Verificarile angrenajelor

Verificarile angrenajelor

1. Verificarea incadrarii in limitele angrenarii si generarii

Sunt necesare verificari ale calitatilor geometrice ale angrenajelor care sa garanteze ca acestea se incadreaza in limite acceptabile in timpul generarii (verificarea subtaierii si ascutirii dintilor) si angrenarii (verificarea continuitatii angrenarii, a interferentei dintilor si a jocului la capul dintilor).

1.1.       Verificarea continuitatii angrenarii

Pentru angrenajul conic cu dinti drepti se calculeaza gradul de acoperire al angrenajului cilindric inlocuitor (echivalent):

1.2.                    Verificarea subtaierii dintilor:

Diametrul inceputului profilului evolventic depinde de procedeul tehnologic de executie a danturii. Considerand cazul uzual al executiei danturii prin utilizarea frezei melcate care are profilul cremalierei generatoare, relatia de calcul a diametrului inceputului profilului evolventic are forma:

Diametrele cercurilor inceputurilor profilelor active ale flancurilor dintilor , respectiv (adica diametrele cercurilor pe care sunt situate punctele de incepere a angrenarii de pe flancurile dintilor pinionului , respectiv de terminare a angrenarii de pe flancurile dintilor rotii ) sunt date de:

,

unde:

Conditiile ce trebuie indeplinite pentru a avea o angrenare corecta a celor doua roti, adica pentru a evita interfata dintilor in angrenare, sunt:

2.          Verificarea rezistentei danturii

2.1.                    Verificarea solicitarii la piciorul dintelui:

La piciorul dintelui apare un efort unitar maxim datorat incovoierii variabile in timp dupa un ciclu pulsator. Ca urmare, dupa un numar de cicluri de solicitare, se poate produce ruperea prin oboseala la piciorul dintelui. Verificarea solicitarii la piciorul dintelui se face prin calcularea efortului unitar datorat incovoierii, s_F , si compararea lui cu o valoare admisibila, s_Fp

Calculul de rezistenta se efectueaza pentru angrenajul inlocuitor (cilindric cu dinti drepti) in sectiunea mediana a latimii rotii.

Relatia de verificare a efortului unitar la piciorul dintelui s_F este:

s_f1(2) - efort unitar de incovoiere la piciorul dintelui;

F_t1(2) - forta tangentiata de incovoiere la piciorul dintelui;

b - latimea rotii (b₁ = 31,01 mm; b₂ = 31,01 mm);

m_m - modulul pe conul frontal median (m_m=2,25 mm);

Y_F1(2) - factorul deforma al dintelui (Y_F1 = 2,65; Y_F2 = 2,14);

K_A - factorul sarcinii dinamice exterioare (K_A= 1);

K_V - factorul dinamicii interioare (K_V = 1,1);

K_a - factorul repartitiei frontale a sarcinii (K_a= 1);

K_Fb - rezistenta admisibila la oboseala la piciorul dintelui (K_Fb= 1,35);

K_FN - factorul numarului de cicluri de functionare pentru solicitarea la piciorul dintelui (K_FN= 1)

S_Fmin = 2;

Y_S - factorul concentratorului de tensiune (Y_S = 1,1);

Y_FX - factorul dimensional (Y_FX = 1,05-0,01*m_m = 1)

2.2.                    Verificarea solicitarii de contact hertzian (verificarea la pitting):

Tensiunea hertziana de contact intre flancurile dintilor se calculeaza pentru contact in polul angrenarii C (s_HC). In realitate tensiunea hertziana maxima se atinge in cazul contactului in punctul B (la trecerea de la angrenarea bipara la cea unipara); numai pentru angrenajele foarte precis executate si puternic incarcate se calculeaza efortul hertzian in B (s_HB

Pentru angrenajul conic cu dinti drepti se calculeaza efortul unitar hertzian maxim pentru contact in punctul C pentru angrenajul cilindric inlocuitor de pe conul frontal median utilizand relatia (valabila pentru angrenajul ortogonal S=90⁰):

in care:

s_HC - efortul unitar hertzian maxim pentru contact in polul angrenarii (punctul C)

Z_M - factor de material (Z_M = 271)

Z_Hv - factorul punctului de rostogolire pentru angrenajul cilindric inlocuitor (Z_Hv = 1,77)

F_t - forta tangentiala pe nivelul diametrului de divizare mediu (F_t = F₁₍₂₎ =777,10397 N)

b - latimea rotii

d_m - diametrul dcerculsui de divizare mediu

u - raportul numarului de dinti (u=i_RT= 3,15)

K_A - factorul sarcinii dinamice exterioare (K_A= 1);

K_V - factorul dinamicii interioare (K_V = 1,1);

K_Hb - factorul repartitiei longitudinale a sarcinii (K_Hb= 1,35);

s_Hp - efortul unitar admisibil pentru solicitarea la oboseala de contact;

s_Hlim - reztenta limita la oboseala de contact dependenta de materialul rotilor dintate si tratamentul aplicat;

S_H - factor de singuranta in raport cu distrugerea prin pitting a flancurilor (S_H = 1,5);

K_HN - factorul numarului de cicluri de functiune pentru solicitarea Hertziana (K_HN = 1);

Z_R - factorul rugozitatii flancurilor (Z_R =1);

Z_W - factorul raportului duritatii flancurilor (Z_W =1);

N/mm²

9.2.3.     Verificarea dimensionala a danturii

Pe langa elementele geometrice calculate anterior se determina unele elemente geometrice folosite la controlul dimensional al rotilor, elemente ce se inscriu pe desenele de executie ale rotilor dintate.

Pentru rotile conice cu dinti drepti se folosesc pentru controlul dimensional urmatoarele elemente geometrice:

Coarda nominala de divizare a dintelui cu joc intre flancuri:

Inaltimea la coarda de divizare: