referat carjali

5/10/2018 referat carjali - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/referat-carjali 1/10

3.6.2.2. Factori pentru calcule de dimensionare sau verificare

3.6.2.2.1. Factorii relativi de sensibilitate la concentratorul de tensiuni, de la piciorul

dintelui, 1,2 sa ϒ pentru dutata de functionare nelimitata si st δ ϒ pentru solicitare statica.

1,2δ

ϒ

, st δ ϒ

se aleg din anexa 20 in functie de otel, tratamentul aplicat, factorii1,2 sa ϒ sau de coeficientul de concentrare a tensiunii la piciorul dintelui sq .



Factorul relativ de sensibilitate Y δ la concentratorul de tensiuni

Factorul relativ de sensibilitate Y δ este raportat la conditiile de la roata de incercat si secalculeaza separat pentru pinion, respectiv pentru roata condusa, atat pentru solicitarea de oboseala cat

sj pentru solicitarea statica

• Factorul pentru solicitarea de oboseala

- Pentru predimensionare Y δ se poate alege din fig. 20.1 , functie de otelul utilizat si de factorul

SaY sau se poate calcula cu relatia (20.1), daca s-au determinat analitic factorii, FaY si SaY

Fig.20.1

Semnificatiile simbolurilor utilizate:

OII- oteluri de imbunatatire, imbunatatite;

OIC - oteluri de imbunatatire, calite superficial;

OCC - oteluri de cementare, cementate si calite;

ONN - oteluri de nitrurare, imbunatatite si nitrurate in gaz (oteluri fara aluminiu);

OIN - oteluri de imbunatatire, imbunatatite si nitrurate in gaz;

OINC - oteluri de imbunatatire, imbunatatite sau normalizate si nitrocarburate;

OCNC - oteluri de cementare, imbunatatite sau normalizate si nitrocarburate

- Pentru dimensionare

Y δ =

1 21 '

5

61 '

5

sq ρ

ρ

++

+

unde :

' ρ - latimea stratului de alunecare de la baza dintelui;

• ONN, OIN, OCN, OINC,OCNC

OIC, OCC

2 , 0 2 , 1 2 , 2 2 , 3 2 , 4 2 , 5 S a1,5 1

,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,4 2,5 2,6 2,71,4



ρ latimea stratului de alunecare de la baza dintelui;

' ρ = 0,0281, 0,0194, 0,0064, 0,0014 pentru oteluri de imbunatatire cu limita de curgere respectiv

02σ = 500 MPa, 600 MPa, 800 MPa si 1000 MPa;



' ρ = 0,003 pentru oteluri cementate si/sau calite;

' ρ = 0,1005 pentru oteluri nitrurate sau nitrocarburate;

sq - coeficientul de concentrare a tensiunii la piciorul dintelui,din anexa 12.

• Factorul St Y δ pentru solicitare statica

- Pentru predimensionare, St Y δ se poate alege din figura 20.2, functie de otelul utilizat si de

factorul SaY sau se poate calcula cu relatiile din tabelul 20.1, daca s-au determinat analitic facto

Fa

Y siSa

Y

Fig.20.2



- Pentru dimensionare, St Y δ se determina din tabelul 20.1, functie de otelul utilizat si de factorul

S Y sau Sa

Y

Otelul utilizat St Y δ , relatie de calcul

Oteluri de imbunatatire

402

402

1 0,82( 1) 300 /

1 0,82 300 /

S

St

Y

Y δ

σ

σ

+ −=

+

Oteluri cementate si/sau calite 0,44 0,12St S Y Y δ = +

Oteluri nitrurate sau nitrocarburate 0,20 0,60St S Y Y δ = +

Daca s-au determinat factorii FaY si SaY , atunci se poate determina S Y cu o buna aproximatie

relatia:

(0,6 0,4 )S Sa n

Y Y α ε = +

3.6.2.2.2. Factorul de rugozitate de la piciorul dintelui, 1 RY pentru pinion, respective 2 R

Y pentru roata

condusa

• Pentru oteluri de imbunatatire (imbunatatite), calite superficial sau prin flacara si pentru oteluri

cementare (cementate)

1,2 1,12 R

Y = , daca 1,2 1 z

R m µ <

0,1

1,2 1,21,674 0,529( 1) R z Y R= − + , daca 1,21 40 z m R m µ µ ≤ ≤

• Pentru oteluri de imbunatatire sau de nitrurare (nitrurate) sau de imbunatatire sau de cementarenitrocarburate

