Tehnologii de Fabricare Si Asamblare ale Autovehiculelor
[NUME_REDACTAT] Mitelea, [NUME_REDACTAT] – “Selecția materialelor și a proceselor de fabricație “
[NUME_REDACTAT]-Bretotean –“ Fabricarea și asamblarea autovehiculelor rutiere. Vol II”
[NUME_REDACTAT]. ș.a. – Automobile, [NUME_REDACTAT] și pedagogică, București,1980 ;
[NUME_REDACTAT]. ș.a. – Dinamica autovehiculelor, litografiat Universitatea din Pitești, 1997;
[NUME_REDACTAT]. ș.a. – Dinamica autovehiculelor, litografiat Universitatea din Pitești, 1998;
Stoicescu A. -Dinamica autovehiculelor, Îndrumar de proiectare, Litografiat, Universitatea din Pitești, 1990;
Tabacu I., Gh. Poțincu ș.a. – Calculul și construcția automobilelor,
[NUME_REDACTAT] și Pedagogică, București, 1982;
[NUME_REDACTAT]. ș.a. –Calculul si constructia automobilelor, EDP, Bucuresti, 1982;
Tabacu I. ș.a. -Limitele de oportunitate pentru soluția tracțiunii integrale la autoturisme, [NUME_REDACTAT] de Automobile RIA, nr.3, 1992 ;
Tabacu I., Gh. Poțincu ș.a. – Calculul și construcția automobilelor, [NUME_REDACTAT] și Pedagogică, București, 1982;
Draghici I – Suspensii si amortizoare, [NUME_REDACTAT], București, 1970
* * * [NUME_REDACTAT] (SR ISO);
* * * Manuale de reparații, întreținere și exploatare a autovehiculelor;
* * * Colecția de reviste și cataloage auto : AUTOpro,
* * * Notite de curs: CCA, DA
CUPRINS
Partea I. Analiza condițiilor constructive ale reperului ce trebuie fabricat respectiv a ansamblului din care face parte reperul .
1.Studiul soluțiilor similare si al tendințelor de dezvoltare.
1.1.Solutii similare
1.2 Tendințe de dezvoltare
1.3. Calculul de tractiune
1.3.1. Determinarea rapoartelor de transmitere ale transmisiei
1.3.2. Determinarea valorii maxime a raportului de transmitere al transmisie
1.3.3. Determinarea valorii minime a raportului de transmitere
1.3.4. Determinarea valorii raportului de transmitere al primei trepte din cutia de viteze
1.3.5. Determinarea numarului de trepte si calculul rapoartelor de transmitere din cutia de viteze
1.4. Calculul si constructia cutiei de viteze
1.4.1. Studiul solutilor similare si alegerea tipului constructiv
1.4.2. Organizarea generala a cutiei de viteza cu doi arbori
1.4.3. Elemente de calcul
.1.Predimensionarea angrenajelor de roți dintate
.2.Calculul geometric de baza al angrenajelor cilindrice exterioare cu dantura inclinata
.3.Calculul arborilor și calculul recțiunilor
.4.Determinarea schemei de încărcare a arborilor și calculul reacțiunilor
. 5.Dimensionarea arborilor la rezistență
.6.Verificarea rigidității
.7.Calculul de alegere a lagărelor cutiei de viteze
Partea II. Analiza structurii procesului tehnologic aplicat pentru fabricarea reperului.
2. Forme constructive, condiții tehnice și tehnologicitatea construcției
2.1. Elemente geometrice și clasificare
2.2. Precizia roților dințate
2.3. Materiale și semifabricate
2.4. Procese tehnologice tipice de prelucrare a roților dințate cilindrice
2.4.1. Prelucrări de degroșare și de finisare
2.4.2. Danturarea prin copier
2.4.3. Danturarea prin generarea profilului cu freza melc modul
2.4.4. Prelucrarea roților dințate cilindrice prin mortezare
2.4.5. Prelucrări finale ale danturilor cilindrice
.1. Prelucrarea prin șeveruire a roților dințate
.2. Prelucrarea finală a roților dințate tratate termic superficial
.3. Rectificarea prin metoda copierii
.4. Rectificarea prin metoda generării
.5. Rectificarea roților dințate cu un singur disc
2.5. Tehnologia prelucrării roților dințate conice
2.5.1. Prelucrarea roților dințate conice prin metoda copierii
2.5.2. Prelucrarea roților dințate conice cu dinți curbi
2.6. Scheme tehnologice tipice de fabricare a roților dințate
Partea III. Amplasarea generalǎ a mașinilor unelte necesare pentru executarea reperului .
