Download calculul unui arbore...
Cuprins 1. Brevieri de calcul…………………………………………..
2
1.1) Alegerea formei constructive si a materialului 1.2) Incarcari si dimensiuni
2. Schema de incarcare………………………………………..
3
2.1) Calculul fortelor ce actioneaza in plan vertical 2.2) Calculul fortelor ce actioneaza in plan vertical 2.3)Calculul momentelor ce actioneaza asupra arborelui
3. Calculul diametrelor arborelui in sectiunile caracteristice.......................
5
3.1) Diametrul capatului arborelui (suprafata A) 3.2) Predimensionarea fusului B 3.3) Calculul de predimensionare al suprafetei pe care se monteaza roata dintata (suprafata C) 3.4) Umarul
4. Calculul rulmentilor...............................................................................
8
4.1)Forta radiala 4.2) Capacitatea de incarcare statica echivalenta 4.3) Capacitatea de incarcare dinamica necesara
5. Calcului penelor………………………………………………….
9
5.1) Calculul penei din sectiunea A 5.2) Calculul penei din sectiunea C
6. Concluzii……………………………………………………….. 11
1
1. Brevieri de calcul 1.1) Alegerea formei constructive si a materialului Ca si forma constructiva vom alege arborele drept si avand in vedere ca este solicitat ,vom alege pentru fabricarea arborelui otel-carbon marca OL50. Acest otel necesita tratament de normalizare.
Caracteristicile de rezistenta ale materialului sunt urmatoarele: Tensiunea admisibila la incovoiere: (σai)III = 52 [MPa] Tensiunea admisibila la rasucire :(τar)II = 38 [MPa] Se aplica un coeficient de corectie :
1.2) Incarcari si dimensiuni
Moment de rasucire: (
)
Forta orizontala: ⁄ Forta verticala:
Distanta dintre reazeme:
2
Distanta: ⁄ Turatia motorului:
2.Schema de incarcare Stabilirea schemei de incarcare, adoptarea formei constructive al arborelui, calculul reactiunilor din reazeme si trasarea diagramei de moment
3
2.1) Calculul fortelor ce actioneaza in plan vertical (
)
(
)
Verificare :
2.2) Calculul fortelor ce actioneaza in plan vertical
(
)
(
)
2.3)Calculul momentelor ce actioneaza asupra arborelui ( (
) )
(
)
(
) 4
3. Calculul diametrelor arborelui in sectiunile caracteristice 3.1) Calculul diametrului capatului arborelui (Partea A) Capatul de arbore este solicitat exclusiv la rasucire.
√
√
(
)
(
)
√
Din STAS 8724/271 alegem: Diametrul capatului de arbore: Lungimea capatului de arbore :
3.2) Predimensionarea fusului B: Intrucat suprafata B este solicitata atat la inconvoiere cat si la rasucire, solicitare compusa, predimensionarea se face prin intermediul unui moment echivalent la inconvoiere (Mei)B.
5
(
√(
)
)
( )
√(
(
√(
)
)
(
)
(
(
)
) )
√(
√
)
(
)
√ (
)
Din STAS : Diametrul fusului B: Lungimea fusului B:
Alegem preliminar rulmentul cu seria 6311 cu caracteristicile : Diametrul interior : 55[mm] Diametrul exterior : 120[mm] Lungimea :
6
3.3) Calculul de predimensionare al suprafetei pe care se monteaza roata dintata (suprafata C)
Este supusa unor solicitari compuse (incovoiere + rasucire), prin urmare calculul de predimensionare se va face prin intermediul momentului echivalent la incovoiere:
(
√(
)
)
( )
√(
(
√(
)
)
( (
)
(
)
)
) )
(
)
) )
√ (
(
(
√(
√
)
√ (
)
Din STAS se alege : Diametrul suprafetei C: ( Lungimea supraf. C: 7
)
3.4) Umarul (
)
(
)
Lungimea umarului:
4. Calculul rulmentilor Vom calcula rulmentii din conditia de rezistenta la uzura de oboseala (de tip Pitting)
4.1)Forta radiala: √
√
4.2)Capacitatea de incarcare statica echivalenta:
4.3)Capacitatea de incarcare dinamica necesara: (
)
( (
)
)
8
(
)
(
) (
(
)
(
)
)
5. Calculul penelor 5.1) Calculul penei din sectiunea A Pentru pana fixate la capatul arborelui am ales otelul marca OL 60 cu tensiunea admisibila la forfecare τaf = 65 [MPa] Otelul din care este confectionat arborele marca OL 50 are tensiunea admisibila la strivire σak = 70 [MPa] Avand in vedere diametrul capatului de arbore adoptat conform STAS: , am ales din STAS o pana cu caracteristicile : Inaltimea penei : h=10[mm] Latimea penei : b=16[mm]
Alegem din STAS, Verificarea la forferare a penei:
9
5.2)Calculul penei fixata pe suprafata C
Diametrul adoptat pentru suprafata pe care se va monta roata dintata este , deci in conformitate cu STAS 1004-81 am ales o pana cu urmatoarele caracteristici : Inaltimea penei : h=11[mm] Latimea penei : b=18 [mm]
Din STAS alegem :
Verificarea la forfecare a penei:
10
6.Concluzii: Am dimensionat un arbore drept , confectionat din otel marca OL50 supus la solicitarile de incovoiere si rasucire. Diametrele si lungimile sectiunilor caracteristice :
Diametrul capatului de arbore : Lungimea capatului de arbore : Diametrul fusului B : Lungimea fusului B : Rulment seria 6311 Lungimea umarului : Diametrul suprafetei C : Lungimea suprafetei C : Pana capat arbore : o Inaltimea penei : h=10[mm] o Latimea penei : b=16[mm] o Lungimea penei : Pana roata dintata : o Inaltimea penei : h=11[mm] o Latimea penei : b=18[mm] o Lungimea penei :
11
