Mogan Gh.L., Butilă E.V., Buzdugan I.D. Proiectarea reductoarelor cilindrice. Universitatea Transilvania din Brașov

 

Ex.13.1 Verificare arbore de intrare RCil cu MDESIGN

 

1.     SCHEMELE DE ÎNCĂRCARE ȘI DATE DE INTRARE

1.1  Scheme de încărcare

Pentru arborele de intrare al RCil H:

Pentru arborele de intrare al RCil Vs:

 

Pentru arborele de intrare al RCil Vj:

1.2 Date de intrare

Modelul MDESIGN  

-        pentru arborele de intrare al RCil H:

-        pentru arborele de intrare al RCil Vs :

 

-        pentru arborele de intrare al RCil Vj :

Valorile parametrilor geometrici ai tronsoanelor

Date privind poziția punctului de calcul a săgeții la încovoiere; turația; considerarea greutății proprii, efectului giroscopic și rigidității rulmenților 

Date despre rulmenți

Date privind caracteristicile încărcărilor

Date despre încărcarea cu forțe axiale

-        pentru arborele de intrare al RCil H:

-        pentru arborele de intrare al RCil  Vs:

 

-        pentru arborele de intrare al RCil  Vj:

Date despre încărcarea cu forțe radiale

-        pentru arborele de intrare al RCil H:

-        pentru arborele de intrare al RCil  Vs:

-        pentru arborele de intrare al RCil  Vj:

Date despre încărcarea cu momente de torsiune

Date despre încărcări, calculul la oboseală și coeficienți de siguranță

Date despre material

2.     REZULTATE ȘI VERIFICĂRI

2.1 Rezultate și verificări pentru arborele de intrare al RCil H

2.1.1 Rezultate generale

Date generale despre arbore

Valorile reacțiunilor în reazeme (lagăre cu rulmenți)

Obs.  Valorile forțelor de reacțiune R (rezultanta) se folosesc pentru calculul rulmenților.

Valorile extreme (maxime sau minime) ale parametrilor de verificare 

 

Date despre material

2.1.2 Verificare la solicitări compuse

Valorile momentelor de încovoiere și de torsiune

Diagrama momentelor de încovoiere în planul YX

Diagrama momentelor de încovoiere în planul ZX

Diagrama momentelor de încovoiere rezultante

Diagrama momentelor de torsiune

Valorile tensiunilor de încovoiere, de torsiune și echivalente

Diagrama tensiunilor de încovoiere rezultante

Diagrama tensiunilor de torsiune

Diagrama tensiunilor echivalente

Diagrama coeficientului de siguranță la curgere

Verificarea arborelui la solicitări compuse

SFmin ≥ SF cu SFmin = 11,217; 11,217 > 1,2 (se verifică)

2.1.3 Verificare la deformații (rigiditate)

2.1.3.1 Verificare la deformații de încovoiere (flexionale)

Diagramele săgeților și rotirilor

Valorile săgeților și rotirilor maxime și la jumătatea tronsonului cu dantura

                                         

Verificarea arborelui la deformații flexionale

-        verificarea la deformații liniare (săgeți) în zona angrenajului, yx  ≤  ya;  ya = (0,01…0,03) * 4 = 0,04…0,12 mm;

0,002933 < 0,04…0,12 mm (se verifică)

-        verificarea la deformații liniare (săgeți) maxime: ymax  ≤  ya;  ya = 2,5 * 10-4 * 181 = 0,0452 mm;

0,035099 < 0,0452 mm (se verifică);

-        verificare la deformații unghiulare (rotiri) maxime în lagăre: Θmax  ≤  Θa; θa = 1,7.10-3 rad = 1,7.10-3 180/π = 0,97o;

0,0024505 < 0,97 o (se verifică)

2.1.3.2 Verificare la deformații de torsiune (torsionale)

Considerând unghiul de rotire calculat,

 

,

 

rezultă: 0,015  ≤  (25…50) . 10-4 180/π; 0,015  ≤  0,14 …2,8 o/m (se verifică)

2.1.4 Verificare la solicitări variabile (oboseală)

Diagrama coeficientului de siguranță la oboseală

Verificarea arborelui la solicitări variabile (oboseală)

SDmin ≥ SD: 3,491 > 1,2 (se verifică).

2.1.5 Verificare la vibrații

Turațiile și vitezele critice la torsiune

Turațiile și vitezele critice la încovoiere

Verificarea la vibrații

-        torsionale, (0…n) ≠  (0,8…1,2)f0:

(0…625) ≠ (0,8…1,2) 542914,75;

(0…625) ≠ (434331,8…651497,7) rot/min (se verifică).

-        flexionale (de încovoiere), (0…n) ≠ (0,8…1,2)f0; (0…625) ≠ (0,8…1,2) 160374,53;

(0…625) ≠ (128299,62…192499,44) rot/min (se verifică) 

2.2 Rezultate și verificări pentru arborele de intrare al RCil Vs

2.2.1 Rezultate generale

Date generale despre arbore

Valorile reacțiunilor în reazeme (lagăre cu rulmenți)

Obs.  Valorile forțelor de reacțiune R (rezultanta) se folosesc pentru calculul rulmenților

Valorile extreme (maxime sau minime) ale parametrilor de verificare 

Date despre material

2.2.2 Verificare la solicitări compuse

Valorile momentelor de încovoiere și de torsiune

Diagrama momentelor de încovoiere în planul YX

Diagrama momentelor de încovoiere în planul ZX

Diagrama momentelor de încovoiere rezultante

Diagrama momentelor de torsiune

Valorile tensiunilor de încovoiere, de torsiune și echivalente

Diagrama tensiunilor de încovoiere rezultante

Diagrama tensiunilor de torsiune

Diagrama tensiunilor echivalente

Diagrama coeficientului de siguranță la curgere

Verificarea arborelui la solicitări compuse

SFmin ≥ SF cu SFmin = 11,217; 11,217 > 1,2 (se verifică)

