Mogan Gh.L., Butilă E.V., Buzdugan I.D. Proiectarea reductoarelor conico-cilindrice. Universitatea Trasnsilvania din Braşov

Ex.13.1.1 Verificare arbori intermediari ai RConCil cu MDESIGN

1. DATE DE INTRARE

1.1 Date de intrare

Schema geometriei arborelui conform modelului CATIA

Valori diametre şi lungimi

Diametrele tronsoanelor: conform modelului CATIA.

Lungimi de poziţionare a forţelor şi reacţiunilor:

- L_c = 17 mm, distanţa de la conul suplimentar mediu al roţii conice, unde acţionează forţele din angrenaj (secţiunea mediană), la suprafaţa de rezemarea a acesteia pe arbore (modele de mai sus); se determină prin măsurare din modelul 3D al roţii conice;

- L_S = 70 mm, distanţa de la reazemul A la punctul de acţiune a forţelor pinionului cilindric;

- L_D = 58 mm, distanţa de la reazemul B la punctul de acţiune a forţelor roţii conice;

- L_M = 53, distanţa dintre punctele de acţiune a forţelor pinionului conic şi roţii conice); se determină considerând valoarea L_c;

- a = 19 mm, din catalogul de rulmenţi şi L_c;

- g = 1 mm, grosimea coroanei dinţate.

Valori forţe şi momente

Momentul de torsiune

M_t2 = 312071 Nmm.

Forţele de încărcare a roţii conice cu dantură dreaptă

Forţa	Tangenţială,	Radială,	Axială,
Valoarea [N]	2903,2	215,5	1034,46

Forţele de încărcare a roţii conice cu dantură curbă

Forţa	Tangenţială,	Radială,	Axială,
Valoarea [N]	2903,2	2253,2	848,25

Forţele de încărcare a pinionului cilindric

Forţa	Tangenţială,	Radială,	Axială,
Valoarea [N]	8770,6	3583,1	2350

Momentele de încovoiere

- M_î2 = d_m2/2 = 848,5*226,3/2 = 82368,76 Nmm, momentul de încovoire asociat forţei axiale din roata conică cu dantură curbă,

- M_î2 = d_m2/2 = 1034,46*226,3/2 = 117049,15 Nmm, momentul de încovoire asociat forţei axiale din roata conică cu dantură dreaptă,

- M_î1 = d_w1/2 = 2350*71,163/2 = 83616,525, momentul de încovoire asociat forţei axiale din pinionul cilindric,

Turația arborelui

n = 625 rot/min, turaţia arborelui intermediar.

Date despre material

Tipul oţelului, rezistenţa la rupere şi tratamentul termic: 18MoMnNi13, σ_r= 950 MPa, cementare.

Rezistenţele la oboseală pentru ciclurile alternant simetric (R = -1) şi pulsator (R = 0):

- la încovoiere, σ_-1= 0,5σ_r = 0,5*950 = 450 MPa, σ₀= 0,75σ_r = 0,75*950 = 712,5MPa;

- la torsiune, τ_-1= 0,275σ_r = 0,275*950 = 261,25 MPa, τ ₀= 0,495σ_r = 0,495*950 = 470,25MPa.

Date geometrice și tehnologice de intrare, conform MDESIGN

1.2 Date de intrare in MDESIGN

Modelul arborelui intermediar

- pentru arborele intermediar HH:

- pentru arborele intermediar HV:

- pentru arborele intermediar VH:

- pentru arborele intermediar VV:

Valorile parametrilor geometrici ai tronsoanelor

Valorile parametrilor geometrici ai crestăturilor (dantură evolventică și canal de pană)

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

Date despre rulmenți

Date despre masele auxiliare (roata conică)

Date privind caracteristicile încărcărilor

Date despre încărcarea cu forțe axiale

- pentru arborii intermediari HH și VH:

- pentru arborii intermediari HV și VV:

Date despre încărcarea cu forțe radiale

- pentru arborele intermediar HH:

- pentru arborele intermediar HV:

- pentru arborele intermediar VH:

- pentru arborele intermediar VV:

Date despre încărcarea cu momente de încovoiere

- pentru arborii intermediari HH și HV:

