GRAFICêIDESIGN
Reprezentareaºicotarearoþilordinþate ºiangrenajelor dr.ing.LucianRaicu
Roþidinþate Roþiledinþatesuntorganedemaºinialcãtuite din corpuri de rotaþie sau de altã formã, prevãzute cu danturã exterioarã sau interioarã. Ele se utilizeazã la transmiterea miºcãrii de rotaþie ºi a momentului de torsiune, prin contactul direct al dinþilor, realizându-se astfel un raport raport de transm transmite itere re (rapor (raportul tul dintre dintre turaþia roþii conducãtoare ºi a celei conduse) constant sau variabil. Pãrþile componente ale uneiroþidinþatesunt(Fig.2): coroana,parteapecareseaflãdantura; butucul,parteacucaresefixeazãpe arbore; disculsauspiþele,caresuntelementele carefaclegãturadintrebutucºicoroanã. Termenul de roatã dinþatã este folosit ca termen generic ºi în cazul organelor dinþate având forme specifice ºi denumiri particulare (cremalierã,melcetc.). • •
Fig.1
•
Clasificarearoþilordinþate
•
•
• • • •
•
Clasificarearoþilordinþatesepoateface: a)Dupãformasuprafeþeiderostogolire: roþidinþatecilindrice(cazparticular: cremaliere); roþidinþateconice(cazparticular:roþi plane); roþidinþatehiperboloidale; melciºiroþimelcate; roþidinþateeliptice; roþidinþatespiraleetc. b)Dupãformaºidirecþiaflanculuidinþilor: roþidinþatecudanturãdreaptã;
Fig. 2
40|TehnicãºiTehnologie(1/2001)
roþidinþatecudanturãsimpluînclinatã; roþidinþatecudanturãmultipluînclinatã (înV,înW,înZ); roþidinþatecudanturãcurbã. c)Dupãpoziþiadanturiifaþãdecorpulroþii: roþidinþatecudanturãexterioarã; roþidinþatecudanturãinterioarã. d)Dupãformaprofiluluidintelui: roþicudanturãevolventicã; roþicudanturãcicloidalã(cicloidã, epicicloidã,hipocicloidã); roþicualteprofilealedinþilor(danturãcu profilînarcdecerc,danturãcubolþuri etc.) Curba cea mai utilizatã la realizarea profilului unui dinte este evolventa, datoritã avantajelor celeoferãînangrenareºiaexecuþieiuºoare.
• •
•
• •
• •
•
Fig. 3
Elementelegeometriceale danturii Noþiunile de bazã, simbolurile ºi definiþiile core coresp spun unzã zãto toar aree pent pentru ru elem elemen ente tele le geom geomet etric ricee ale ale dant danturi uriii sunt sunt date date de SR 915/1:19 915/1:1994, 94, STAS 915/2-81, 915/2-81, STAS 915/3-81, 915/3-81, STAS915/4-81,STAS915/5-81ºiSTAS915/6-81. În figurã sunt reprezentate principalele elementegeometricealedanturiiºianume: profiluldinteluiesteliniadeintersecþiea unuidintecuosuprafaþãfrontalã; flanculdinteluiesteporþiuneadesuprafaþã de-alunguldintelui,cuprinsãîntre suprafaþadecapºisuprafaþadepicior; cerculdecap(vârf)cudiametrul da diametruldecap-seobþineprin intersecþiacilindruluidecapcuunplan perpendicularpeaxaroþii; •
•
•
Fig.4
GRAFICêIDESIGN Seria I
...
1
1,25
1,5
2
2,5
3
4
5
6
...
Seria II
...
1,125
1,375
1,75
2,25
2,75
3,5
4,5
5,5
7
...
•
Tab.1-Gamamodulilor(înmm)-extras •
•
unghiuldepresiunededivizareaeste unghiuldepresiuneîntr-unuldinpunctele încareflanculintersecteazãcilindrulde divizare( a =20°pentruprofilul standardizat); unghiuldeînclinarealelicei(unghiulde înclinarealdanturii) b esteunghiulascuþit dintretangentalaeliceºigeneratoarea cilindruluicarecuprindeelicea; modulul m reprezintãporþiuneadin diametruldedivizarecerevineunuidinte (sauraportuldintrepasulcircularexprimat înmmºinumãrul π ).Gamamoduliloreste stabilitãprinSTAS822-82.întabelul1se prezintãunextrasdingamamodulilor.
