±30 ±34 de la 1 la 3,5 ±26 ±30 ±34 de la 3,5 la 6,3 ±34 ±38 ±38
9
de la 6,3 la 10 ±38 ±42 ±48
65
1
7
3
2
4
H1>350HB H2>350HB
1,00 0,80,4 1,2 1,6
Ψd
1,2
1,1
1,3
1,4
KFβ
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
179
Anexa 25 Tensiunile limită limHσ pentru solicitarea de contact şi limFσ pentru solicitarea de încovoiere
Observaţii: În cazul folosirii acestei anexe, valorile pentru limHσ şi limFσ se
adoptă din zona centrală a domeniului corespunzător oţelului ales; alegerea valorilor superioare impune o atenţie deosebită la calitatea materialului, la tratamentul aplicat şi la control.
Pentru roţile dinţate ai căror dinţi sunt solicitaţi după un ciclu alternant simetric, valorile tensiunilor limită limFσ luate din diagrame se înmulţesc cu 0,7.
Tensiunile limită pentru solicitarea de contact limHσ
σ Hlim
, MPa
600
500
400
300
20020001000
Oţeluri de construcţie, cu recoacere de normalizare
Duritatea flancului, MPa
180
4000 30001000 2000
900
800
700
600
500
400
300
Duritatea flancului, MPa
σ Hlim
, MPa
Oţeluri aliate, îmbunătăţite
Oţeluri de îmbunătăţireturnate
Oţeluri carbon de calitate, îmbunătăţite sau normalizate
Oţeluri carbon turnate
181
45
1000
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
60 655550
Oţeluri aliate, cementate şi călite
Oţeluri de îmbunătăţire, călite cu flacără sau prin inducţie
Duritatea flancului, HRC
σ Hlim
, MPa
182
Tensiunile limită pentru solicitarea de încovoiere limFσ
4535 40 65605550
900
700
800
1500
1400
1300
1200
1100
1000 σ Hlim
, MPa
Duritatea flancului, HRC
Oţeluri de nitrurare nitrurate în gaz (fără oţeluri cu aluminiu)
Oţeluri de îmbunătăţire nitrurate în baie sau gaz
10000
600
400
200
2000
Duritatea flancului, MPa
σ Flim
, MPa
Oţeluri de construcţie
183
1000
800
600
200
400
1000 2000 3000Duritatea flancului, MPa
σ Flim
, MPa
Oţeluri aliate, îmbunătăţite
Oţeluri de îmbunătăţire turnate
Oţeluri carbon de calitate îmbunătăţite sau normalizate
Oţeluri carbon, turnate
55 6050
1000
800
600
400
Oţeluri aliate cementate şi călite
Oţeluri de îmbunătăţire, călite superficial cu flacără sau prin inducţie
Duritatea flancului, HRC
σ Flim
, MPa
184
Tabelul 1 Tensiuni limită 2limFσ şi 2limHσ pentru angrenaje melcate, MPa
Duritatea melcului ≥ 45 HRC Materialul roţii melcate
Felul turnării* 2limFσ
2limHσ
N 60 142 CuSn12 STAS 197/2- 83 K 70 160
N 72 170 CuSn12Ni STAS 197/2- 83 C 78 182
Viteza de alunecare, m/s 0.25 0.5 1 2 3 4 5
N 110 K 125
CuAl9Fe3T STAS 198/2- 81
C 125 N 122 K 135
CuAl10Fe3T STAS 198/2- 81
C 135
250
245
240
225
210
190
175
Fc150 STAS 568- 82
N 46
Fc200 STAS 568- 82
N 60
158
130
115
-
-
-
-
FcA2 STAS 6707- 79
N 60
FcA3 STAS 6707- 79
N 48
200
165
145
110
-
-
-
* N - turnare în nisip; K – turnare în cochilă ; C – turnare centrifugală. Pentru alte materiale a se vedea STAS 13024-91.
20
40
60
80
120
100
656055504535 40
Duritatea flancului, HRC
σ Hlim
, MPa
Oţeluri de îmbunătăţire nitrurate
Oţeluri de nitrurare nitrurate
185
Anexa 26 Numărul critic de dinţi, pentru care ambele solicitări sunt la fel de periculoase
350
250
300
325
225
2000
175
150
125
1000
75
50 0 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
275
x1 (xn1)=0 x1 (xn1)=+0,8 x1 (xn1)=-0,5
z 1cr
YFa
1YSa
1 (z
n1cr
YFa
1YSa
1; z v
1crY
Fa1Y
Sa1;
z nm
v1cr
YFa
1YSa
1)
z1cr (zn1cr ; zvicr ; znmv1cr)
186
Anexa 27 Coeficienţii de lăţime aψ , dψ , mψ .