3. Proiectarea liniei tehnologice
3.1. Alegerea metodei de recondiționare și fundamentarea ei
3.2. Parametrii liniei tehnologice și ai transportorului
Partea IV. Proiectarea generalǎ a procesului tehnologic de fabricare precum și structurarea tehnologiei de montaj în cadul ansamblului .
4. Proiectarea itinerariului tehnologic de fabricare a roții dințate din treapta I din cutia de viteze
4.1. Calculul adaosurilor de prelucrare și a dimensiunilor intermediare
4.2 Calculul regimurilor de lucru
Partea V. Determinarea elementelor de bazǎ pentru proiectarea atelierelor de fabricație , determinarea energiei electrice, termice,resurse umane , suprafețe producatoare, magazie, suprafețe auxiliare.
5. Calculul indicilor tehnico-economici ai liniei tehnologice
5.1. Volumul anual de lucrări și repartizarea lui pe luni
5.2. Alegerea regimului de lucru și calculul fondului de timp anual
5.3. Durata de imobilizare în reparație
5.4. Frontul de reparație
5.5. Numărul de utilaje, instalații și S.D.V.-uri
Partea VI. Desene
6.1 Desen de ansablu “Cutie de vitezǎ”
6.2 Desen de executie “Roatǎ dințatǎ ”
Bibliografie
PROIECT DE AN
Tehnologii de fabricare si asamblare ale autovehiculelor
CUPRINS
Partea I. Analiza condițiilor constructive ale reperului ce trebuie fabricat respectiv a ansamblului din care face parte reperul .
1.Studiul soluțiilor similare si al tendințelor de dezvoltare.
1.1.Solutii similare
1.2 Tendințe de dezvoltare
1.3. Calculul de tractiune
1.3.1. Determinarea rapoartelor de transmitere ale transmisiei
1.3.2. Determinarea valorii maxime a raportului de transmitere al transmisie
1.3.3. Determinarea valorii minime a raportului de transmitere
1.3.4. Determinarea valorii raportului de transmitere al primei trepte din cutia de viteze
1.3.5. Determinarea numarului de trepte si calculul rapoartelor de transmitere din cutia de viteze
1.4. Calculul si constructia cutiei de viteze
1.4.1. Studiul solutilor similare si alegerea tipului constructiv
1.4.2. Organizarea generala a cutiei de viteza cu doi arbori
1.4.3. Elemente de calcul
.1.Predimensionarea angrenajelor de roți dintate
.2.Calculul geometric de baza al angrenajelor cilindrice exterioare cu dantura inclinata
.3.Calculul arborilor și calculul recțiunilor
.4.Determinarea schemei de încărcare a arborilor și calculul reacțiunilor
. 5.Dimensionarea arborilor la rezistență
.6.Verificarea rigidității
.7.Calculul de alegere a lagărelor cutiei de viteze
Partea II. Analiza structurii procesului tehnologic aplicat pentru fabricarea reperului.
2. Forme constructive, condiții tehnice și tehnologicitatea construcției
2.1. Elemente geometrice și clasificare
2.2. Precizia roților dințate
2.3. Materiale și semifabricate
2.4. Procese tehnologice tipice de prelucrare a roților dințate cilindrice
2.4.1. Prelucrări de degroșare și de finisare
2.4.2. Danturarea prin copier
2.4.3. Danturarea prin generarea profilului cu freza melc modul
2.4.4. Prelucrarea roților dințate cilindrice prin mortezare
2.4.5. Prelucrări finale ale danturilor cilindrice
.1. Prelucrarea prin șeveruire a roților dințate
.2. Prelucrarea finală a roților dințate tratate termic superficial
.3. Rectificarea prin metoda copierii
.4. Rectificarea prin metoda generării
.5. Rectificarea roților dințate cu un singur disc
2.5. Tehnologia prelucrării roților dințate conice
2.5.1. Prelucrarea roților dințate conice prin metoda copierii
2.5.2. Prelucrarea roților dințate conice cu dinți curbi
2.6. Scheme tehnologice tipice de fabricare a roților dințate
Partea III. Amplasarea generalǎ a mașinilor unelte necesare pentru executarea reperului .
