Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


REZISTENTE ADMISIBILE

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic




REZISTENTE ADMISIBILE

Aparitia principalelor forme de deteriorare ale angrenajelor, formarea de ciupituri in urma solicitarii prin oboseala de contact si ruperea in urma solicitarii variabile de incovoiere, depinde de numarul de cicluri de solicitare. Ca atare, intre tensiunile la limita de deteriorare a dintilor si numarul de cicluri de solictare a acestora exista dependente de tip Wφhler (de oboseala). Pentru obtinerea unui grafic liniar, numarul de cicluri de solicitare NL este prezentat in coordonate logaritmice (fig. 10.54).



In diagrama din fig. 10.54 se disting trei zone [19, 20, 36]:

zona de solicitare statica, care corespunde situatiei NL £ NSt, unde NSt reprezinta numarul de cicluri de solicitare a dintelui la care acesta se comporta ca si cand ar fi solicitat static (inca nu apare fenomenul de oboseala);

zona de durabilitate limitata, cand se respecta corelatia NSt < NL < NB, unde NB reprezinta numarul de cicluri de solicitare de baza, definit ca numarul de cicluri la care diagrama de oboseala devine asimptotica (v. fig. 10.54);

zona durabilitatii nelimitate, cand NLNB.

Text Box: 
Fig. 10.54
Tensiunea la care diagrama de oboseala devine asimptotica se numeste tensiune limita σlim si este tensiunea la care nu se produce inca deteriorarea dintilor oricat de mult ar creste numarul de cicluri de solicitare. Valoarea maxima a tensiunii σmax corespunde zonei de incarcare statica si se utilizeaza la calculul la suprasarcini.

In zona de durabilitate limitata, ecuatia ramurii inclinate a curbei de oboseala este

,

unde:

σj este tensiunea la limita de deteriorare a dintilor;

NDj – numarul de cicluri la care inca nu se produce deteriorarea dintilor, corespunzator tensiunii σj;

m – gradul curbei de oboseala a ramurii inclinate a diagramei de oboseala.

Pentru un numar de cicluri de solicitare a dintilor NL, din relatia de mai sus, rezulta

.

In calculele de rezistenta, expresia se inlocuieste cu factorii ZN – pentru solicitarea de contact, respectiv YN – pentru solicitarea de incovoiere, numiti factori de durabilitate.

Rezistente admisibile pentru solicitarea de contact

Tensiunile limita la solicitarea de contact σHlim au fost determinate experimental, pentru diverse oteluri si tratamente, pe angrenaje etalon cu urmatoarele caracteristici: distanta dintre axe aw=100 mm; unghiul de inclinare β=0o (Zβ = 1); modulul danturii m=3 5 mm (Zx=1); inaltimea asperitatilor de pe flancurile active ale dintilor Rz=3 μm (ZR=1); viteza periferica v=10 m/s (Zv=1); vascozitatea uleiului υ50=100 cSt (ZL=1); aceleasi oteluri si tratamente pentru ambele roti (Zw=1); treapta de precizie 5 7, conform STAS 6273; factorii KA=Kv=KHβ=KHα=1.

Tensiunile limita astfel determinate sunt functie de tipul otelului, de tratamentul termic sau termochimic aplicat si de duritatea superficiala obtinuta. Se recomanda utilizarea calitatii MQ, care poate fi obtinuta de producatori cu experienta, cu elaborare ingrijita.

Deoarece conditiile tehnologice si de functionare ale angrenajului proiectat difera de conditiile in care s-au determinat tensiunile limita, rezistenta admisibila la solicitarea de contact se determina cu relatia [60]

,

in care:

SH min este coeficientul minim de siguranta la solicitarea de contact si ia in considerare faptul ca diagrama de oboseala a fost trasata la limita de deteriorare a dintilor; acest coeficient se alege in functie de importanta transmisiei;

ZL – factorul de lubrifiere (ungere); ZR – factorul de rugozitate; Zv – factorul de viteza; acesti factori tin seama de influenta peliculei de lubrifiant asupra capacitatii portante a angrenajului, determinata de formarea ciupiturilor pe flancurile active ale dintilor, cea mai mare influenta fiind data de vascozitatea lubrifiantului, suma vitezelor relative ale dintilor, incarcarea angrenajului, inaltimea microasperitatilor de pe flancurile dintilor, in raport cu grosimea minima a peliculei de lubrifiant, tipul lubrifiantului (ulei mineral, ulei sintetic etc.), gradul de uzare al uleiului etc.; valorile acestor factori au fost determinate pe baza incercarilor cu angrenaje de dimensiuni si oteluri comparabile cu cele etalon, cu conditii de functionare asemanatoare, dar cu uleiuri cu vascozitati diferite, cu rugozitati diferite si cu viteze periferice diferite;