Destinaţia angrenajului aψ smv /258K= 3,0≤ smv /102K= 6,0≤
Reductoare cu o treaptă
smv /31K= 0,1≤ Treapta I 33,025,0 K Reductoare cu două sau
mai multe trepte Treapta a II-a şi următoarele 45,035,0 K Cutii de viteze cu roţi baladoare 15,012,0 K Angrenaje deschise 3,01,0 K Observaţii:
( )amad
uzmbu
db
Ψ⋅+
==ψψ⋅+
==ψ2
1;
21 1
1
- v este viteza periferică. • Pentru angrenajele îmbunătăţite se aleg valori pentru aψ înspre
limita superioară a intervalelor, iar pentru angrenajele cementate se aleg valori înspre limita inferioară a intervalelor.
• Pentru angrenajele amplasate asimetric faţă de reazeme, se adoptă valori pentru aψ înspre limita inferioară a intervalului, iar pentru cele amplasate simetric, valori superioare
187
Anexa 28 Alegerea treptei de precizie a angrenajelor
Treapta de precizie 3 4 5 6 7 8 9 10
Roţi etalon ● ● ● Maşini unelte ● ● ● ● ● ● Automobile ● ● ● ● Autocamioane ● ● ● ● Tractoare ● ● ● Reductoare de uz general ● ● ● ● Acţionarea laminoarelor ● ● ● ● Mecanismele maşinilor de ridicat ● ● ● ● D
estin
aţia
ang
rena
julu
i
Maşini agricole ● ● ● 2≤v ● ●
52 ≤< v ● ● 105 ≤< v ● ● D
antu
ră
drea
ptă
4010 ≤< v ● 2≤v ● ●
52 ≤< v ● ● ● 105 ≤< v ● ●
Vite
za p
erife
rică
(m/s
) D
antu
ră
încl
inată
4010 ≤< v ● ● Rectificare ○ ○ ● ● ● Şevăruire ○ ● ● ● Mortezare, rabotare, frezare ○ ● ● ● ● Frezare cu freză melc ○ ● ● ● ● Frezare urmată de călire ○ ● Ştanţare, presare, injectare ○ ● Pr
oced
eul d
e pr
eluc
rare
Turnare ○ • Se obţine în condiţii normale de prelucrare o Se obţine în condiţii speciale de prelucrare
Observaţie: La alegerea treptei de precizie a unui angrenaj, se procedează astfel:
- în funcţie de destinaţia angrenajului, se aleg treptele de precizie recomandate; - treapta de precizie în care se va executa angrenajul - din domeniul recomandat - se
alege în funcţie de viteza periferică a angrenajului; treapta de precizie se recomandă să se încadreze în domeniul recomandat în funcţie de destinaţia angrenajului;
- se adoptă procedeul de prelucrare care să asigure treapta de precizie aleasă.