3. Proiectarea liniei tehnologice
3.1. Alegerea metodei de recondiționare și fundamentarea ei
3.2. Parametrii liniei tehnologice și ai transportorului
Partea IV. Proiectarea generalǎ a procesului tehnologic de fabricare precum și structurarea tehnologiei de montaj în cadul ansamblului .
4. Proiectarea itinerariului tehnologic de fabricare a roții dințate din treapta I din cutia de viteze
4.1. Calculul adaosurilor de prelucrare și a dimensiunilor intermediare
4.2 Calculul regimurilor de lucru
Partea V. Determinarea elementelor de bazǎ pentru proiectarea atelierelor de fabricație , determinarea energiei electrice, termice,resurse umane , suprafețe producatoare, magazie, suprafețe auxiliare.
5. Calculul indicilor tehnico-economici ai liniei tehnologice
5.1. Volumul anual de lucrări și repartizarea lui pe luni
5.2. Alegerea regimului de lucru și calculul fondului de timp anual
5.3. Durata de imobilizare în reparație
5.4. Frontul de reparație
5.5. Numărul de utilaje, instalații și S.D.V.-uri
Partea VI. Desene
6.1 Desen de ansablu “Cutie de vitezǎ”
6.2 Desen de executie “Roatǎ dințatǎ ”
[NUME_REDACTAT] I
1.Studiul soluțiilor similare si al tendințelor de dezvoltare.
1.1 Studiul soluțiilor similare
Pentru abordarea proiectării unui nou tip de autocamionetă, ținând seama datele impuse prin tema de proiectat, care precizează anumite particularități legate se destinația și performantele acestora este nevoie într-o primă etapă , să se caute un număr cât mai mare de soluții constructive deja existente , având caracteristici asemănătoare cu cele ale autocamionetei cerute. Literatura de specialitate cuprinde pentru fiecare categorie de autocamionete informatii legate de organizarea generală, de modul de dispunere a motorului și punțile motoare, de organizare a transmisiei; de asemenea sunt date principalele dimensiuni geometrice, greutatea utilă și masa proprie, tipul sistemelor de direcție și frânare.
Soluția adoptată în acest caz este soluția clasică, aceasta impune divizarea echipamentului de tracțiune în mai multe grupuri de agregate și permite o mai mare elasticitate în organizarea generală a autocamionetei. Motorul care constituie sursa energetică a autocamionetei, este dispus longitudinal, asigură simplitate constructivă, bună accesibilitate la motor și întreținerea să fie cît mai ușoară. Cutia de viteze se dispune în prelungirea motorului, iar transmisia principală la puntea din spate.
Soluția clasică permite o încărcare echilibrată a punților și uzură uniformă a pneurilor, ventilatoarele de răcire a motorului pot fi cu funcționare intermitentă, deoarece radiatorul este amplasat în zona de presiune dinamică maximă. Dezavantajele acestui tip de soluție au fost diminuate, astfel că pentru eliminarea vibrațiilor, caroseria se montează pe șasiu cu ajutorul bucșelor din cauciuc.
Analizând cu atenție toate aceste informații și având în vedere tendințele de dezvoltare caracteristice pentru fiecare categorie de autocamioneta cercetată se pot stabili , pentru început , prin comparare ,unele date inițiale absolut necesare pentru calculul de predimensionare , cum ar fi: organizarea generală , amenajarea interioară , dimensiuni geometrice , greutatea autocamionetei și repartizarea sa pe punți , alegerea roților și determinarea razei de rulare .
Autocamionetele sunt autovehicule destinate transportului de bunuri , iar în construcția lor în cazul tendințelor actuale se urmărește creșterea eficienței economice a transportului de marfă , mărirea vitezei de transport in condiții de creștere a coeficientului de siguranță a deplasării în trafic rutier .Astfel se caută creșterea coeficientului de utilizare a hG , fapt ce arată că sporește masa utilă transportă raportată la masa proprie a autocamionetei .Se extind preocupările îmbunătățiri condițiilor de lucru ale conducătorului prin crearea unui microclimat optim pentru conducerea în siguranță .
