Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

CATEGORII DOCUMENTE





AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


CALCULUL CUTIEI DE VITEZE

Tehnica mecanica

+ Font mai mare | - Font mai mic







DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
PROIECT ORGANE DE MASINI - Sa se proiecteze un cric auto pentru o sarcina maxima F1=17900 [N], care desfasoara o cursa de H=400mm)
METODE DE OBTINERE A ZAHARULUI
Densitatea si greutatea specifica a fluidelor
DURITATEA - ALIAJE
Modelarea geometrica a robotilor
CONJUNCTURA ECONOMICA A PIETEI OTELULUI
Aparate electrice de medie si inalta tensiune - Separatoare de sarcina, Intreruptoare automate
Studiul preselor hidraulice actionate cu mai multe pompe
Structura arboretului in raport cu cresterea radiala a arboretului
SISTEME DE CLIMATIZARE

CALCULUL CUTIEI DE VITEZE

            Alegerea schemei de organizare a CV:

In cadrul calculului de predimensionare efectuat la studiul dinamic se stabilesc rapoartele de transmitere ale cutiei de viteze. In schema de organizare, la alegerea pozitiei rotilor dintate fata de lagarele arborilor, este necesar sa se adopte initial, prin comparatie cu realizari similare existente, urmatoarele elemente: latimea rotilor dintate, latimea sincronizatoarelor, distantele dintre rotile dintate, jocul dintre rotile dintate si latimea lagarelor.



In figura urmatoare este prezentata schema de organizare de ansamblu a unei CV cu patru trepte.

Schema de organizare de ansamblu a unei CV cu patru trepte

Conform notatiilor din figura, se pot scrie relatiile:

l1 = B/2 + j1 + b1,2/2

l2 = b1,2/2 + j2 + ls + j3 + b3,4/2

l3 = b3,4/2 + j4 + b5,6/2

l4 = b5,6/2 + j5 + b5,6 +  j6 + b7,8 + j7 +  b7,8/2

l5 = b7,8/2 + j8 + B/2

in care: B-latimea lagarului; j1 si j8- jocurile dintre rotile dintate si carter;  j2 si j3- jocurile dintre rotile dintate si sincronizator; j4, j5,  j6 si j7- jocurile dintre rotile dintate; b1,2, b3,4b7,8 – latimea perechilor de r.d. care formeaza un angrenaj; ls – latimea sincronizatorului.

In tabelul urmator sunt date valorile orientative ale acestor elemente la trei tipuri de schimbatoare de viteza:

Tipul automobilului

B

j1, j8

j4j7

b1,2b7,8

ls

Autoturism oras

1418

4

5

1416

32

Autoturism teren

1819

4

4

1720

40

Autocamion

2225

3,54,5

3

2027

55

Calculul distantei dintre axe si a greutatii schimbatorului de viteze

Distanta C dintre axele arborilor se predimensioneaza cu relatia:

                        C = 26.  [mm]                                                            

relatie in care Mmax se exprima in daN.m. Distanta rezultata din calcul urmeaza a se definitiva la calculul rotilor dintate.

            Greutatea schimbatorului de viteze (fara carterul ambreiajului), se calculeaza orientativ cu relatia:

                        Gsv = a. C3   [daN]                                                                              

relatie in care a este un coeficient care tine seama de tipul schimbatorului de viteza, iar C – distanta dintre axe masurata in cm.. Pentru autoturisme a = 0,084 daN/cm3 iar pentru autocamioane a = 0,045 daN/cm3.

            In general, greutatea CV (impreuna cu carterul ambreiajului) reprezinta: la autoturisme 23% din greutatea autoturismului, iar la autocamioane 2,55% din greutatea sasiului.