- pentru arborii intermediari VH și VV:

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 intermediar HH

2.1.1 Rezultate generale

Date generale despre arbore

Semnificații

L - Total shaft length (lungimea totală a arborelui); m – Total shaft mass (masa totală a arborelui; J – Mass moment of inertia of the shaft (momentul de inerție masic al arborelui), I – Geometrical moment of inertia of the shaft (momentul de inerție geometric); x_s – Position of the centre of gravity in the X-axis (poziția centrului de greutate pe axa X), I_p – momentul de inerie polar, W_t – momentul static, W_t – modulul de rezistență axial.

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

Semnificații

M_bmax – Resulting maximum bending moment ( momentul maxim de încovoiere rezultant), M_tmax – Resulting maximum torsional moment (momentul maxim de torsiune rezultant), F_zdmax - Resulting maximum tension-pressure force (forța de tracțiune-compresiune maximă rezultantă), σ_zdmax - Resulting maximum tension-pressure stress (tensiunea de tracțiune-compresiune maximă rezultantă), σ_bmax – Resulting maximum bending stress ( tensiunea maximă de încovoiere rezultantă), τ_tmax – Resulting maximum torsional stress (tensiunea maximă de torsiune rezultantă), σ_vmax – Resulting maximum equivalent stress (tensiunea maximă echivalentă), y_max – Resulting maximum deflection (săgeata maximă la încovoiere), Θ – Angle of the maximum deflection (rotirea maximă la încovoiere), S_F – Minimum safty against yielding (coeficientul de siguranță minim la curgere), S_D – Minimum safty against fatigue fracture (coeficientul de siguranță minim la rupere prin oboseală), S_G – Minimum safty against incipient crack with hard surface (coeficientul de siguranță minim de inițiere a fisurii pe suprafețe durerificate).

Date despre material

Semnificații

d_max – Material parameter for (diametrul maxim pentru parametri de material), Material desigantion (materialul adoptat), Material number (codul materialului), σ_B – Tensile strength (rezistența la tracțiune), σ_S – Yield strength (rezistența la curgere), σ_zdW – Cyclic tension and pressure fatigue (rezistența la oboseală pentru tracțiune-compresiune), σ_bW – Cyclic fatigue strength under bending stress (rezistența la oboseală pentru încovoiere), τ_tW – Cyclic torsional fatigue strength (rezistența la oboseală pentru torsiune), K_1B(d_max) – Technological dimension factor (tensile strength) (factorul dimensional tehnologic pentru rezistența la tracțiune), K_1S(d_max) – Technological dimension factor (yield strength) (factorul dimensional tehnologic pentru rezistența la curgere).

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

Verificarea arborelui intermediar la solicitări compuse

S_Fmin ≥ S_F cu S_Fmin = 12,34; 12,34 > 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 intermediar la deformații flexionale

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

0,012767 < 0,04…0,12 mm (se verifică)

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

0,015214 < 0,0452 mm (se verifică);

- verificare la deformații unghiulare (rotiri) maxime în lagăre: Θ_max ≤  Θ_a; θ_a = 1,7.10^-3 rad = 1,7.10^-3 180/π = 0,97^o

0,018449 < 0,97 ^o (se verifică)

2.1.3.2 Verificare la deformații de torsiune (torsionale)

Verificarea arborelui intermediar la deformații torsionale

Considerând unghiul de rotire calculat,

,

relaţia de verificare, φ  ≤  φ_a, devine: 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 intermediar la solicitări variabile (oboseală)

S_Dmin ≥ S_D: 3,32 > 1,2 (se verifică).

Diagramele Smith asociate zonei danturate fără/cu luarea în considerare a concentratorului de tensiune

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) 560317,4; (0…625) ≠ (448254,24…672388,88) rot/min (se verifică)

- flexionale, (0…n) ≠ (0,8…1,2)f₀:

(0…625) ≠ (0,8…1,2) 80272,61; (0…625) ≠ (64218,1…96327,13) rot/min (se verifică)

2.2 Rezultate și verificări pentru arborele intermediar HV

2.2.1 Rezultate generale

Date generale despre arbore

Semnificații

L - Total shaft length (lungimea totală a arborelui); m – Total shaft mass (masa totală a arborelui; J – Mass moment of inertia of the shaft (momentul de inerție masic al arborelui), I – Geometrical moment of inertia of the shaft (momentul de inerție geometric); x_s – Position of the centre of gravity in the X-axis (poziția centrului de greutate pe axa X), I_p – momentul de inerie polar, W_t – momentul static, W_t – modulul de rezistență axial.