Reprezentarearoþilordinþate Fig.8
Fig.5
Regulile de reprezentare a roþilor dinþate cilindrice ºi conice, a cremalierelor, melcilor, roþilor melcate, roþilor de lanþ ºi roþilor de clichet sunt stabilite de STAS 734-82. Regulile debazãsunturmãtoarele: roatadinþatãsereprezintãînvederecao piesãplinãnedinþatã,mãrginitãde suprafaþadecap,alcãruicontursetraseazã culiniecontinuãgroasã. însecþiunelongitudinalãroatadinþatãse reprezintãcaºicumaraveaunnumãrpar dedinþi,cudanturadreaptã,considerând cãplanuldesecþionaretreceprindouã goluridiametralopuse(Fig2,3,4,5).În Fig.2s-areprezentatoroatãdinþatã cilindricã,înFig.3oroatãdinþatãconicã, înFig.4oroatamelcatã,iarînFig.5s-a reprezentatoroatãdelanþ. •
Fig.6
•
Fig.9 •
Fig.7 •
•
•
•
•
cerculdedivizarecudiametrul d,seobþine prinintersecþiacilindruluidedivizarecu unplanperpendicularpeaxaroþii; cerculdepiciorcudiametrul d f ,seobþine prinintersecþiacilindruluidepiciorcuun planperpendicularpeaxaroþii; cerculdebazãcudiametrul db,estecercul pecareruleazãdreaptageneratoarea profiluluiînevolventã; înãlþimeacapuluidintelui(dedivizare) ha reprezintãdistanþaradialãîntrecerculde capºicerculdedivizare;
Flancurile dinþilor
Dinþiînclinaþi dreapta
stânga
Dinþi în V
Simbol
Tab.2
•
•
•
•
înãlþimeapicioruluidintelui(dedivizare) hf reprezintãdistanþaradialãîntrecercul depiciorºicerculdedivizare; înãlþimeadintelui h reprezintãdistanþa radialãîntrecerculdecapºicerculde picior; grosimeadintelui sd estearculdecerc mãsuratpecerculdedivizare,cuprinsîntre douãprofilefrontalealeunuidinte; lãþimeagolului ed estearculdecerc mãsuratpecerculdedivizare,cuprinsîntre doidinþialãturaþi; pasulcircular p reprezintãlungimea arculuidecercmãsuratãpecerculde divizareîntredouãflancuriconsecutive; pasulunghiular t esteraportuldintre circumferinþa,exprimatãînunitãþide unghiºinumãrulde dinþi; Dinþi curbi numãruldedinþi z estenumãrultotal dedinþipetoatã circumferinþaunei roþidinþate(chiarºi încazulîncare aceastanueste dinþatãdecâtpeun sector); •
Relaþiidecalcul modulul:m=d/z=p/ π grosimeadintelui:sd=p/2=mπ /2; lãþimeagolului:ed=p/2=mπ /2; pasulcircular:p=sd +ed =mπ =π d/z; inaltimeacapuluidintelui:ha=1m; inaltimeapicioruluidintelui:hf =1,25m; inaltimeadintelui:h=ha+hf =2,25m; diametrulcerculuidedivizare:d=mz; diametrulcerculuidecap(devarf): da =d+2ha =m(z+2) diametrulcerculuidepicior:df =d-2hf =m(z-2,5); diametrulcerculuidebaza:db =dcosα;
însecþiunetransversalãsereprezintã numaicremalierele(Fig.6)ºimelcii(Fig. 7).Cremaliereleºimelciisereprezintã nesecþionateînproiecþielongitudinalã. suprafaþadecap(vârf)sereprezintãcu liniecontinuãgroasãatâtînsecþiunecâtºi învedere(Fig.2¸9). Suprafaþa de divizare se reprezintã cu linie-punctsubþireastfel: înproiecþiepeunplanperpendicularpe axaroþii,princerculdedivizare(Fig.2,5, 7);laroþileconice(Fig.3)sereprezintã •
•
•
TehnicãºiTehnologie(1/2001)|41