188
Anexa 29 Rugozitatea flancurilor şi a zonei de racordare
Procedeul de prelucrare Treapta de precizie Rugozitatea flancului Ra, µm
Mortezare sau frezare 9; 10 1.6; 3.2 Mortezare sau frezare îngrijită urmată de rectificare
8; 9 0.4; 0.8; 1.6
Mortezare sau frezare urmată de şevăruire
6; 7; 8 0.2; 0.4; 0.8
Rectificare grosolană 7; 8; 9 0.4; 0.8; 1.6 Rectificare îngrijită 5; 6; 7 0.2; 0.4 Rectificare urmată de lepuire
3; 4; 5 0.05; 0.1; 0.2
Observaţie: Pentru rugozitatea zonei de racordare se alege o valoare imediat superioară rugozităţii alese pentru flancul activ
189
Anexa 30 Angrenaje cilindrice. Toleranţe. (extras din STAS 6273-81)
Toleranţa bătăii radiale a danturii rF
Diametrul de divizare al roţii, d, mm până
la 125
peste 125
la 400
peste 400
la 800
peste 800
la1600
Treapta
de precizie
Simbolul
Modulul normal
nm mm µm
7
rF
de la 1 la3,5 peste 3,5 la 6,3 peste 6,3 la 10
36 40 45
50 56 63
63 71 80
71 80 90
8
rF
de la 1 la3,5 peste 3,5 la 6,3 peste 6,3 la 10
45 50 56
63 71 80
80 90 100
90 100 112
Abaterea minimă a cotei peste dinţi (pentru dantură exterioară)( wsE− )
În tabel sunt date valorile lui wsE . Diametrul de divizare al roţii, d, mm
până la 80
peste 80
la 125
peste 125
la 180
peste 180
la 250
peste 250
la 315
peste 315
la 400
Tipul
ajustajului
Treapta de precizie după
criteriul funcţionării
line µm
C 7 8 9
55 60 70
70 80 80
70 80 100
80 100 110
100 110 120
110 120 140
B
7 8 9
100 100 110
110 110 120
120 120 140
140 140 160
180 180 200
180 200 200
190
Toleranţa cotei peste dinţi wT [µm]
Toleranţa bătăii radiale a danturii rF , µm Ti
pul
ajus
taju
lui
Tipu
l tol
eranţe
i jo
culu
i di
ntre
flan
curi
pest
e 10
la 1
2
pest
e 12
la 1
6
pest
e 16
la 2
0
pest
e 20
la 2
5
pest
e 25
la 3
2
pest
e 32
la 4
0
pest
e 40
la 5
0
pest
e 50
la 6
0
pest
e 60
la 8
0
pest
e 80
la 1
00
pest
e 10
0 la
125
C B
c b
35 50
40 50
50 55
55 60
60 70
70 80
80 100
100 120
120 140
140 180
180 200
Abaterea superioară a grosimii dintelui pe coarda constantă csE
Diametrul de divizare al roţii, d, mm până
la 80
peste 80
la 125
peste 125
la 180
peste 180
la 250
peste 250
la 315
peste 315
la 400
Tipul
ajustajului
Treapta de precizie după
criteriul funcţionării
line µm
C 7 8 9
60 70 70
70 80 90
80 90 100
90 100 120
100 120 140
120 140 140
B
7 8 9
100 100 120
120 120 140
140 140 160
140 160 180
180 180 200
180 200 220
Toleranţa grosimii dintelui pe coarda constantă cT [µm]
Toleranţa bătăii radiale a danturii rF , µm
Tipu
l aj
usta
julu
i Ti
pul t
oler
anţe
i jo
culu
i di
ntre
flan
curi
pest
e 10
la 1
2
pest
e 12
la 1
6
pest
e 16
la 2
0
pest
e 20
la 2
5
pest
e 25
la 3
2
pest
e 32
la 4
0
pest
e 40
la 5
0
pest
e 50
la 6
0
pest
e 60
la 8
0
pest
e 80
la 1
00
pest
e 10
0 la
125
C B
c b
35 50
45 50
50 60
60 70
70 70
70 90
90 100
100 140
140 140
160 180
180 220
191
Anexa 31
Angrenaje conice şi hipoide. Toleranţe. (extras din STAS 6460–81)
Tipuri de ajustaje şi toleranţele jocului dintre flancurile dinţilor
Tipul ajustajului roţilor dinţate în angrenare A B C D E H
Treapta de precizie 4...12 4...10 4...9 4...8 4...7
Tipul toleranţei jocului dintre flancuri a b c d h
Toleranţe pentru criteriul de precizie cinematică (toleranţa bătăii radiale a danturii, Fr)
Diametrul de divizare mediu dm, mm
Până la 125
Peste 125 la 400
Peste 400 la 800