1,2 1,025 RY = , daca 1,2 1 z

R m µ <

0,005

1,2 1,24,299 3,259( 1) R z Y R= − +

, daca 1,21 40 z m R m µ µ ≤ ≤

3.6.2.2.3. Factorul de marime xY

• Pentru oteluri de imbunatatire ( imbunatatite )

xY =1, pentru n

m ≤ 5 mm

xY = 1,03 – 0,006 nm , pentru 5 mm< nm < 30 mm

xY = 0,85, pentru n

m ≥ 30 mm

• Pentru oteluri de cementare ( cementate ) sau nitrocarburate, pentru oteluri de imbunatatire calit

superficial sau prin flacara, nitrurate sau nitrocarburate si oteluri de nitrurare ( nitrurate )



xY =1, pentru nm ≤ 5 mm

xY = 1,05 – 0,01 n

m , pentru 5 mm< nm < 25 mm

xY = 0,8, pentru nm ≥ 25 mm

3.6.2.2.4. Factorii durabilitatii la solicitarea de incovoiere, 1 N Y pentru pinion si 2 N

Y pentru roata

condusa

1,2 1,2( , , ) N N LY Y otel tratament N = - se determina din anexa 19

3.7. Tensiunile effective pentru solicitarea de contact, HBσ pentru pinion, respectiv HDσ pentru

roata condusa, in MPa

HBσ =3

1 cos( 1)

2 cos

B E H t t A v H H

w wt

Z Z Z Z Z M u K K K K

a b u

ε β

β α

α

α

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ±⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

HDσ =D

HB

B

Z

Z σ ⋅

3.8. Tensiunile efective pentru solicitarea de incovoiere, 1 F σ pentru pinion, respective 2 F σ pentru

roata condusa, in MPa

• Pentru calcule obisnuite

1 F σ =

2 2

1 11 12 2

1

( 1) cos

2 cos cos

t t A v F F Fa Sa

w wt

M z u K K K K Y Y Y Y

b aβ α β ε

α

β α

⋅ ⋅ ±⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅

2 21

2 1

2 1 1

Fa Sa

F F

Fa Sa

Y Y b

b Y Y σ σ = ⋅ ⋅ ⋅

• Pentru calcule precise

1 F σ =

2 2

1 11 12 2

1

( 1) cos

2 cos cos

t t A v F F F S

w wt

M z u K K K K Y Y Y Y

b aβ α β ε

α

β α

⋅ ⋅ ±⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅

3.6.2.2. si 3.6.2.2.1. — 3.6.2.2.4. se pun in lucrarea precedenta dupa 3.6.2.1.6.



21 2

2 1

2 1 1

S F F F

F S

Y b Y

b Y Y σ σ = ⋅ ⋅ ⋅

Calculul continua cu verificarea sau cu dimensionarea angrenajului.

3.9. Verificarea angrenajului

3.9.1. Verificarea angrenajului la soliciterea de contact si la solicitarea de incovoiere, pentru pinion,

respective pentru roata condusa

• Daca 1 2, HB HP HD HP σ σ σ σ ≤ ≤ si 1 1 F FP σ σ ≤ , 2 2 F FP σ σ ≤ se poate adopta una din urmatoarele

variante:

- pentru o dimensionare care conduce la obtinerea unui coefficient de siguranta marit, in raport cu

cel ales initial, se mentin aceleasi latimi ale rotilor dintate si aceleasi oteluri si tratamenteaplicate

- pentru optimizarea dimensionarii angrenajului, se trece la calculul de dimensionare.

• Daca oricare din conditiile de mai sus nu este indeplinita, se trece la calculul de dimensionare.

3.10. Dimensionarea angrenajului ( pentru obtinerea unei solutii optime )

3.10.1. Tensiunile limita necesare, lim H necσ pentru soliciterea de contact, respectiv lim F necσ pentru

solicitarea de incovoiere, in MPa.

minlim 1,2 1,2

1,2

H H nec HP

N L R v w x

S

Z Z Z Z Z Z σ σ =

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

min

lim 1,2 1,2

1,2 1,2 1,2

F F nec FP

ST N R x

S

Y Y Y Y Y δ

σ σ =⋅ ⋅ ⋅ ⋅

lim lim 1 lim 2

lim lim 1 lim 2

max( , )

max( , )

H nec H nec H nec

F nec F nec F nec

σ σ σ

σ σ σ

=

=

3.10.2. Alegerea grupei de oteluri si a tratamentului aplicat

In functie de tensiunile limita necesare lim H necσ si lim F nec

σ , din anexa 4 se aleg grupa de

oteluri si tratamentul aplicat, care ofera tensiuni limita apropiate de cele necesare, respectiv valorile

acestor tensiuni lim H σ si lim F σ .