1.2 Tendințe de dezvoltare
Direcțiile de dezvoltare au în vedere să sublinieze orientarea generală în ceea ce privește modul de organizare a familiei de autocamionete urmărite, modul de dispunere a motorului, organizarea și tipul transmisiei, construcția sistemelor și a instalațiilor auxiliare, amenajarea interioară, etc.
Autocamionetele sunt autovehicule destinate transportului de bunuri, transportând sarcini utile mai mari de 2000 daN. În construcția autocamionetelor actuale tendințele de dezvoltare urmăresc creșterea eficienței economice a transportului de mărfuri, mărirea vitezei de transport în condițiile siguranței de desfășurare în traficul rutier. Pentru mai multă siguranță în trafic s-au făcut teste cu sisteme cu frânare cu ABS. S-a observat că, prin folosirea ABS se mărește spațiul de frânare, dar autocamioneta rămâne manevrabila în timpul acționării frânei, putându-se evita eventualele pericole. S-a observat de asemenea că ABS-ul, la autocamionete, este foarte eficient pe teren alunecos. Prin folosirea acestui sistem, derapajul și posibilitate de răsturnare a autocamionetelor sunt vizibil micșorate.
Domeniile de acțiune s-au extins asupra tuturor părților componente și s-a încercat aplicarea celor mai noi și eficiente soluții de îmbunătățire a acestora. Astfel, motoarele autocamionetelor au beneficiat de atenție deosebită, eforturile de sporire a performanțelor lor fiind îndreptate pe multiple direcții:
-reducerea consumului de combustibil;
-mărirea puterii litrice a motoarelor;
-reducerea costurilor de fabricație;
-reducerea emisiilor nocive din gazele de evacuare;
-realizarea de motoare cât mai ușoare și cât mai compacte.
Folosirea supraalimentării prin diferite procedee este tot mai des întâlnită, asigurând creșterea puterii și momentului motor maxim cu scăderea turațiilor corespunzătoare și a consumului de combustibil.
Injecția de benzină este perfecționată și aplicată la producția de serie, deoarece, completată cu comanda și control electronic, este în măsura să asigure performanțe superioare în ceea ce privește:
-reducerea consumului de combustibil;
-reducerea emisiilor nocive;
-ridicarea gradului de securitate a conducerii autoturismului.
Aprinderea cu comandă electronică este o variantă des întâlnită, atât datorită influenței benefice asupra consumului de combustibil, prin realizarea avansului la aprindere după legea optimă, cât și bunelor rezultate antipoluante.
Se caută creșterea coeficientului de utilizare a greutății ηG, valorile actuale fiind de 1,1…1,5; fapt ce arată că sporește masa utilă transportată raportată la masa proprie a autocamionetei (m0=ηG·mn).
Se extind preocupările pentru îmbunătățirea condițiilor de lucru pentru conducătorul autocamionetei prin crearea unui microclimat optim pentru conducerea în siguranță pe distanțe mari; se folosesc tot mai des echipamente de ghidare prin satelit, echipamente de aer condiționat, de încălzire a scaunului conducătorului și de masaj al spatelui pentru detensionarea mușchilor și menținerea în formă a conducătorului autocamionetei.
Pentru siguranța circulației s-au extins sistemele de detectare a vaporilor de alcool, care împiedică conducătorul autocamionetei să plece la drum în stare de ebrietate; se extinde folosirea servomecanismului nu numai în cazul sistemelor de direcție și frânare; s-a generalizat folosirea circuitelor multiple de frânare cu funcționare independentă.
Tot pentru sporirea confortului conducătorului autocamionetei se folosesc din ce în ce mai des scaune reglabile în înălțime și volan reglabil atât în înălțime cât și ca unghi de înclinare.
Autocamionetele actuale cunosc o largă diversificare funcțională în raport de destinația. Se practică tot mai mult folosirea unui șasiu și a unui motor de bază care servesc pentru creerea unei familii întregi de autocamionete, ce pot avea: a)același șasiu și același motor cu echipamente diferite pentru destinații diferite; b) același șasiu și motor diferit; c) același motor și șasiuri diferite. Se diversifică gama autocamionetelor destinate pentru servicii speciale, având instalații destinate altor operații de cât cele de transport și anume: autocisterne, autosanitare, autofrigorifice, autoizoterme, autobasculante,etc.