Peste 800 la 1600
Treapta de
precizie Simbolul
Modulul normal mediu mn, mm
µm de la 1 la 3,5 36 53 63 - peste 3, 5 la 6,3 40 56 71 80 7 Fr peste 6,3 la 10 45 63 80 90 de la 1 la 3,5 45 63 80 - peste 3, 5 la 6,3 50 71 90 100 8 Fr peste 6,3 la 10 56 80 100 112 de la 1 la 3,5 56 80 100 - peste 3, 5 la 6,3 63 90 112 125 9 Fr peste 6,3 la 10 71 100 125 140
Toleranţe pentru criteriul jocului dintre flancuri (abaterea limită a unghiului dintre axe, indicele EΣ)
Distanţa la conul mediu, Rm , mm până la 50 peste 50 la 100 peste 100 la 200
Unghiul conului de divizare, δ1
până
, la
15º
Pest
e 15
º la
25º
pest
e 25
º
până
, la
15º
Pest
e 15
º la
25º
pest
e 25
º
până
, la
15º
Pest
e 15
º la
25º
pest
e 25
º
Tipul ajustaju-
lui
µm H, E 7,5 10 12 10 12 15 12 17 20
D 11 16 19 16 19 22 19 26 32 C 18 26 30 26 30 32 30 45 50 B 30 42 50 42 50 60 50 71 80 A 45 63 80 63 80 95 80 110 125
192
Toleranţe pentru criteriul jocului dintre dinţi (abaterea minimă a grosimii dintelui pe coarda medie constantă, indicele cssE )
Diametrul de divizare mediu, d , mm până la 125 peste 125 la 400 peste 400 la 800
Unghiul conului de divizare, δ1
până
, la
20º
Pest
e 20
º la
45º
pest
e 45
º
până
, la
20º
Pest
e 20
º la
45º
pest
e 45
º
până
, la
20º
Pest
e 20
º la
45º
pest
e 45
º
Tipu
l aju
staj
ului
Trea
pta
de p
reci
zie
Modulul normal mediu,
m, mm
µm De la 1 la 3,5 20 20 22 28 32 30 36 50 45 Peste 3,5 la 6,3 22 22 25 32 32 30 38 55 45 H 7 Peste 6,3 la 10 25 25 28 36 36 34 40 55 50
Observaţie: Pentru alte trepte de precizie şi tipuri de ajustaje, cssE se corectează cu coeficientul K1 din tabelul următor.
Valorile coeficientului K1 pentru determinarea indicelui cssE care diferă de treapta de precizie 7 şi tipul de ajustaj H, (7 – H)
Trepte de precizie pentru criteriul de funcţionare lină 4 – 6 7 8 9 10 11 12 Tipul de
ajustaj K1
H 0,9 1,0 – – – – – E 1,45 1,6 – – – – – D 1,8 2,0 2,2 – – – – C 2,4 2,7 3,0 3,2 – – – B 3,4 3,8 4,2 4,6 4,9 – – A 5,0 5,5 6,0 6,6 7,0 7,8 9,0
Toleranţe pentru criteriul jocului dintre flancuri ( toleranţa grosimii dintelui pe coarda medie constantă, indicele csT )
Toleranţa bătăii radiale a danturii Fr, µm Tipul de toleranţă pentru jocul dintre
flancuri Până la 8
Peste 8 la 10
Peste 10 la 12
Peste 12 la 16
Peste 16 la 20
Peste 20 la 25
Peste 25 la 32
Peste 32 la 40
Peste 40 la 50
Peste 50 la 60
h 21 22 24 26 28 32 36 42 50 60 d 25 28 30 32 36 42 48 55 65 75 c 30 34 36 40 45 52 60 70 80 95 b 40 45 48 52 58 65 75 85 100 120 a 52 55 60 65 75 85 95 110 130 150
193
Toleranţa bătăii radiale a danturii Fr, µm Tipul de toleranţă pentru jocul dintre
flancuri Peste 60 la 80
Peste 80 la 100
Peste 100 la
125
Peste 125 la
160
Peste 160 la
200
Peste 200 la
250
Peste 250 la
320
Peste 320 la
400
Peste 400 la
500
Peste 500 la 630
h 70 90 110 130 160 200 240 300 380 450 d 90 110 130 160 200 250 300 380 480 500 c 110 140 170 200 260 320 400 500 600 750 b 130 170 200 250 320 380 480 600 750 950 a 180 220 260 320 400 500 630 750 950 1180
ba α
Ψscev
dbev
dev
dsv
αs
α
sev
scev
h ae h c
e
O
194
Anexa 32 Angrenaje melcate cilindrice. Toleranţe. (extras din STAS 6461-81)
Toleranţa bătăii radiale a danturii melcului (fr)
Diametrul de divizare al melcului, mm de la 6 la 10
peste 10 la 18
peste 18 la 30
peste 30 la 50
Treapta de
precizie
Modulul axial, mx, mm