• Daca grupa de oteluri si tratamentul aplicat, alese din anexa 4 coincid cu cele alese initial, se

recalculeaza coeficientul de latime:

2lim

lim

( ) H nec

arecH a

H

σ ψ ψ

σ =

lim

lim

F nec

arecF a

F

σ ψ ψ

σ

=

max( , )arec arecH arecF

ψ ψ ψ =

Se verifica indeplinirea conditiei:

1 0,1...0,12arec

a

a

ψ ψ

ψ − ≤ ∆ =

- Daca aceasta conditie este indeplinita se continua de la punctul 3.10.7.

- Daca aceasta conditie nu este indeplinita se poate continua in urmatoarele variante:

- se adopta tensiuni limita lim H σ si/sau lim F σ mai apropiate de valorile lim H necσ respectiv

lim F necσ , din tot domeniul de valori corespunzator grupei de oteluri si tratamentului aplicat, alese

din anexa 4 si se calculeaza arecψ ;

- daca arecψ se incadreaza in limitele recomandate pentru a

ψ in anexa 6, se reia calculul, cu

a arecψ ψ = , de la punctul 3.4.;

- daca arecψ nu se incadreaza in limitele recomandate pentru a

ψ in anexa 6, se aleg, din anexa

o alta grupa de oteluri si tratamentul aplicat si valorile tensiunilor limita corespunzatoare

lim H σ si lim F

σ , iar calculul se continua conform cazului urmator

• Daca grupa de oteluri si tratamentul aplicat, alese din anexa 4, difera de cele alese initial, din an

3 se alege marca otelului, duritatea dupa tratament, 02σ si 12σ .

Calculul se continua de la punctul 3.10.3.

• Daca nicio grupa de oteluri si tratamente cuprinse in anexa 4 nu ofera tensiuni limita apropiate d

cele necesare, exista urmatoarele solutii:

- se alege o noua distanta dintre axe wa si calculul se reia de la punctul 3;

- se reduce dura de functionare;

- se analizeaza transmisia si se reproiecteaza



3.10.3. Recalcularea factorilor de corectie a sarcinii

Se recalculeaza factorii H K β , F

K β , H K α , F K α care depind de tipul otelului (anexele 17 si 18)

Factorul v K se recalculeaza numai daca

2

1

210 /

100 1

v z um s

u

⋅>

+, din anexa 13.

3.10.4. Factorii pentru determinarea rezistentelor admisibile

Se recalculeaza factorii , , , , N L v w x Z Z Z Z Z pentru solicitarea de contact, respectiv , , , N R xY Y Y Y δ pen

solicitarea de incovoiere, pentru dimensionare, conform celor prezentate la punctul 3.6.

3.10.5. Rezistentele admisibile, Pr H ecσ pentru solicitrea de contact, respectiv Pr F ecσ pentru solicitarea de

incovoiere , in MPa.

Se determina conform celor prezentate la punctul 3.6.

3.10.6. Recalcularea coeficientului de latime arecψ

2

Pr

( )( )

H H rec HP

arecH a

H H H ec

K K

K K

β α

β α

σ ψ ψ

σ

⋅

= ⋅

⋅

Pr

( ) F F rec FP

arecF a

F F F ec

K K

K K

β α

β α

σ ψ ψ

σ

⋅

= ⋅

⋅

max( , )arec arecH arecF

ψ ψ ψ =

Daca 1 0,1...0,12areca

a

ψ ψ

ψ − ≤ ∆ = , se considera ca modificarea latimii danturii nu influenteaza

semnificativ valorile factorilor care depind de aceasta.

Daca nu se indeplineste aceasta conditie, se recomanda reluarea calculului de la punctul 3.3, consideran

a arecψ ψ =

3.10.7. Latimile rotilor 1,2b , in mm

2 arec wb aψ = ⋅

1 2b b b= +∆

1...3b∆ =

mm



3. Conclusions

Metodologia de proiectare prezentata reduce timpul de proiectare si usureaza, in general, munca in acesdomeniu; de asemenea, in urma folosirii datelor prezentate, se obtin angrenaje cu dimensiuni optime,

utilizandu-se la maxim proprietatile mecanice ale otelurilor din care sunt executate rotile dintate.

4. References

1. Carjali, E. Organe de masini si mecanisme, Editura Ovidius University Press, Constanta, 2003.

2. Gofitanu, M. s.a. Organe de masini, Vol.2, Editura Tehnica, Bucuresti, 2002.

3. Grigore, N. Organe de masini. Transmisii mecanice , Editura Universitatii din Ploiesti, Ploiesti,2003.

referat carjali

Documents

Transcript of referat carjali