                       

            2.2.2 Calculul rotilor dintate

            Calculul rotilor dintate consta in determinarea numarului de dinti si definitivarea rapoartelor de transmitere; calculul danturii la incovoiere; verificarea danturii la oboseala; verificarea danturii la presiunea superficiala.

            a) Determinarea numarului de dinti si definitivarea rapoartelor de transmitere ale schimbatorului de viteze

La determinarea numarului de dinti ai rotilor dintate trebuie sa fie indeplinite urmatoarele cerinte:

- realizarea pe cat posibil a rapoartelor de transmitere determinate la etajarea schimbatorului de viteze, tinand seama  ca rotile dintate au un numar intreg de dinti;

- alegerea pentru pinioanele cu diametrele cele mai mici a numarului de dinti apropiat de numarul minim de dinti admisibil, pentru a se asigura compactitatea schimbatorului de viteze.

Distanta C dintre axele arborilor poate fi exprimata in functie de razele rotilor dintate aflate in angrenare:

            C = rd1 + rd1’ = rd2 + rd2’ = rd3 + rd3’ = rd4 + rd4’ = rd5 + rd5’    

in care rd este raza cercului de diviziune.

            Daca tinem seama de relatia dintre raza rd, modulul m si numarul de dinti z al unei roti dintate, relatia anterioara  pentru dinti drepti devine:

                        C = 0,5.m1,1’.(z1 + z) =  0,5.m2,2’.(z2 + z) = 0,5.m3,3’.(z3 + z) = 0,5.m4,4’.(z4 + z) = 0,5.m5,5’.(z5 + z)                                                      

sau daca toate rotile au acelasi modul:

            z1 + z = z2 + z = z3 + z = z4 + z = z5 + z                                 

                        C = 0,5 m1,1’/cos g1,1’ (z1 + z) = 0,5 m2,2’/cos g2,2’ (z2 + z) = 0,5 m3,3’/ cos g3,3’  (z3 + z) = 0,5 m4,4’/cos g4,4’ (z4 + z) = 0,5 m5,5’/cos g5,5’ (z5 + z)                                                                                                                                

relatie in care mi,i’ sunt modulele normale ale perechilor respective de roti dintate; gi,i’ – unghiurile de inclinare ale dintilor perechilor de roti dintate.

            Daca toate rotile au acelasi modul normal, relatia anterioara devine:

            (z1 + z)/ cos g1,1’ = (z2 + z)/ cos g2,2’ = (z3 + z)/ cos g3,3’ = (z4 + z)/ cos g4,4’       = (z5 + z)/ cos g5,5’ = 2C/m = C1                                                         

            Pentru schimbatoarele de viteze ale automobilelor se recomanda ca valoarea constantei C1 sa fie cuprinsa intre 40…68 de dinti (valorile inferioare pentru autoturisme si cele superioare pentru autocamioane).

            Determinarea numarului de dinti, pentru schimbatorul de viteze se face pornind de la expresiile rapoartelor de transmitere si tinand seama de consideratiile facute.

            La proiectarea CV, se ia in consideratie cea mai mica roata pentru care, valoarea minima a numarului de dinti este:

            zmin = 17. cos g1,1’                                                                               

Din STAS 822-82 se adopta valoarea pentru modul valoarea si corespunzator unghiul maxim de inclinare al danturii g1,1’.

In cazul rotilor cu profil in evolventa, avand unghiul de angrenare a = 20o, numarul minim de dinti este: la rotile cu dantura corectata zmin = 14; iar la rotile cu dantura necorectata zmin = 17.

Cunoscand raportul de transmitere al angrenajului permanent, putem calcula numarul de dinti z ai rotii conduse, aflata pe arborele secundar:

            z = z1. icv1                                                                                        

Valoarea obtinuta se rotunjeste la numar intreg.



In acest moment se poate determina cu precizie marimea distantei dintre axe, folosind relatia:

            C = m. (z1 +z)/2. cosg1                                                                    

In baza datelor obtinute, folosind relatia urmatoare, rezulta rapoartele de transmitere finale:

            icvk = z/zk                                                                                                     

b) Calculul geometric al angrenajului

Expresia modulului frontal mf este data de relatia:

            mfk = m/cos gk                                                                       

iar pentru coeficientul inaltimii capului de referinta normal fom adoptam valoarea fom = 1.