µm 7 De la 1 la
25 15 16 17 18
8 De la 1 la 25
20 20 21 22
9 De la 1 la 25
25 25 26 28
Diametrul de divizare al melcului, mm
peste 50 la 80
peste 80 la 120
peste 120 la 180
peste 180 la 250
Treapta de
precizie
Modulul axial, mx, mm
µm 7 De la 1 la
25 20 22 25 30
8 De la 1 la 25
25 28 32 38
9 De la 1 la 25
32 36 40 48
Abaterea minimă a grosimii spirei melcului (EssI)
Distanţa dintre axe aw, mm până la
80 peste 80 la 120
peste 120 la 180
peste 180 la 250
peste 250 la 315
peste 315 la 400
Tipul ajustajului
µm H 0 0 0 0 0 0 E 32 38 42 48 56 60 D 48 56 67 75 85 95 C 80 95 105 120 130 140 B 130 150 170 200 220 240 A 200 220 260 300 340 380
195
Abaterea minimă a grosimii spirei melcului (EssII)
Distanţa dintre axe aw, mm până la 80
peste 80 la 120
peste 120 la 180
peste 180 la 250
peste 250 la 315
peste 315 la 400
Treapta de
precizie
Modulul axial mx
mm
µm de la 1 la
3,5 60 63 71 75 80 85
peste 3,5 la 6,3
63 67 75 80 85 90
peste 6,3 la 10
- - 85 90 95 100
7
peste 10 la 16
- - - 100 105 110
de la 1 la 3,5
90 100 110 120 130 140
peste 3,5 la 6,3
100 110 120 130 140 140
peste 6,3 la 10
- - 130 140 150 160
8
peste 10 la 16
- - - 160 170 180
de la 1 la 3,5
150 160 180 190 210 220
peste 3,5 la 6,3
160 180 190 210 220 240
peste 6,3 la 10
- - 210 220 240 250
9
peste 10 la 16
- - 250 260 280 280
196
Toleranţa la grosimea spirei melcului (Ts)
Toleranţa bătăii radiale a spirei melcului, µm până la 8
peste 8 la 10
peste 10 la 12
peste 12 la 16
peste 16 la 20
peste 20 la 25
Tipul jocului dintre
flancuri µm
h 21 22 24 26 28 32 d 25 28 30 32 36 42 c 30 34 36 40 45 52 b 40 45 48 52 58 65 a 52 55 60 65 75 85
Toleranţa bătăii radiale a spirei melcului, µm
peste 25la 32
peste 32 la 40
peste 40 la 50
peste 50 la 60
peste 60 la 80
peste 80 la 100
Tipul jocului dintre
flancuri µm
h 38 42 50 60 70 90 d 48 55 65 75 90 110 c 60 70 80 95 110 140 b 75 85 100 120 140 170 a 95 110 130 150 180 220
197
Anexa 33 Materiale utilizate în construcţia roţilor dinţate şi caracteristicile mecanice ale acestora
Materiale pentru roţi dinţate Recomandări de folosire
Felul materialului Marca STAS Tipul angrenajului. Condiţii de funcţionare
OLC 10 OLC 15
Roţi dinţate puţin solicitate, la viteze periferice moderate (6...12 m/s) şi sarcini cu şoc
Oţeluri carbon de calitate pentru tratament termic, destinate construcţiei de maşini*
OLC 45 OLC 50 OLC 55 OLC 60
880-88
Roţi dinţate puţin solicitate, la viteze periferice mici (v<6 m/s). Mărcile de calitate superioară şi conţinut controlat de sulf pot fi folosite pentru roţi dinţate mediu solicitate, la viteze periferice moderate (8...12 m/s) şi sarcini cu şoc. Marca OLC 45, călit, se foloseşte pentru melci.
15Cr08 Melci. Roţi dinţate puternic solicitate, la viteze periferice mari şi sarcini cu şoc.
18MnCr10 Roţi dinţate, puternic solicitate, la viteze periferice mari şi sarcini cu şoc.
21MoMnCr12 Roţi dinţate foarte puternic solicitate, la viteze periferice mari (v > 12 m/s) şi sarcini cu şoc. Melci.
18MoCrNi13 Roţi dinţate, foarte puternic solicitate, la viteze periferice mari (v > 12 m/s) şi sarcini cu şoc.
13CrNi30 Roţi dinţate puternic şi foarte puternic solicitate, la viteze periferice mari şi sarcini cu şoc. Melci.
20MoNi35 Roţi dinţate foarte puternic solicitate, la viteze periferice mari şi sarcini cu şoc.