O atenție deosebită se acordă mărfurilor pentru protecția conducătorului în caz de accidente. Se fac teste pentru geamuri care protejează ochi conducătorului de lumină puternică și pentru sisteme cu infraroșu pentru mărirea distanței de vizibilitate pe timp de noapte.
S-a realizat comanda hidraulică a ambreiajului monodisc uscat, se extinde sincronizarea cutiilor de viteză mecanice, dublându-se numărul treptelor de viteză dezvoltate prin montarea unui reductor mecanic în două trepte după cutia de viteze.
În cazul existenței a două sau mai multe punți motoare, se generalizează montarea diferențialelor interaxiale blocabile, eliminând nedoritul fenomen al circulației de puteri parazite.
Punțile motoare prezintă dimensiuni de gabarit mult mai reduse prin folosirea reductoarelor de tip mecanism-diferențial sau transmisie finală, montate în, respectiv, lângă butucul roții.
Se folosesc din ce în ce mai mult sisteme de control al tracțiunii, astfel îndepărtându-se fenomenul de derapaj.
Se modernizează continuu sistemele de semnalizare, avarie și control montate la postul de conducere, cu afișare numerică sau grafică. Toate informațiile de la sistemele autocamionetei sunt centralizate de un computer de bord.
Date fiind dimensiunile de gabarit ale autocamionetei și vitezele relativ ridicate de transport, s-au generalizat măsurile constructive luate pentru realizarea unor forme cât mai aerodinamice, prin montarea de spoilere, carene, deflectoare.
1.2.1 Modul de dispunere a echipamentului de tractiune
Autocamioneta studiata are tracțiune integrală(4×4)
Dispunerea motorului se face în partea din față, iar antrenarea ambelor punți se face prin componentele transmisiei distribuite de-a lungul axei longitudinale a automobilului. Soluția, inițial dezvoltată pentru automobilele cu capacitate mărită de trecere, prezintă avantajul repartizării fluxului de putere la toate roțile automobilului, ameliorându-se calitățile de tracțiune, mai ales în teren greu, unde se reduce riscul patinării roților. În plus, la “frânarea cu motorul”, forțele de frânare se repartizează pe toate cele patru roți, ceea ce oferă avantaje în special la frânarea pe căi alunecoase.
Organizarea soluției 4×4
1.2.2 Dimensiunile principale
In funcție de tipul și destinația autocamionetei definite prin tema de proiectare , ținând seama de autocamionetele similare considerate în studiul soluțiilor similare și având în vedere tendința de dezvoltare se adoptă o autocamioneta care are următoarele caracteristici :
lungimea autocamionetei – 4470 mm, care reprezintă distanța dintre 2 plane perpendiculare pe planul longitudinal de simetrie al autocamionetei și tangente la acesta în punctele extreme din față și din spate .Toate elementele din față și din spate sunt incluse în aceste 2 plane .
lațimea autocamionetei –1700 mm , reprezintă distanța între 2 plane paralele cu planul longitudinal de simetrie al autocamionetei , tangente la acesta de o parte și de alta . Toate organele laterale ale vehiculului fixate rigid cu excepția oglinzilor retrovizoare , sunt cuprinse în aceste plane
înălțimea autocamionetei – 1780 mm , reprezintă distanța dintre planul de sprijin și un plan orizontal tangent la partea cea mai de sus a vehiculului pregătit de plecare în cursă , fără încărcătură utilă cu pneurile umflate la presiunea corespunzătoare masei totale admise
ampatamentul – 2630 mm reprezintă distanța între perpendicularele coborâte pe planul longitudinal de simetrie al vehiculului .
ecartamentul 1466/1466 mm reprezintă distanța dintre centrele petelor de contact ale pneurilor cu solul .
Amenajarea interioara
Amenajarea interioară a caroseriei depinde de dimensiunile ce trebuie respectate în vederea asigurării confortului și siguranței pasagerilor.
Ușurința de conducere și confortul asigurat conducătorului autoturismului constituie factori constructivi cu rol deosebit în asigurarea securității circulației. În același timp, și confortul oferit pasagerilor reprezintă o caracteristica funcțională importanta, mai ales în cazul curselor lungi sau în condiții ambientale excesive. Atât ușurința de conducere, cât și confortul, nu reprezintă parametri definibili cantitativ printr-un singur indicator numeric, fiind caracteristici calitative de sinteza.