GRAFICêIDESIGN cerculdedivizareexterior,iarlacele melcate(Fig.4)cerculdedivizarepe planulmedianalroþii; înproiecþiepeunplanparalelcuaxaroþii, pringeneratoarelesuprafeþeidedivizare, caredepãºescliniadeconturaroþiicu2... 4mm. încazulcremalierelor(Fig.6),al sectoarelordinþate(Fig.8)ºialroþilor avândunsectordinþat(Fig.9)suprafaþade divizaresereprezintãpetoatãlungimea pãrþiidanturate. Suprafaþa de picior se reprezintã numai în secþiune longitudinalã cu linie continuã groasã (Fig.2,3,4,5). La reprezentarea cremalierelor (Fig. 6) ºi a roþilor cu sector dinþat (Fig. 9) se traseazã golurile din poziþiile extreme, iar suprafaþa de picior se reprezintã ºi în vedere cu linie continuãsubþire. Forma liniei flancurilor se indicã în apropierea liniei de axã, pe reprezentarea în vedere, în proiecþie longitudinalã, printr-un simboltrasatculiniecontinuãsubþire(Fig.2). Principalele simboluri utilizate sunt prezentateîntabelul2. STAS 821-82 stabileºte caracteristicile profilului de referinþã folosit la definirea danturii roþilor dinþate cilindrice cu danturã dreaptã sau înclinatã exterioarã sau interioarã, înevolventã,utilizateînindustriaconstructoare demaºini,cumodululcuprinsîntre1mmºi 50mm. Profilul de referinþã pentru angrenaje conice cu dinþi drepþi este stabilit de STAS 6844-80, iar parametrii geometrici ai melcului de referinþã suntdefiniþideSTAS6845-82. •
•
Fig.10
Fig.11
Fig.12
Indicareapedesenaelementelor roþilordinþate. Desenele de execuþie ale roþilor dinþate trebuie sã cuprindã toate cotele ºi elementele necesare pentru definirea elementelor constructive ºi pentru prelucrarea ºi controlul danturii. În cadrul reprezentãrii roþilor dinþate cilindrice (Fig. 10. ºi 11) se indicã urmãtoarele elementestabiliteprinSTAS5013/1-82: diametruldecap(valoareanominalãºi abaterilelimitã); lãþimeadanturii; diametrulalezajului(valoareanominalãºi abaterilelimitã); razasauteºituramuchiilorsuprafeþeide cap; toleranþeledepoziþieºibazeledereferinþã faþãdecaresuntindicate; orientareaînclinãriidintelui(formaliniei flancurilor); rugozitateasuprafeþeiflancurilordinþilor (înscrisãconvenþionalpegeneratoarea cilindruluidedivizare),asuprafeþei
Fig.13
Fig.14
Fig.15
Fig.16
•
• •
•
•
•
•
42
|TehnicãºiTehnologie(1/2001)
GRAFICêIDESIGN
Fig.17
• •
•
•
Modulul
m
Modululnormal
mn
Modululnormal
mn
Modululfrontal
mt
Modululfrontal
mt
Numãruldedinþi
z
Modululnormalmedian
mnm
Profiluldereferinþã
-
Numãruldedinþi
z
Unghiuldeînclinarededivizare
β
Profiluldereferinþã
-
Sensulînclinãriidanturii
-
Coeficientuldeplasãriideprofil
x
Unghiul de înclinare de divizare βm median Sensulînclinãriidanturii
xrt Coeficientul frontal radiale al deplasãrii de tangenþiale xtt profil Coardadedivizare/ s / h a înãlþimealacoardadedivizare Coardadedivizarenormalã/ înãlþimea la coarda de divizare sn / h an normalã d Diametruldedivizare