21TiMnCr12
Oţeluri aliate pentru tratament termic, destinate construcţiei de maşini
28TiMnCr12
791-88
Roţi dinţate pentru maşini grele, la viteze periferice mari (v > 12 m/s) şi sarcini cu şoc.
* La oţelurile carbon de calitate superioară notarea se completează cu simbolul X, la oţelurile cu conţinut controlat de sulf cu simbolul S, iar la cele de calitate superioară şi conţinut controlat de sulf cu simbolurile XS.
198
Caracteristicile mecanice ale materialelor utilizate în construcţia roţilor dinţate.
Caracteristicile mecanice ale oţelurilor la care s-a aplicat tratamentul termic de îmbunătăţire
Marca oţelului
Dimensiunea*s, mm
Duritatea, MPa
Rm, MPa
σo2, MPa
<10 1900...2600 690...940 480 10...20 1750...2200 660...780 410
OLC 45
20...30 1700...2000 610...730 370 <10 2900...3020 750...1080 540 10...20 2030...2600 730...920 460
OLC 55
20...30 1900...2340 680...840 420 <10 2570...3720 900...1320 790 10...20 2280...3450 800...1190 670 20...30 2200...3150 780...1160 560
40Cr10
30...50 2500...2700 780...930 560 <8 2800...3500 980...1180 780 8...20 2800...3300 880...1080 670
33MoCr11
20...50 2000...2400 780...930 560 <8 3000...3700 1080...1270 880 8...20 3000...3500 980...1180 780
41MoCr11
20...50 2150...2600 780...1080 690 8...20 3100...3600 980...1180 780 20...50 2700...3200 880...1080 690
50VCr11
50...80 2300...2700 830...980 640 *Pentru dimensiunea s, vezi figurile de la sfârşitul anexei
Caracteristicile mecanice ale oţelurilor de cementare
Duritatea Marca oţelului
Tratamentul termic* Flancului,
HRC Miezului, MPa
Rm**, MPa
σo2**, MPa
640...790 390 OLC 10 Ce+C+r ≥ 56 1700 490...640 290 740...880 440 OLC 15 Ce+C+r ≥ 56 1900 590...780 350 790...1030 460 15Cr08 Ce+C+r ≥ 58 2000
...3000 690...880 410 880...1180 610 18MnCr10 Ce+C+r ≥ 58 2700
...3600 790...1080 540 1180...1520 880 21MoMnCr12 Ce+C+r ≥ 58 3000
...4000 980...1270 740
199
830...1080 590 180...1520 880 1030...1320 780
21TiMnCr12 Ce+C+r ≥ 58 3000 ...3500
930...1180 690 1370...1720 1080 1230...1520 980
28TiMnCr12 Ce+C+r ≥ 58 3000 ...4000
1180...1420 880 930...1320 740 880...1170 640
13CrNi30 Ce+C+r ≥ 60 3500 ...4500
780...1080 540 1080...1420 830 930...1220 690
18MoCrNi13 Ce+C+r ≥ 58 3000 ...4000
830...1130 590 *Ce- cementare; C- călire; r- revenire joasă. ** Valorile se dau în funcţie de dimensiunea s a roţii, astfel:
- prima linie pentru s≤ 11 mm; - a doua linie pentru s≤ 30 mm; - a treia linie pentru s≤ 63 mm. Pentru dimensiunea s, vezi figurile de la sfârşitul anexei. Caracteristicile mecanice ale oţelurilor călite superficial sau nitrurate
Duritatea Marca oţelului Tratamentul Flancului, HRC Miezului, MPa
OLC 45 48...55 1800...2100 OLC 55 48...55 1800...2100 40Cr10 55...58 2500...2700 41MoCr11
Îmbunătăţire şi călire superficială
55...58 2500...2700 40Cr10 55...63 2500...2700 41MoCr11
Îmbunătăţire şi nitrurare 55...63 2500...2700
Caracteristicile mecanice ale unor materiale utilizate la construcţia roţilor
melcate
Marca materialului
STAS
Procedeul de turnare*
σi,
MPa
Duritate Brinell MPa
CuSn12 197/2-83 N 220 800 N 180 600 CuSn6Zn4Pb4 197/2-83 C 200 700 N 440 900 CuAl10Fe3T 198/2-86 K 490 1000
CuAl9Fe5Ni5T 198/2-86 K 590 1200 Fc100 568-82 N 100...160 1000...1500 Fc150 568-82 N 150...250 1400...1900
200
Fc200 568-82 N 160...270 170...210 Fc250 568-82 N 210...390 180...240 * N- turnat în nisip; K- turnat în cochilă; C- turnat centrifugal.