În mod uzual, ușurința de conducere se considera a fi asigurată de geometria dispunerii scaunului conducătorului, în raport cu comenzile și cu alte elemente ale autoturismului, de mărimea eforturilor la comenzi, de vizibilitatea drumului , iar confortul și calitățile scaunului ca element izolator de vibrații și susținător al corpului cu presiune optima, de nivelul zgomotului interior, eficacitatea instalației de încălzire și ventilație a caroseriei, etanșarea caroseriei la gazele de evacuare, praf și apa.
Comoditatea conducerii și confortul calatorilor trebuiesc realizate asigurând totodată rezistența caroseriei, estetica și aerodinamica formei, la un cost acceptabil.
„Caroseria de securitate” se poate obține prin următoarele măsuri: rigidizarea construcției fără reducerea vizibilității, folosirea unei tapiserii de grosime mare pe tavan și pe pereții laterali, montarea unor mânere pentru uși și macarale pentru geamuri fără proeminente, tapisarea butucului volanului, a parasolarelor și a torpedoului, folosirea coloanei de direcție telescopice și a unui volan ușor deformabil în direcție axială, montarea parbrizului, astfel încât la deformarea caroseriei să sară în afara.
Dimensiunile postului de conducere
Masa autocamionetei
Masa autocamionetei ( ma ), face parte din parametri generali ai acestuia și reprezintă suma tuturor mecanismelor și agregatelor din construcția acestuia, precum și greutatea încărcăturii. Suma greutății mecanismelor și agregatelor autocamionetei reprezintă masa proprie și se notează cu m0 , iar greutatea încărcăturii prescrise reprezintă masa utilă și se notează cu mu .
Masa utilă reprezintă o caracteristică constructivă esențială a autocamionetei, prin ea caracterizându-se posibilitatea de utilizare a acestuia. Aceasta este determinată de capacitatea de încărcare, a autocamionetei prevăzută prin tema de proiectare, în concordanță cu capacitatea de încărcare a tipurilor similare. Capacitatea de încărcare se precizează de regulă prin numărul de locuri la autovehiculele de persoane și prin sarcina utilă transportată la autovehiculele de bunuri. Pentru autocamioneta data prin tema de proiectare, sarcina utilă este
mu =1150 kg
Masa proprie este determinată de suma greutăților tuturor sistemelor componente cînd autocamioneta se află în stare de utilizare. Pentru determinarea masei proprii, se are în vedere tendințele actuale cu privire la folosirea materialelor, cu mase proprii reduse, precum mase plastice, materiale compozite, oțeluri de înaltă rezistență, creindu-se posibilități de reducere a masei proprii.
Se adoptă masa proprie, ținînd cont de studiul soluțiilor similare mO =1795 daN.
După determinarea masei utile și a masei proprii, se va trece la efectuarea calculului pentru obținerea masei totale cu ajutorul relației următoare:
ma =mu +m0 ; ma =1150+1795; ma=2945 daN
Față de masele determinate mai sus , se determină greutatea automobilului Ga , greutatea utilă Guși greutatea proprie Go cu relațiile :
Ga=ma*10 =2945*10=29450 [NUME_REDACTAT]=mu*10 =1150*10=11500 kg
Gp=mp*10 =1795*10=17950kg
Centrul de masă. Coordonatele centrului de masă.
Masa auocamoneteii, se consideră aplicată în centrul de masă (centrul de greutate), situat în planul vertical ce trece prin axa longitudinală de simetrie a autocamionetei.
Greutatea autocamionetei se consideră aplicată în centrul de greutate situat în planul vertical care trece prin axa longitudinală de simetrie a autoturismului.
Poziția centrului de masă, se apreciază prin coordonatele longitudinale a și b și înălțimea hg (STAS 6926/2-78)
În faza de proiectare a automobilului, alegerea poziției centrului de masă, se poate face prin mai multe metode și anume:
– a) utilizarea de valori în concordanță cu valorile coordonatelor centrului de masă al autocamionetelor considerate în studiul soluțiilor similare;
– b) utilizarea de valori medii după date oferite de literatura de specialitate.
Adopt :
Greutatea autoturismului se transmite căii de rulare prin intermediul punților. În cazul de față, greutățile ce revin punților sunt:
În funcție de greutățile repartizate punților se poate determina greutatea care revine unui pneu folosind relațiile:
-pentru pneurile punții față:
-pentru pneurile punții spate:
Pneurile autocamionetei
Pneul reprezintă partea elastică a roții și este format din anvelopa și camera de aer.
