DISCIPLINA:

UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI

Facultatea de Inginerie a Instalatiilor

Nume: Ghi

Prenume: Petric

An: III Seral

Gr. 1

CUPRINS

Pag.

Date iniiale Cerine............................................................................................1

Breviar de calcul

1. Alegerea materialelor i caracteristicile de rezisten........................4

2. Forma constructiva, a schemei de ncrcare, calculul reaciunilor din reazeme, trasarea diagramelor de momente..52.1. Calculul reaciunilor n plan vertical................................................6

2.2. Calculul momentelor de ncovoiere din plan vertical........................62.3. Calculul reaciunilor din plan orizontal.............................................62.4. Calculul momentelor de ncovoiere din plan orizontal......................63. Calculul diametrelor arborelui n seciunile caracteristice.............73.1. Calculul capacului de arbore (Seciunea A)....................................7

3.2. Diametrul fusurilor (suprafeele B i D).............................................73.2.1. Momentul de ncovoiere rezultant n seciunea B .73.2.2. Momentul echivalent la ncovoiere, aferent suprafeei C7 3.2.3. Diametrul calculat al fusurilor..73.3. Calculul diametrului suprafeei pe care se va monta roata dinat (Suprafata C).....................................................................................8

3.3.1. Momentul rezultant la ncovoiere....................................................83.3.2. Momentul echivalent la ncovoiere, aferent suprafeei C..83.3.3. Relaia de predimensionare a suprafeei C.83.4. Calculul diametrului umrului (Suprafata U).......................................8

4. Calculu rulmenilor............................................................................9

4.1. Reciunea total..94.2. Sarcina echivalent radial Pr94.3. Capacitatea de ncrcare dinamic necesar.95. Calculul penelor..................................................................................10

5.1. Calculul penelor din seciunea A....................................................10

5.2. Calculul penelor din seciunea C.....................................................10

Plan arbore scara 1:111

Breviar de calcul

1. Alegerea materialului i a caracteristicilor sale de rezisten

din Anexa nr. 1 vom alege marca oelului i tratamentul termic.

avnd n vedere ca arborele propus este supus unor solicitri usoare sau usor-medii, vom alege un oel-carbon OL50.

tratament termic secundar nu necesit , doar tratamentul de normalizare efectuat de productorul oelului.

Caracteristicile OL50:

Rezistena la rupere: r= 500 [ Mpa]

Limita de curgere: c= 280 [ Mpa]

Rezisten de rupere la ncovoiere pentru solicitri dupa un ciclu pulsant nul -1i=245 [ Mpa]

Rezisten de rupere la ncovoiere pentru solicitri dupa un ciclu pulsant nul -1i=245 [ Mpa]

Tensiunea admisibil la ncovoiere pentru categoria III-a de solicitare: Tensiunea admisibil la rsucire pentru categoria II-a de solicitare: Coeficientul de corecie la solicitri compuse:

Regimurile i categoriile de solicitri:

solicitarea la rsucire: ciclu pulsant nul cu R = 0, n = II solicitarea la ncovoiere: ciclu alternant simetric cu R = -1, n = III

2. FORMA CONSTRUCTIVA, A SCHEMEI DE NCRCARE, CALCULUL REACIUNILOR DIN REAZEME, TRASAREA DIAGRAMELOR DE MOMENTE (NCOVOIETOR I RSUCIRE)

2.1. Calculul reaciunilor n plan vertical

Verificare :

2.2. Calculul momentelor de ncovoiere din plan vertical:

2.3. Calculul reaciunilor din plan orizontal:

2.4. Calculul momentelor de ncovoiere din plan orizontal:

3. Calculul diametrelor arborelui n seciunile caracteristice3.1. Diametrul captului de arbore (seciunea A)

innd cont de STAS (Anexa 2) se vor adopta dimensiunile captului de arbore care s ndeplinesc cerinele:

Conform anexei 2:

diametrul arborelui:

capatul arborelui scurt:

3.2. Diametrul fusurilor (suprafeele B i D)

Fusul B este supus solicitrilor compuse (ncovoiere +rsucire), el fiind cel mai solicitat dintre cele dou.

3.2.1. Momentul de ncovoiere rezultant n seciunea B este dat de expresia:

3.2.2. Momentul echivalent ce acioneaz n aceast seciune este:

3.2.3. Diametrul calculat al fusurilor este:

Arborele va fi sprijinit prin intermediul a doi rulmeni radiali cu bile pe un rnd.