Lungimeaîntrerole/diametrulrolei MR /dR
Unghiulconuluidedivizare
Lungimeaîntrebile/diametrulbilei MB /dB
Lungimeageneratoareidedivizare R
Coeficientul radiale deplasãriideprofil tangenþiale
xr xt
δ
Diametruldedivizare
d
Unghiulconuluidepicior
δf
Treaptadeprecizieºijocul
-
Unghiulpicioruluidintelui
θf
Distanþaîntreaxe
a
Treaptadeprecizieºijocul
-
Unghiuldintreaxe
Σ
Unghiuldintreaxe
Σ
Roata conjugatã
Numãruldedinþi z Numãrul desenului
-
Tab.3 Elementeledanturiiroþilordinþatecilindrice
•
•
m
Coeficientul normal al deplasãrii de xn profil Coeficientul frontal al deplasãrii de xt profil LungimeapesteNdinþi/ W N /N NumãrulNdedinþi Coardaconstantãnormalã/ s / h înãlþimea la coarda constantã cn cn normalã Lungimeapesterole/ MR /dR diametrulrolei Lungimeapestebile/diametrulbilei MB /dB
Fig.18
cilindruluidecap,aalezajului,asuprafeþei frontale; bazadeaºezare. Alte elemente necesare pentru prelucrarea danturii se înscriu într-un tabel aºezat în colþul dindreapta-susaldesenului,lamaximum 20 mm, de linia de chenar orizontalã ºi cu dimensiunileindicateînFig.18. În cazul roþilor dinþate conice se folosesc douã forme de dinþi ºi anume: dinþi cu înãlþime descrescãtoare (Fig. 12, a ºi b) ºi dinþi cu înãlþimeconstantã(Fig.12,c). Pentru roþile dinþate conice (Fig. 13) STAS 5013/3-82maiindicãºi: semiunghiulconuluidecap; semiunghiulconuluisuplimentarexterior; distanþadelabazadeaºezarela,vârful conuluidedivizare,cerculdedivizare, cerculmaximalconuluidecapetc.; Pentruroatamelcatã(Fig.14)semai indicã,conformSTAS5013/4-82; razadecurburãasecþiuniiaxialea suprafeþeidecap;
Modulul
distanþadelasecþiuneamedianãaroþiila bazadeaºezare(numaipentruroþicu construcþieasimetricã)etc. Pentru melcul cilindric (Fig. 15) se indicã, conformSTAS5013/4-82elementele: diametruldecap(valoareanominalãºi abaterilelimitã); lungimeageneratoareicilindruluidecap; razasauteºituramuchiilorcilindruluide cap; rugozitateasuprafeþeiflancuriloractiveale danturii(înscrisãconvenþionalpe generatoareacilindruluidedivizare),a suprafeþeicilindruluidecap. În Fig. 16 s-a reprezentat o cremalierã conform STAS 5013/2-82 iar Fig. 17 o roatã de lanþconformSTAS5013/5-91. În tabelele 3 ºi 4 sunt prezentate elementele danturii pentru roþi dinþate cilindrice, respectiv conice.
Roataconjugatã
Numãrul de z dinþi Numãrul desenului
Tab.4 Elementeledanturiiroþilordinþateconice
•
•
• •
•
În tabelele 5 ºi 6 sunt prezentate elementele danturiipentrumelci,respectivroþimelcate. Rândurile din tabele care nu corespund cazului respectiv se eliminã sau, dacã tabelul este folosit ca atare, în rubricile corespunzãtoare din coloana în care se înscriu valorileºidatelesetraseazãolinieorizontalã. În tabel se prevãd ºi cinci rânduri libere pentru înscrierea de indici de precizie pe care proiectantul îi considerã importanþi pentru calitateaangrenajului.