Zw – factorul cuplului de materiale; ia in considerare marirea rezistentei la solicitarea de contact a unei roti, executata dintr-un otel imbunatatit sau normalizat, prin angrenare cu un pinion calit superficial sau mai dur (cementat si calit, nitrurat sau carbonitrurat si calit), daca flancurile dintilor sunt netede (Rz £ 6 μm);

Zx – factorul de marime; tine seama de efectul marimii danturii asupra rezistentei acesteia la contact, influenta cea mai mare fiind data de gradul de puritate al otelului, de tratamentul termic sau termochimic aplicat si de adancimea stratului durificat, comparativ cu marimea dintelui si modulul angrenajului etalon; valorile acestui factor sunt determinate experimental;

ZN – factorul de durabilitate la solicitarea de contact; ia in considerare cresterea capacitatii angrenajului la solicitarea de contact, la durabilitate limitata, comparativ cu capacitatea la durabilitate nelimitata. Influenta cea mai mare o are otelul si tratamentul aplicat, precum si numarul ciclurilor de solicitare.

Factorul de durabilitate la solicitarea de contact se determina cu relatia

,

in care:

NBH reprezinta numarul de cicluri de solicitare de baza la solicitarea de contact si depinde de tipul otelului si de tratamentul aplicat;

NL – numarul de cicluri de solicitare;

mH – gradul curbei de oboseala la solicitarea de contact.

Pentru reductoare de uz general

,

unde: n reprezinta turatia, in rot/min; Lh – durata de functionare impusa, in ore (Lh = 7000 10000 ore); χ – numarul de cicluri de solicitare a flancului dintelui, la o rotatie a rotii.

Gradul curbei de oboseala mH la solicitarea de contact depinde atat de material si de tratamentul termic cat si de factorii de corectie ai tensiunii limita, factori care influenteaza diferit valoarea tensiunilor la solicitarea statica, respectiv la durabilitate nelimitata. Deoarece curba de oboseala a fost trasata considerand toti factorii de influenta egali cu unitatea, rezulta ca factorul ZN are aceeasi dependenta in functie de numarul de cicluri de solicitare ca si rezistenta admisibila (v. si fig. 10.54).

Valoarea factorului durabilitatii ZN este maxima in zona de solicitare statica (NL £ NSt), ZN = ZNSt, este minima in zona de durabilitate nelimitata (NL ³ NBH), ZN = 1, iar in zona de durabilitate limitata (NSt < NL < NBH), factorul ZN se calculeaza cu relatia de mai sus.

La solicitare statica, factorii ZL, ZR si Zv nu influenteaza tensiunea maxima, in timp ce factorul Zw are aceeasi valoare atat la solicitare statica cat si la durabilitate nelimitata. La durabilitate nelimitata, factorii ZL, ZR si Zv pot avea valori diferite fata de zona de solicitare statica si vor influenta valoarea gradului curbei de oboseala mH. Factorul Zx = 1, indiferent de zona de solicitare, pentru angrenajele reductoarelor si transmisiilor automobilelor si tractoarelor.

Pe baza celor prezentate mai sus, ecuatia curbei de oboseala pentru un angrenaj real poate fi scrisa sub forma

, (6.7)

ecuatie echivalenta cu ecuatia scrisa pentru tensiuni

,

in care :

– pentru zona de solicitare statica;

– pentru zona de solicitare la durabilitate nelimitata.

Prin logaritmarea relatiei (7.6), rezulta

unde CZN reprezinta factorul ce tine seama de otelul si tratamntul termic aplicat.

Rezistente admisibile pentru solicitarea de incovoiere




Tensiunile limita la solicitarea de incovoiere σFlim au fost determinate experimental pentru diverse materiale si tratamente, pe roti etalon, cu urmatoarele caracteristici si conditii de functionare: modulul danturii m = 3 5 mm (Yx = 1); unghiul de inclinare β = 0o (Yβ = 1); inaltimea microasperitatilor la piciorul dintelui (zona de racordare) Rz = 10 μm (YR = 1); treapta de precizie 5 8, conform STAS 6273; profilul de referinta conform STAS 821; latimea danturii b = 10 50 mm; coeficientul de concentrare a tensiunii la piciorul dintelui rotii de incercat qST = 2,5 (Yδ =1); factorii KA=Kv=KFβ=KFα=1.