2.2.3 Verificare la deformații (rigiditate)

2.2.3.1 Verificare la deformații de încovoiere (flexionale)

Diagramele săgeților și rotirilor

Valorile săgeților și rotirilor maxime și la jumătatea tronsonului cu dantura

                                         

Verificarea arborelui la deformații flexionale

-        verificarea la deformații liniare (săgeți) în zona angrenajului, yx  ≤  ya;  ya = (0,01…0,03) * 4 = 0,04…0,12 mm;

0,002933 < 0,04…0,12 mm (se verifică)

-        verificarea la deformații liniare (săgeți) maxime: ymax  ≤  ya;  ya = 2,5 * 10-4 * 181 = 0,0452 mm;

0,035099 < 0,0452 mm (se verifică);

-        verificare la deformații unghiulare (rotiri) maxime în lagăre: Θmax  ≤  Θa; θa = 1,7.10-3 rad = 1,7.10-3 180/π = 0,97o;

0,0024505 < 0,97 o (se verifică)

2.2.3.2 Verificare la deformații de torsiune (torsionale)

Considerând unghiul de rotire calculat,

 

,

 

rezultă: 0,015  ≤  (25…50) . 10-4 180/π; 0,015  ≤  0,14 …2,8 o/m (se verifică)

2.2.4 Verificare la solicitări variabile (oboseală)

Diagrama coeficientului de siguranță la oboseală

Verificarea arborelui la solicitări variabile (oboseală)

SDmin ≥ SD: 3,491 > 1,2 (se verifică)

2.2.5 Verificare la vibrații

Turațiile și vitezele critice la torsiune

Turațiile și vitezele critice la încovoiere

Verificarea la vibrații

-        torsionale, (0…n) ≠ (0,8…1,2)f0:

(0…625) ≠ (0,8…1,2) 542914,75;

(0…625) ≠ (434331,8…651497,7) rot/min (se verifică).

-        flexionale (de încovoiere), (0…n) ≠  (0,8…1,2)f0; (0…625) ≠ (0,8…1,2) 160374,53;

     (0…625) ≠ (128299,62…192499,44) rot/min (se verifică)

2.3 Rezultate și verificări pentru arborele de intrare al RCil Vj

2.3.1 Rezultate generale

Date generale despre arbore

Valorile reacțiunilor în reazeme (lagăre cu rulmenți)

Obs.  Valorile forțelor de reacțiune R (rezultanta) se folosesc pentru calculul rulmenților

Valorile extreme (maxime sau minime) ale parametrilor de verificare 

Date despre material

2.3.2 Verificare la solicitări compuse

Valorile momentelor de încovoiere și de torsiune

Diagrama momentelor de încovoiere în planul YX

Diagrama momentelor de încovoiere în planul ZX

Diagrama momentelor de încovoiere rezultante

Diagrama momentelor de torsiune

Valorile tensiunilor de încovoiere, de torsiune și echivalente

Diagrama tensiunilor de încovoiere rezultante

 

Diagrama tensiunilor de torsiune

Diagrama tensiunilor echivalente

Diagrama coeficientului de siguranță la curgere

Verificarea arborelui la solicitări compuse

SFmin ≥ SF cu SFmin = 9,348; 9,348 > 1,2 (se verifică)

2.3.3 Verificare la deformații (rigiditate)

2.3.3.1 Verificare la deformații de încovoiere (flexionale)

Diagramele săgeților și rotirilor

Valorile săgeților și rotirilor maxime și la jumătatea tronsonului cu dantura

                                         

Verificarea arborelui la deformații flexionale

-        verificarea la deformații liniare (săgeți) în zona angrenajului, yx  ≤  ya;  ya = (0,01…0,03) * 4 = 0,04…0,12 mm;

0,003485 < 0,04…0,12 mm (se verifică)

-        verificarea la deformații liniare (săgeți) maxime: ymax  ≤  ya;  ya = 2,5 * 10-4 * 181 = 0,0452 mm;

0,037591 < 0,0452 mm (se verifică);

-        verificare la deformații unghiulare (rotiri) maxime în lagăre: Θmax  ≤  Θa; θa = 1,7.10-3 rad = 1,7.10-3 180/π = 0,97o;

0,025975 < 0,97 o (se verifică)

2.3.3.2 Verificare la deformații de torsiune (torsionale)

Considerând unghiul de rotire calculat,

 

,

 

rezultă: 0,015  ≤  (25…50) . 10-4 180/π; 0,015  ≤  0,14 …2,8 o/m (se verifică)

2.3.4 Verificare la solicitări variabile (oboseală)

Diagrama coeficientului de siguranță la oboseală

Verificarea arborelui la solicitări variabile (oboseală)

SDmin ≥ SD: 4,082 > 1,2 (se verifică)

2.3.5 Verificare la vibrații

Turațiile și vitezele critice la torsiune

Turațiile și vitezele critice la încovoiere

Verificarea la vibrații

-        torsionale, (0…n) ≠ (0,8…1,2)f0:

(0…625) ≠ (0,8…1,2) 542914,75;

(0…625) ≠ (434331,8…651497,7) rot/min (se verifică).

-        flexionale (de încovoiere), (0…n) ≠  (0,8…1,2)f0: (0…625) ≠ (0,8…1,2) 160374,53;

(0…625) ≠ (128299,62…192499,44) rot/min (se verifică)