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

Semnificații

M_bmax – Resulting maximum bending moment ( momentul maxim de încovoiere rezultant), M_tmax – Resulting maximum torsional moment (momentul maxim de torsiune rezultant), F_zdmax - Resulting maximum tension-pressure force (forța de tracțiune-compresiune maximă rezultantă), σ_zdmax - Resulting maximum tension-pressure stress (tensiunea de tracțiune-compresiune maximă rezultantă), σ_bmax – Resulting maximum bending stress ( tensiunea maximă de încovoiere rezultantă), τ_tmax – Resulting maximum torsional stress (tensiunea maximă de torsiune rezultantă), σ_vmax – Resulting maximum equivalent stress (tensiunea maximă echivalentă), y_max – Resulting maximum deflection (săgeata maximă la încovoiere), Θ – Angle of the maximum deflection (rotirea maximă la încovoiere), S_F – Minimum safty against yielding (coeficientul de siguranță minim la curgere), S_D – Minimum safty against fatigue fracture (coeficientul de siguranță minim la rupere prin oboseală), S_G – Minimum safty against incipient crack with hard surface (coeficientul de siguranță minim de inițiere a fisurii pe suprafețe durerificate).

Date despre material

Semnificații

d_max – Material parameter for (diametrul maxim pentru parametri de material), Material desigantion (materialul adoptat), Material number (codul materialului), σ_B – Tensile strength (rezistența la tracțiune), σ_S – Yield strength (rezistența la curgere), σ_zdW – Cyclic tension and pressure fatigue (rezistența la oboseală pentru tracțiune-compresiune), σ_bW – Cyclic fatigue strength under bending stress (rezistența la oboseală pentru încovoiere), τ_tW – Cyclic torsional fatigue strength (rezistența la oboseală pentru torsiune), K_1B(d_max) – Technological dimension factor (tensile strength) (factorul dimensional tehnologic pentru rezistența la tracțiune), K_1S(d_max) – Technological dimension factor (yield strength) (factorul dimensional tehnologic pentru rezistența la curgere)

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

Verificarea arborelui intermediar la solicitări compuse

S_Fmin ≥ S_F cu S_Fmin = 11,893; 11,893 > 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 intermediar la deformații flexionale

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

0,006831 < 0,04…0,12 mm (se verifică)

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

0,007246 < 0,0452 mm (se verifică);

- verificare la deformații unghiulare (rotiri) maxime în lagăre: Θ_max ≤  Θ_a; θ_a = 1,7.10^-3 rad = 1,7.10^-3 180/π = 0,97^o ;

0,007714 < 0,97 ^o (se verifică)

2.2.3.2 Verificare la deformații de torsiune (torsionale)

Verificarea arborelui intermediar la deformații torsionale

Considerând unghiul de rotire calculat,

,

relaţia de verificare, φ  ≤  φ_a, devine: 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 intermediar la solicitări variabile (oboseală)

S_Dmin ≥ S_D: 2,921 > 1,2 (se verifică)

Diagramele Smith associate zonei danturate fără/cu luarea în considerare a concentratorului de tensiune

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) 560317,4; (0…625) ≠ (448254,24…672388,88) rot/min (se verifică)

- flexionale, (0…n) ≠ (0,8…1,2)f₀:

(0…625) ≠ (0,8…1,2) 80272,61; (0…625) ≠ (64218,1…96327,13) rot/min (se verifică)

2.3 Rezultate și verificări pentru arborele intermediar VH

2.3.1 Rezultate generale

Date generale despre arbore

Semnificații

L - Total shaft length (lungimea totală a arborelui); m – Total shaft mass (masa totală a arborelui; J – Mass moment of inertia of the shaft (momentul de inerție masic al arborelui), I – Geometrical moment of inertia of the shaft (momentul de inerție geometric); x_s – Position of the centre of gravity in the X-axis (poziția centrului de greutate pe axa X), I_p – momentul de inerie polar, W_t – momentul static, W_t – modulul de rezistență axial.