Tensiunile limita, astfel determinate, sunt functie de tipul otelului, de tratamentul termic sau termochimic aplicat si de duritatea superficiala obtinuta. Se recomanda utilizarea calitatii MQ, care poate fi obtinuta de producatori cu experienta, cu elaborare ingrijita.

Deoarece conditiile tehnologice si de functionare ale angrenajului proiectat difera de conditiile in care s-au determinat tensiunile limita, rezistenta admisibila la solicitarea de incovoiere se determina cu relatia [60]

,

in care:

SF min este coeficientul minim de siguranta la solicitarea de incovoiere si ia in considerare faptul ca diagrama de oboseala a fost trasata la limita de deteriorare a dintilor; acest coeficient se alege in functie de importanta transmisiei;

YST – factorul de corectie a tensiunii la roata etalon, avand valoarea YST = 2; produsul σFlimYST = σFE – tensiunea limita la durata nelimitata a unei epruvete netede (fara adancitura), executata dintr-un otel perfect elastic;

Yδ – factorul relativ de sensibilitate la concentratorul de tensiuni de la baza dintelui; tine seama de valoarea reala a coeficientului qS de concentrare a tensiunii la baza dintelui, comparativ cu coeficientul de concentrare a tensiunii la baza dintelui rotii de incercat, qST = 2,5; se alege in functie de otelul din care se executa roata si de factorul YS si are valori diferite pentru solicitarea statica YδSt si cea de durata nelimitata;

YR – factorul relativ al rugozitatii zonei de racordare; tine seama de influenta rugozitatii zonei de racordare asupra rezistentei bazei dintelui; valorile acestui factor se determina in functie de rugozitatea Rz a razei de racordare a dintelui si sunt relative la rugozitatea Rz = 10 μm a rotii etalon;

Yx – factorul de marime al dintelui; tine seama de scaderea rezistentei la incovoiere cu cresterea marimii dintelui; influenta cea mai mare o are tipul otelului, duritatea superficiala si marimea dintilor si se determina in functie de modulul normal mn si de tipul otelului;

YN – factorul de durabilitate la solicitarea de incovoiere; ia in considerare cresterea capacitatii angrenajului la solicitarea de incovoiere, la durabilitate limitata, comparativ cu capacitatea la durabilitate nelimitata. Influenta cea mai mare o are otelul si tratamntul aplicat, precum si numarul ciclurilor de solicitare.

Factorul de durabilitate la solicitarea de incovoiere se determina cu relatia

,

in care: NBF reprezinta numarul de cicluri de solicitare de baza la solicitarea de incovoiere; depinde de tipul otelului si de tratamentul aplicat; NL – numarul de cicluri de solicitare, determinat la fel ca la solicitarea de contact.

Gradul curbei de oboseala mF la solicitarea de incovoiere depinde atat de material si de tratamentul termic cat si de factorii de corectie ai tensiunii limita, factori care influenteaza diferit valoarea tensiunilor la solicitarea statica, respectiv la durabilitate nelimitata. Deoarece curba de oboseala a fost trasata considerand toti factorii de influenta egali cu unitatea, rezulta ca factorul YN are aceeasi dependenta in functie de numarul de cicluri de solicitare ca si rezistenta admisibila σFP (v. si fig. 10.54).

Factorul durabilitatii YN este maxim in zona de solicitare statica (NL £ NSt), YN = YNSt, este minim in zona de durabilitate nelimitata (NL ³ NBF), YN = 1, iar in zona de durabilitate limitata (NSt < NL < NBF), factorul YN se calculeaza cu relatia de mai sus.

La solicitare statica, factorii YR si Yx nu influenteaza tensiunea maxima, in timp ce factorul YδSt are o valoare diferita fata de solicitarea de durabilitate nelimitata; la solicitarea de durabilitate nelimitata, factorii YR, Yx si Yδ pot avea valori diferite si vor influenta valoarea gradului curbei de oboseala mF.

Procedand in mod analog ca la solicitarea de contact, rezulta relatia de determinare a gradului curbei de oboseala pentru solicitarea de incovoiere

unde CYN reprezinta factorul care tine seama de otelul si tratamentul termic aplicat.








Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 1358
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 2020 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site