La alegerea tipului de pneu ce urmează să echipeze autocamioneta proiectata se au în vedere: tipul și destinația acestuia, greutățile care revin roților din față și spate, satisfacerea condiției de viteză maximă și dimensiunile pneurilor utilizate la tipurile similare.
Astfel, ținând seama de aceasta recomandare, aleg pneul 235/ 75/ R15 cu următoarele caracteristici
Este definită astfel o anvelopă care:
are lățimea profilului (balonajul) de 235 mm;
are un raport nominal de aspect de 75;
are structură radială (R);
are diametrul interior sau diametrul exterior al jantei pneului de 15 inch sau țoli, adică 381 mm (1 inch = 25,4 mm);
Înălțimea profilului anvelopei, H, se determină din expresia raportului nominal de aspect:
;
mm.
mm.
mm.
1.3. Calculul de tracțiune
Calculul de tracțiune se face în scopul determinării parametrilor principali ai motorului și transmisiei. Transmiterea fluxului de putere este caracterizată de pierderi datorate fenomenelor de frecare din organele transmisiei. Calitativ pierderile de putere din transmisie se apreciază prin randamentul transmisiei (ηt).
Randamentul transmisiei se determină pe cale experimentală, fie global pe întreaga transmisie fie pentru fiecare element în parte.
Se adoptă randamentul transmisiei t=0,9.
Alegerea tipului motorului și a mărimilor semnificative
Pentru propulsarea autovehiculului majoritatea motoarelor sunt cu ardere internă cu piston în mișcare de translație.
Cel mai important criteriu care le diferențiază din punct de vedere al performanțelor tehnico economice și al exploatării este modul de aprindere al amestecului.
După acest criteriu motoarele se împart în:
motoare cu aprindere prin scânteie M.A.S.;
motoare cu aprindere prin comprimare M.A.C.;
Din studiul soluțiilor similare s-a observat că majoritatea camioanelor sunt dotate cu un motor M.A.C. Performanțele actuale ale acestor motoare au adus numeroasele victorii în lupta cu veșnicele lor rivale MAS-urile. În prezent, datorită tehnologiilor de vârf, M.A.C.-urile ce echipează autocamioanele sunt economice, ecologice, rapide și fiabile. Iată câteva motive pentru care am adoptat în acest proiect un motor cu aprindere prin comprimare, având următoarele caracteristici:
1.3.1. Determinarea mărimii rapoartelor de transmitere ale transmisiei
Funcționarea automobilului în condiții normale de exploatare are loc în regim tranzitoriu, gama rezistențelor la înaintare fiind foarte mare. În aceste condiții rezultă la roțile motoare ale automobilului necesarul de forță de tracțiune și de putere la roată sunt câmpuri caracteristice având în abscisă viteza aleasă de conducător. Pentru ca să poată acoperi cu automobilul acest câmp de caracteristici transmisia trebuie să ofere un asemenea câmp.
Delimitarea unui astfel de câmp de caracteristici este realizată rațional în următoarele condiții:
motorul să echilibreze prin posibilitațile proprii întreaga gamă de rezistențe. Acest lucru este posibil când puterea furnizată este constantă în toate regimurile de deplasare.
viteza maximă este delimitată prin puterea maximă de autopropulsare:
(5.7)
unde: FRmax – forța la roată necesară deplasării cu viteza maximă de performanță.
când v→ 0 rezultă o forță la roată infinită
La viteză mică limita este dată de aderența roților cu calea
FRmaxFR=·Gad (5.8)
unde: =0.8 coeficient de aderență;
Gad –greutatea aderentă, respectiv greutatea ce revine în condiții de demaraj roților motoare.
(5.9)
m1p reprezintă coeficientul de încărcare dinamică la limita de aderență pentru puntea față și este dat de relația:
(5.10)
1.3.2 Raportul de transmitere maxim itmax
Valuarea maximă a raportului de transmitere itmax se obține când este cuplată prima treaptă a cutiei de viteze, soluție când autovehiculul respectiv poate să urce panta maximă și să aibă potențial de accelerație maximă la pornirea din loc.
