Calculul de predimensionare a unui arbore drept in trepte, supus unor solicitari compuse (incovoiere+rasucire)
A. Date initiale:
Denumirea parametrului Algoritm de calcul Unitate de masura Valoare calculata
Schema de incarcare
Momentul de rasucire Mr=(500+10xNr)x?10?^3 Nmm 530000
Forta orizontala FH=Mr/75 N 7066,66
Forta verticala Fv= FH x tg20? N 2614,66
Distanta dintre reazeme L=200+3 x Nr mm 209
Cota L1 L1=L/2 -10 mm 94,5
Turatia motorului n Rot/min 1500
Variabila de calcul Nr - 3
Regimurile si categoriile de solicitari Solicitarea la rasucire Ciclul pulsant nul Coeficientul de asimetrie: R?=0
Categoria de solicitare: n?=II
Solicitarea la incovoiere Ciclul alternant simetric Coeficientul de asimetrie: R?=-1
Categoria de solicitare: n?=III
B. Se cere:
Nr. Crt. Opriune Denumirea etapei ce trebuie elaborata
1 ? Predimensionarea arborelui din conditia de rezistenta
2 ? Calculul si alegerea peneleor
3 ? Calculul si alegerea rulmentilor
4 Verificarea la oboseala in sectiunile critice
5 ? Elaborarea desenului de executie a arborelui
Breviar de calcul
Alegerea materialului si a caracteristicilor sale de rezistenta
Se va adopta marca otelului si tratamentului termic la care va fi supus otelul (cf. table 3.1)
Tinand cont de faptul ca nivelul de solicitari ale arborelui se afla in zona solicitarilor usoare, cel mult medii, va fi adoptata marca otelului OL50; tratamentul termic normalizare.
Caracteristicile otelului
?_r - rezistenta de rupere la tractiune
?_c - limita de curgere
?(?_ai)?_III - tensiunea de rupere la incovoiere dupa categoria de solicitare III
?(?_ar)?_II - tensiunea admisibila la rasucire dupa categoria de solicitare II
??^''?_III - coeficient de corectie
?_r = 500 [MP]
?_c = 280 [MP]
?(?_ai)?_III = 52 [MP]
?(?_ar)?_II = 38 [MP]
??^''?_III = 0,68 [MP]
Stabilirea formei constructive, a schemei de incarcare, calculul reactiunilor din reazem, trasarea diagramelor de moment (Mi), (Mr)
Variabila de calcul: Nr = 3
Nr := 3
Distanta intre reazeme: L=200+3 x Nr => L=209
Cota L1: L1=L/2 -10 =>L1= 94,5
Momentul de rasucire : Mr=(500+10xNr)x?10?^3 => Mr=530000
oCalculul reactiunilor din reazeme, trasarea diagramelor de incarcare.
1. Calculul reactiunilor in plan vertical:
V1= (Fv x (L-L1))/L => V1=(2614,66 x (209-94.5))/209 => V1=1432,43
V2= (Fv x L1)/L=647,67
2. Calculul momentelor in plan vertical:
(MiV)B=V1 x 10=1432,43 x 10=14324,3
(MiV)max=V1 x L1=1432,43 x 94,5=135364,64
3. Calculul reactiunilor in plan orizontal:
H1=(Fh x (L-L1))/L=(7066,66 x (209-94,5))/209=3871,44
H2=(Fh x L1)/L=(7066,66 x 94,5)/209=3195,21
4. Calculul momentelor de incovoiere din plan orizontal:
(MiH)B=H1 x 10=3871,44 x 10=38714,4
(MiH)max=H1 x L1=3871,44 x 94,5=365851,808
oCalculul diametrelor arborelui in sectiunile caracteristice.
1. Diametrul capatului de arbore:
dA >= ?((5 x Mr)/(?ar II)) = ?((5 x 530000)/38) = 41,16
dCa >= 1,1 x 41,16 = 45,27
din tabel daA = 48 mm daA = 48 [mm] conform STAS 8724/271
din tabel lcA = 82 mm lcA = 82 [mm] (dim. capetelor de arbori cilindrice)
oCalculul de predimensionare a fusurilor.
1. Moment de incovoiere in sectiunea B
(Mi)B=?(?(MiV)?_B^(2 )+ ?(MiH)?_B^2 )
(Mi)B=?(?14324,3?^2+?38714,4?^2 )
(Mi)B=4127,41
2. Moment echivalent ce actioneaza in aceasta sectiune:
(Mei)B=?(?(Mi)?_B^2+ (??III x Mr)?^2 )
(Mei)B=?(?41279,41?^2+ (?0,68 x 530000)?^2 )
(Mei)B=41279,41
3. Diametrul fusurilor:
dB>= ?((10 x (Mei)_B)/(?ai)III) => dB>= ?((10 x 41279,41)/52) => dB>= 19,94
4. Diametrul adoptat pt. fusuri trebuie sa indeplineasca conditiile:
dBadopt >= dB
dBadopt >= dCa STAS + 3...5 mm
dBadopt ? STAS
5. Diametrul suprafetei pe care se va monta roata dintata:
->supusa sol. compuse (incovoiere+rasucire)
(Mi)C = ?((MiV)_max^2+(MiH)_max^2 )
(Mi)C = ?(?135364,64?^2+?365851,808?^2 )
(Mi)C = ?152171131179,18
(Mi)C = 390091,18
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