Cunoscand aceste marimi se poate efectua calculul propriu-zis al angrenajului pentru fiecare treapta in parte.

-        Diametrele de divizare:

Ddk = mfk. zk = m. zk/cos gk                                                                                                                                                                                                   

Ddk’ = mfk. z = m. z/cos gk

-        Diametrele exterioare:

Dek = Ddk + 2.m.(1 + zk)

                                                                                                                 

Dek’ = Ddk’ + 2.m.(1 + z)

-        Diametrele interioare:

Dik = Ddk - 2.m.(fom + zk)

                                                                                                                 

Dik’ = Ddk’ - 2.m.(fom + z)

-        Inaltimea dintilor:

h = 0,5.(De – Di)                                                                           

Am optat pentru urmatoarele valori ale lui z:

- pentru treapta I  z = 0,15;   pentru treapta II  z = 0,125;  pentru treptele III -V  z = 0.[Fratila]

Tab 2.2

Dimensiunile geometrice ale angrenajului

Vite-  za

mfk

zk

zk’

Ddk

Ddk’

Dek

Dek’

Dik

Dik’

hk

hk’

I

II

III




IV

V

c)     Calculul de rezistenta si de verificare al angrenajelor de roti dintate

1)     Calculul danturii la incovoiere

Pentru calculul danturii la incovoiere am utilizat metoda Lewis, care este cea mai raspandita pentru calculul la incovoiere al danturii angrenajelor schimbatoarelor de viteze ale automobilelor.

In cazul rotilor dintate cu dantura inclinata, solicitarea la incovoiere in sectiunea periculoasa este data de relatia:

            si = Ft1/(b1.p1.y)                     

                                                           

Daca inlocuim:  b1 = b/cos g;  p1 = p. cos g; Ft1 = Ft/ cos g

obtinem:

                       

                        si = Ft/(b.p.y. cos g)               

                                               

relatie in care:

- Ft reprezinta forta tangentiala maxima, care solicita dintele la incovoiere.

                        Ft = Mt/rd1                                                                                          

cu: Mt – momentul maxim transmis de motor  ; rd1 – raza de divizare a rotii cu cel mai mic numar de dinti.

- b reprezinta latimea danturii.

- p este pasul danturii. Valoarea lui se determina cu relatia: 

           p = b/y, adoptand pentru y valoarea y =2 [Fratila].

- y este un coeficient de forma a dintelui. Se adopta pentru acest coeficient valoarea 0,6 [Nutu].

           

              si  sa.

2)     Calculul danturii la presiunea de contact

Presiunea superficiala sau efortul unitar de contact are o mare influenta asupra duratei de functionare a rotilor dintate. Rezistenta cea mai mare la presiunea de contact o au pinioanele cementate.

Efortul maxim unitar de contact se determina cu formula lui Hertz:

            pmax = 0,418                           

relatie in care:

            Ft – forta tangentiala;  E = 2,1. 106 daN/cm2 (modulul de elasticitate pentru otel); a = 20o – unghiul de angrenare; r1, r2 - razele de curbura ale profilului dintilor rotii conducatoare / conduse  in punctul de contact (polul angrenarii) care se calculeaza cu relatiile:

 r1 = rd1.sin a/ cos2g

                                                                                                           

 r2 = rd2.sin a/ cos2g

           

            Efortul unitar admisibil de contact este dat de relatia:

                        pa = pN/c                                                                                             

in care:

            pN este efortul unitar de contact la oboseala pentru un anumit numar de cicluri echivalente Nc;

c – coeficient de siguranta;  c = 1,2 [fratila].

Efortul unitar pN se calculeaza cu relatia:

            pN = k. H.                                                               

unde:

            k este un coeficient care tine seama de calitatea materialului. Pentru otelurile aliate  cu Cr si Ni,  k = 265…310 [fratila]. Se adopta valoarea          k = 290

            H –duritatea danturii. H = 62;

            Nb – numarul de cicluri de baza. Nb = 107;

            Nc - numarul de cicluri echivalente. Nc = 101.104 cicluri.