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

Semnificații

M_bmax – Resulting maximum bending moment ( momentul maxim de încovoiere rezultant), M_tmax – Resulting maximum torsional moment (momentul maxim de torsiune rezultant), F_zdmax - Resulting maximum tension-pressure force (forța de tracțiune-compresiune maximă rezultantă), σ_zdmax - Resulting maximum tension-pressure stress (tensiunea de tracțiune-compresiune maximă rezultantă), σ_bmax – Resulting maximum bending stress ( tensiunea maximă de încovoiere rezultantă), τ_tmax – Resulting maximum torsional stress (tensiunea maximă de torsiune rezultantă), σ_vmax – Resulting maximum equivalent stress (tensiunea maximă echivalentă), y_max – Resulting maximum deflection (săgeata maximă la încovoiere), Θ – Angle of the maximum deflection (rotirea maximă la încovoiere), S_F – Minimum safty against yielding (coeficientul de siguranță minim la curgere), S_D – Minimum safty against fatigue fracture (coeficientul de siguranță minim la rupere prin oboseală), S_G – Minimum safty against incipient crack with hard surface (coeficientul de siguranță minim de inițiere a fisurii pe suprafețe durerificate).

Date despre material

Semnificații

d_max – Material parameter for (diametrul maxim pentru parametri de material), Material desigantion (materialul adoptat), Material number (codul materialului), σ_B – Tensile strength (rezistența la tracțiune), σ_S – Yield strength (rezistența la curgere), σ_zdW – Cyclic tension and pressure fatigue (rezistența la oboseală pentru tracțiune-compresiune), σ_bW – Cyclic fatigue strength under bending stress (rezistența la oboseală pentru încovoiere), τ_tW – Cyclic torsional fatigue strength (rezistența la oboseală pentru torsiune), K_1B(d_max) – Technological dimension factor (tensile strength) (factorul dimensional tehnologic pentru rezistența la tracțiune), K_1S(d_max) – Technological dimension factor (yield strength) (factorul dimensional tehnologic pentru rezistența la curgere).

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

Verificarea arborelui intermediar la solicitări compuse

S_Fmin ≥ S_F cu S_Fmin = 16,157; 16,157 > 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 intermediar la deformații flexionale

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

0,006831 < 0,04…0,12 mm (se verifică)

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

0,015214 < 0,0452 mm (se verifică);

- verificare la deformații unghiulare (rotiri) maxime în lagăre: Θ_max ≤  Θ_a; θ_a = 1,7.10^-3 rad = 1,7.10^-3 180/π = 0,97^o

0,018449 < 0,97 ^o (se verifică)

2.3.3.2 Verificare la deformații de torsiune (torsionale)

Verificarea arborelui intermediar la deformații torsionale

Considerând unghiul de rotire calculat,

,

relaţia de verificare, φ  ≤  φ_a, devine: 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 intermediar la solicitări variabile (oboseală)

S_Dmin ≥ S_D: 5,382 > 1,2 (se verifică)

Diagramele Smith associate zonei danturate fără/cu luarea în considerare a concentratorului de tensiune

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) 560317,4; (0…625) ≠ (448254,24…672388,88) rot/min (se verifică)

- flexionale, (0…n) ≠ (0,8…1,2)f₀:

(0…625) ≠ (0,8…1,2) 80272,61; (0…625) ≠ (64218,1…96327,13) rot/min (se verifică)

2.4 Rezultate și verificări pentru arborele intermediar VV

2.4.1 Rezultate generale

Date generale despre arbore

Semnificații

L - Total shaft length (lungimea totală a arborelui); m – Total shaft mass (masa totală a arborelui; J – Mass moment of inertia of the shaft (momentul de inerție masic al arborelui), I – Geometrical moment of inertia of the shaft (momentul de inerție geometric); x_s – Position of the centre of gravity in the X-axis (poziția centrului de greutate pe axa X), I_p – momentul de inerie polar, W_t – momentul static, W_t – modulul de rezistență axial.