Diametrul adoptat pentru fusuri trebuie s ndeplineasc urmtoarele cerine:

Conform valorii adoptate se alege preliminar (Anexa 3) un rulment radial cu bile pe un rnd seria 6411, cu dimensiunile D=140, d=55, B=33, r=2.1, avnd capacitatea de ncrcare dinamic Cr=76.5 kN.3.3. Diametrul suprafeei pe care se va monta roata dinat (Suprafaa C)

Aceast suprafa este supus solicitrilor compuse (ncovoiere + rsucire), deci va fi utilizat relaia de predimensionare cu implicarea momentului echivalent de ncovoiere.3.3.1. Momentul rezultant la ncovoiere:

3.3.2. Momentul echivalent la ncovoiere, aferent suprafeei C este:

3.3.3. Relaia de predimensionare a suprafeei C este urmtoarea:

Diametrul adoptat pentru suprafaa C trebuie s ndeplineasc urmtoarele cerine:

3.4. Diametrul umrului (suprafaa U)Diametrul acestei suprafee cilindrice nu se mai calculeaz, aceast suprafa fiind solicitat la un nivel inferior in raport cu suprafaa C, dar din condiia de asigurare aunui umr de sprijin pentru roata dinat va trebui s aib un diametru superior suprafeei C. Prin urmare suprafaa umrului va trebui s ndeplineasc urmtoarele condiii:

4. Calculul rulmenilor

Drept criteriu de calcul se va utiliza cel referitor la rezistena la oboseal a rulmenilor (rezistena la uzura de tip Pitting). Dintre cei doi rulmeni, cel mai solicitat este cel din stnga, prin urmare vom procesa ncrcrile corespunztoare fusului B. 4.1. Reciunea total pe acest reazem va fi:

Tipul de rulment utilizat este radial cu bile pe un rnd. Se poate adopta durabilitatea rulmentului Lh [ore]:

4.2. Sarcina echivalent radial Pr se va determina cu relaia:

Conform anexei nr. 4 (extras din 3041-87):

- unde X,Y reprezint coeficienii forei radiale respectiv axiale, valorile acestora sunt Fr=R1 iar Fa=0.

4.3. Capacitatea de ncrcare dinamic necesar (Cr)nec se va determina cu relaia:

Va fi adoptat rulmentul ce ndeplinete condiia:

5. Calculul penelor

5.1. Calculul penei din seciunea A (captul de arbore)

Se cunosc urmatoarele elemente:

Diametrul arborelui: 48 [mm]

Momentul de torsiune: Mr = [Nmm]

Dimensiunile sectiunii penei (Anexa 4): latimea: 14 [mm] si inaltimea: 9 [mm]

Materialul penei: OL60 avand Materialul arboreluiu: OL50 avand

Calculul penei presupune dou etape:1. Calculul de predimensionare, prin care se determin lungimea penei, l, din condiia de rezisten la strivire a canalului de pan:

2. Calculul de verificare, prin care se verific rezistena la forfecare a penei alese:

Pana A are dimensiunile b = 14 [mm], h = 9 [mm]; l= 2x40 [mm]

5.2. Calculul penei din seciunea CSe cunosc urmatoarele elemente:

Diametrul arborelui: 63 [mm]

Momentul de torsiune: Mr = [Nmm] Dimensiunile sectiunii penei (Anexa 4): latimea: 18 [mm] si inaltimea: 11 [mm] Materialul penei: OL60 avand Materialul arboreluiu: OL50 avand Calculul penei presupune dou etape:1. Calculul de predimensionare, prin care se determin lungimea penei, l, din condiia de rezisten la strivire a canalului de pan:

2. Calculul de verificare, prin care se verific rezistena la forfecare a penei alese:

Pana C are dimensiunile b = 18 [mm], h = 11 [mm]; l= 50 [mm]ORGANE DE MASINI

Lucrarea nr. 1: Calculul de predimensionare al unui arbore drept in trepte, supus unor solicitri compuse (ncovoiere + rsucire)

8

_1413141577.unknown

_1413147753.unknown

_1413148586.unknown

_1413149491.unknown

_1413149567.unknown

_1413149580.unknown

_1413150187.unknown

_1413149507.unknown

_1413149086.unknown

_1413149325.unknown

_1413148973.unknown

_1413148265.unknown

_1413148519.unknown

_1413148224.unknown

_1413147762.unknown

_1413147112.unknown

_1413147189.unknown

_1413147525.unknown

_1413147123.unknown

_1413146710.unknown

_1413146985.unknown

_1413141811.unknown

_1413140451.unknown

_1413140727.unknown

_1413141278.unknown

_1413140559.unknown

_1413139672.unknown

_1413139973.unknown

_1413139563.unknown