           

pmax  pa.

Pa = 1500 3000 daN/cm2 pentru roti cu dantura dreapta

Pa = 1000 2500 daN/cm2 pentru roti cu dantura inclinata

Calculul arborilor

a)     Determinarea schemei de incarcare si calculul reactiunilor



Schema de incarcare generala

 

            Calculul reactiunilor arborelui primar

           

            Se utilizeaza urmatoarele relatii de calcul, in care elementele utilizate sunt cele calculate sau adoptate anterior:

L1 = l1 + l2

Ft = Mt/rdk

Fr = Ft. tg a/cos g       

                                                                                   

Fa = Ft. tg g                                                                                                    

RAH = Ftk. l2/L1                      

                                                                       

RAV = (Frk. l2 + Fak. rdk)/L1    

                                                           

                                                                            

RBH = Ftk. l1/L1                                  

                                                           

RBV = (Frk. l1 - Fak.rdk)/L1                  

                                                           

RBA  = Fak                                           

                                                           

                                                                   

Calculul reactiunilor arborelui secundar

L2 = l3 + l4 + l5                       

                                                                       

Mc = Mmax. icvk . io. ht

                                                                       

t = 2. Mc/mfk. z’k                

                                                                       

a = F’t.(tg a. sin dk + sin gmk. cos dk)/cos gmk        

                       

r = F’t.(tg a. cos dk - sin gmk. sin dk)/cos gmk         

                       

RCV = [F’tk. l5 + F’rk.(l2 + l3) – F’ak. r’dmk – F’ak. rdk]/L2      

           

RCH = [F’tk. l5 – Ft.(l2 +l3 )]/L2                      

                                               

RDV = (F’tk. l4 – Ftk. l3) /L2    

                                                           

RDH = (F’rk. l4 + F’ak .r’k – F’r. l3 + F’a. rdm)/L2

                                   

RDA = F’ak - Fak                                                                      

                       

Deoarece solicitarile maxime se intalnesc in treapta I a schimbatorului de viteze, de regula, se face calculul numai pentru aceasta treapta.

Schema de incarcare a arborelui primar

Fig. 2.4  Schema de incarcare a arborelui secundar

2.2.4 Calculul momentelor                                     

Si in cazul momentelor facem calculul numai pentru treapta I care este cea mai solicitata.

            Arborele primar

                        In planul vertical xoz:

MA  = 0

M1S = -RAV. l1

M1D = - RBV. l2

MB = 0

In planul orizontal xoy:

MAH  = 0

M1  = RAH. l1

MBH  = 0

In total:

M1A  = (M1AV2 + M1AH2)1/2

M1B  = 0

           

Diagrama de eforturi pentru arborele primar

           

Arborele secundar

Diagrama de eforturi pentru arborele secundar

In planul vertical xoz:

MDV = 0

M1D = RDV. l5

M1S = RDV. l5 – Fa1. r’d1

MCV = RDV.. l2 – Fa1. l4

MZV = -Fa. rdm

In planul orizontal xoy:

MDH = 0

M1H = - RDH.l5

MCH = - RDH. l5 + F’t1. l4

MiD = 0

M1S  = (M21SV + M21SH)1/2

            2.2.5 Verificarea rigiditatii arborelui

a)     Arborele primar

fH = Ft1 .l12 .l22/3.L1 .E .I

           

            cu       E = 2,1 .105 N/mm2

                        I = p. d4/64

fV = Fr1 .l12 .l22/3.L1 .E .I

fI = (fH2 + fV2)1/2

b)     Arborele secundar

 

fH = F’t1 .l42 .l52/3.L1 .E .I

           

            cu       E = 2,1 .105 N/mm2

                        I = p. d4/64

fV = F’r1 .l42 .l52/3.L1 .E .I

fI = (fH2 + fV2)1/2








Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 972
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2019 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site