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

Semnificații

M_bmax – Resulting maximum bending moment ( momentul maxim de încovoiere rezultant), M_tmax – Resulting maximum torsional moment (momentul maxim de torsiune rezultant), F_zdmax - Resulting maximum tension-pressure force (forța de tracțiune-compresiune maximă rezultantă), σ_zdmax - Resulting maximum tension-pressure stress (tensiunea de tracțiune-compresiune maximă rezultantă), σ_bmax – Resulting maximum bending stress ( tensiunea maximă de încovoiere rezultantă), τ_tmax – Resulting maximum torsional stress (tensiunea maximă de torsiune rezultantă), σ_vmax – Resulting maximum equivalent stress (tensiunea maximă echivalentă), y_max – Resulting maximum deflection (săgeata maximă la încovoiere), Θ – Angle of the maximum deflection (rotirea maximă la încovoiere), S_F – Minimum safty against yielding (coeficientul de siguranță minim la curgere), S_D – Minimum safty against fatigue fracture (coeficientul de siguranță minim la rupere prin oboseală), S_G – Minimum safty against incipient crack with hard surface (coeficientul de siguranță minim de inițiere a fisurii pe suprafețe durerificate).

Date despre material

Semnificații

d_max – Material parameter for (diametrul maxim pentru parametri de material), Material desigantion (materialul adoptat), Material number (codul materialului), σ_B – Tensile strength (rezistența la tracțiune), σ_S – Yield strength (rezistența la curgere), σ_zdW – Cyclic tension and pressure fatigue (rezistența la oboseală pentru tracțiune-compresiune), σ_bW – Cyclic fatigue strength under bending stress (rezistența la oboseală pentru încovoiere), τ_tW – Cyclic torsional fatigue strength (rezistența la oboseală pentru torsiune), K_1B(d_max) – Technological dimension factor (tensile strength) (factorul dimensional tehnologic pentru rezistența la tracțiune), K_1S(d_max) – Technological dimension factor (yield strength) (factorul dimensional tehnologic pentru rezistența la curgere).

2.4.2 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

Verificarea arborelui intermediar la solicitări compuse

S_Fmin ≥ S_F cu S_Fmin = 12,34; 19,292 > 1,2 (se verifică)

2.4.3 Verificare la deformații (rigiditate)

2.4.3.1 Verificare la deformații de încovoiere (flexionale)

Diagramele săgeților și rotirilor

Valorile săgeților și rotirilor maxime și la jumătatea tronsonului cu dantura

Verificarea arborelui intermediar la deformații flexionale

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

0,012841 < 0,04…0,12 mm (se verifică)

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

0,015312 < 0,0452 mm (se verifică);

^- verificare la deformații unghiulare (rotiri) maxime în lagăre: Θ_max ≤  Θ_a; θ_a = 1,7.10^-3 rad = 1,7.10^-3 180/π = 0,97^o

0,018601 < 0,97 ^o (se verifică)

2.4.3.2 Verificare la deformații de torsiune (torsionale)

Verificarea arborelui intermediar la deformații torsionale

Considerând unghiul de rotire calculat,

,

relaţia de verificare, φ  ≤  φ_a, devine: 0,015  ≤  (25…50) . 10^-4 180/π; 0,015  ≤  0,14 …2,8 ^o/m (se verifică)

2.4.4 Verificare la solicitări variabile (oboseală)

Diagrama coeficientului de siguranță la oboseală

Verificarea arborelui intermediar la solicitări variabile (oboseală)

S_Dmin ≥ S_D: 3,617 > 1,2 (se verifică).

Diagramele Smith associate zonei danturate fără/cu luarea în considerare a concentratorului de tensiune

2.4.5 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) 560317,4; (0…625) ≠ (448254,24…672388,88) rot/min (se verifică)

- flexionale, (0…n) ≠ (0,8…1,2)f₀:

(0…625) ≠ (0,8…1,2) 80272,61; (0…625) ≠ (64218,1…96327,13) rot/min (se verifică)