TehnicãºiTehnologie(1/2001)|43
GRAFICêIDESIGN Modululaxial
m x
Modululnormal
mn
Numãruldedinþi
z
Tipulmelcului -
Melculdereferinþã
Unghiul de pantã al elicei de γ 0 referinþã Sensulînclinãriidanturii
q
Pasulelicei
pz
Treaptadeprecizieºijocul
-
Distanþaîntreaxeînangrenaj
a
Roataconjugatã
mt
Numãruldedinþi
z
Melculgenerator
-
Sensulînclinãriidanturii
x
Coeficientuldeplasãriideprofil
-
Diametruldedivizare
d
Treaptadeprecizieºijocul
-
Distanþaîntreaxeînangrenaj
a
Roataconjugatã
Coardanormalãdereferinþã/ s / h înãlþimea la coarda normalã de 0 n 0 n referinþã d0 Diametruldereferinþã Coeficientuldiametral
Modululfrontal
Numãrul de z dinþi Numãrul desenului
Numãrul de z dinþi Numãrul desenului
Tab.6-Elementeledanturiiroþilormelcate
Fig.20
Fig.21
Tab.5-Elementeledanturiimelcilor
Reprezentareaangrenajelor Angrenajele se reprezintã conform regulilor stabiliteprinSTAS734-82. Roþile dinþate care formeazã angrenajele se reprezintã respectând regulile de reprezentare a roþilor dinþatedar ºi cuurmãtoareleprecizãri: Niciunadinroþiledinþatecareformeazã angrenajulnuseconsiderãacoperitãde
•
•
roataconjugatãînzonadeangrenare(Fig. 21,23ºi24).Simbolulreprezentând orientareadinþilorseindicãnumaipeuna dinroþilecareformeazãangrenajul; Încazulangrenajelorconice,generatoarele suprafeþeiderostogolireseprelungesc pânãlaintersecþiacuaxaroþiirespective (Fig.22).
Fig.23
Fig.24
Fig.19
44|TehnicãºiTehnologie(1/2001)
Fig.25
GRAFICêIDESIGN angrenãriiseobservãjocullacap(la picior)aldanturii; dacãambeleroþicareformeazãun angrenajsuntreprezentateînsecþiune atunciunadinroþileangrenajului(roata condusã)(Fig.21ºi22),respectiv cremalieraîntr-unangrenajcucremalierã (Fig.23)ºiroatamelcatãîntr-unangrenaj melcat(Fig.24)seconsiderãacoperite parþialderoataconjugatã(conducãtoare). Generatoarea suprafeþei de vârf a roþii conduse (în zona angrenãrii) se reprezintã cu linieîntreruptã. În reprezentarea convenþionalã a unei secþiuni în zona angrenãrii, dinþii în contact sunt definiþi cu ajutorul a trei linii continue groaseºiauneiliniiîntrerupte,conformFig.20. În Fig. 23 s-a reprezentat un angrenaj cu cremalierã în trei proiecþii iar în Fig. 24 un angrenajmelcatîndouaproiecþii. Angrenajele cilindrice încruciºate au reprezentarea roþii cu axa înclinatã faþã de planul de proiecþie, conform Fig. 25. Suprafaþa de rostogolire a roþii înclinate se reprezintã prin convenþie - în proiecþie transversalã ca un cerc,nucaoelipsã. •
Bibliografie •
Fig.22
În Fig. 21 s-a reprezentat un angrenaj cilindric cu dantura exterioarã dreaptã, în trei proiecþii. În Fig. 22 s-a reprezentat un angrenaj cu roþi dinþate conice cu dinþi drepþi, în douã proiecþii precum ºi etapele de realizare graficã a angrenajuluiconic.
•
Alte reguli de reprezentare a angrenajelor sunt: dacãunadinroþiestesituatãînîntregime înfaþaceleilalteeasereprezintãacoperind roatarespectivã(Fig.22ºi25); osecþiuneînzonadinþilorînangrenarese reprezintãcaînFig.20;înaceastãzonãa •
•
MarinD.,RaicuL.,AdîrV.,DobreD., -Desentehnicindustrial,EdituraBren, Bucureºti1999 Xxx-Organedemaºini,Standarde angrenajeºireductoare,EdituraTehnicã, Bucureºti1984 DrãghiciI.ºa.-Îndrumardeproiectareîn construcþiademaºini,EdituraTehnicã, Bucureºti1981
•
SCICTCMSA OFICIULDEINFORMARE DOCUMENTARÃPENTRU INDUSTRIE,CERCETARE, MANAGEMENT REDACÞIAªIDIFUZAREA 75651Bucureºti,ªos.Olteniþei103, sector4,OP8 Tel.:3323770,3323776/458,495sau direct3324301,Fax:3320775,3323195 E-mail:
[email protected] Punteadinspateaunuiautovehicul
TehnicãºiTehnologie(1/2001)|45