Caracteristicile mecanice ale unor materiale utilizate în construcţia melcilor
Marca
materialului
STAS
Tratamentul
Rm, MPa
Duritatea flancului,
HRC 15Cr08 Ce+C+r 690...1030 13CrNi30 Ce+C+r 780...1320 18MnCr10 Ce+C+r 790...1180 18MoCrNi13 Ce+C+r 830...1420 21MoMnCr12
791-88
Ce+C+r 830...1520
58...63
OLC 45 880-88 610...940 41MoCr11 791-88 780...1270 40Cr10 791-88 780...1320 33MoCr11 791-88
Îmbunătăţite şi călite
superficial 780...1180
45...55
s=b, dacă s1>2h, s=da/2, dacă s2≥da, s=s2, dacă s2<da
s=b, dacă b≤s1, s=s1, dacă b>s1
s=da/2
s = da/2
d a d a
d a
s 1
s 1
s
h
s
b b
s2
201
Anexa 34 Recomandări pentru alegerea lubrifiantului
Pentru angrenaje cilindrice şi conice
Vâscozitatea cinematică ν, mm2s–1 (cSt), la temperatura de 50ºC, recomandată pentru viteza υ
Viteza periferică υ, m/s
Materialul roţii dinţate de dimensiune mare din
angrenaj
< 0,5 0,5...1 1...2,5 2,5...5 5...12 12...25
Oţel cu σr < 1000 MPa 270 180 120 – 60 45
Oţel cu σr = 1000…1250 MPa şi oţel aliat cu Cr – Ni cu σr < 800 MPa
270 270 180 120 85 60
Oţel cu σr = 1250…1600 MPa şi oţeluri cementate 450 270 270 180 120 85
Pentru angrenaje melcate şi hipoide
Viteza periferică, m/s Vâscozitatea cinematică ν, mm2s–1 (cSt), la temperatura de 50ºC
până la 1 450
1...2,5 270
2,5...5 180
5...10 120
10...15 85
15...25 60
202
Uleiuri pentru transmisii industriale (Extras din STAS 10588 – 76) Vâscozitatea
mm2s–1 (cSt) º E Simbol min max min max
Temperatura de determinare
TIN 25 EP 21 26 3 3,5 TIN 42 EP 37 45 5 5,9 TIN 55 EP 50 57,5 6,6 7,6 TIN 82 EP 82 90 10,8 11,8 TIN 125 EP 125 140 16,5 18,4 TIN 200 EP 200 220 26,3 28,9 TIN 300 EP 260 320 34,2 42 TIN 210 EPC 210 225 27,6 29,6
50º C
Observaţii:
• Uleiul TIN 210 EPC este destinat în special pentru ungerea angrenajelor melcate;
• La angrenajele din oţel sau fontă, temperatura maximă care poate fi atinsă este 80º C; la angrenajele care au roţi executate din bronz, este contraindicat a se depăşi temperatura de 60º C
• Durata de utilizare a uleiului este de 6...12 luni.
203
Bibliografie [1] Antal, A., Tătaru, O. – Elemente privind proiectarea angrenajelor,
Ed.Todesco, Cluj-Napoca, 2000. [2] Gafiţanu, M. ş.a. - Organe de maşini, vol. 2, Ed.Tehnică, Bucureşti, 2002. [3] Gheorghiu, N. ş.a. – Transmisii prin angrenare, Ed. Orizonturi
Universitare, Timişoara, 1997. [4] Handra-Luca, V., Stoica, I.A., – Introducere în teoria mecanismelor, vol. I,
Ed. Dacia, Cluj-Napoca, 1982. [5] Jula, A. ş.a. – Proiectarea angrenajelor evolventice, Ed. Scrisul Românesc,
Craiova, 1989. [6] Rădulescu, Gh. ş.a. – Îndrumar de proiectare în construcţia de maşini, Ed.
Tehnică, Bucureşti, 1986. [7] *** – MAAG –Taschenbuch, 1985. [8] *** – Organe de maşini. Culegere de standarde, vol. Id, IIIc.