Raportul de transmitere maxim se calculează cu relația:
(5.11)
Pentru ca forța la roată necesară să fie situată în domeniul de ofertă trebuie ca:
(5.12)
1.3.3 Raportul de transmitere minim itmin
Valuarea minimă a raportului de transmitere se obține din condiția cinematică de realizare a vitezei maxime de performanță, când motorul funcționează la turație maximă.
(5.13)
unde: rr – raza de rulare;
nVmax – turația la viteza maximă.
(5.14)
Raportul de transmitere al transmisiei principale io
Raportul de transmitere al transmisiei principale io se determină astfel:
(5.15)
1.3.4. Raportul de transmitere al primei trepte din cutia de viteză
Pentru determinarea raportului de transmitere din prima treaptă se folosește relația:
(5.16)
Din condiția de aderență iCV1 va fi:
(5.17)
1.3.5 Determinarea numărului de trepte pentru cutia de viteze și calculul rapoartelor de transmitere pentru celelalte trepte din cutia de viteze.
În cazul etajării cutiei de viteze în progresie geometrică între valoarea maximă iCV1 și cea minimă iCVn, în cutia de viteze sunt necesare n trepte date de relația:
(5.18)
Cunoscând raportul de transmitere pentru treapta I a cutiei de viteze se pot determina și rapoartele de transmitere pentru celelealte trepte ale cutiei de viteze.
Se poate scrie că V1max=V2min……….Vn max=V(n+1) min
Fiind determinat numărul de trepte se obține expresia raportului de transmitere într-o treaptă oarecare k astfel:
Se adoptă n=5 trepte.
k=1 => iCV1=5,547
k=2 => iCV2==3.6
k=3 => iCV3==2.355
k=4 => iCV4==1,53
k=5 => iCV5==1
1.4 Calculul si construcția cutiei de viteze
1.4.1.Studiul soluțiilor similare și alegerea tipului constructiv
Alegerea tipului constructiv
Se alege spre proiectare cutie de viteză cu doi arbori dispusă longitudinal cu diferențial inter axial
1.4.2 Organizarea generală a cutiei de viteze cu doi arbori
Cutia de viteze realizează, prin valori diferite ale rapoartelor de transmitere numite trepte de viteză, acordarea posibilităților energetice ale motorului la cerințele energetice ele automobilului în mișcare cu asigurarea unor performanțe dinamice, de consum de combustibil și de poluare cât mai bune. Cutiei de viteze, a cărei necesitate este determinată de incapacitatea motorului de a satisface diversitatea condițiilor de autopropulsare, îndeplinește următoarele funcțiuni:
schimbarea raportului de transmitere
este funcția principală a unei cutii de viteze; se realizează astfel modificarea forței de tracțiune și a vitezei de deplasare în funcție de variația rezistențelor la înaintare și/sau de regimul de circulație al automobilului; în plus oferă posibilitatea autopropulsării automobilului cu viteze reduse, ce nu pot fi asigurate în mod direct de motorul cu ardere internă care are turația minimă stabilă relativ mare;
inversor al sensului de mers al automobilului
cum sensul de rotație al motorului este prin concepție unic, cutia de viteze conține elemente a căror dispunere permite, când este necesară inversarea sensului de rotație a arborelui de ieșire;
decuplează motorul termic de roțile motoare (punct mort)
deoarece, prin concepție, ambreiajul nu poate fi decuplat decât temporar, pentru situațiile în care este necesară funcționarea motorului cu automobilul imobilizat (ex: aducerea motorului în regim termic normal de funcționare la pornirea la rece), lanțul cinematic este întrerupt prin aducerea elementelor mobile de cuplare într-o poziție neutră.
În scopul asigurării unei bune adaptabilități a automobilului condițiilor concrete în care are loc deplasarea, cutia de viteze trebuie să răspundă la o serie de cerinte, printre care :
să aibă posibilitatea realizării unui număr cât mai mare de rapoarte de transmitere, iar mărimea lor să fie determinatăîn așa fel încât să asigure o utilizare rațională a puterii în condițiile unor performanțe economice, dinamice și de poluare optime pentru caracteristica motorului cu care conlucrează;
construcția să fie simplă, robustă, ușoară, să aibă un randament mecanic ridicat și funcționare silențioasă ;
în exploatare să prezinte siguranță și întreținere ușoară iar manevrarea să fie simplă, precisă și comodă;
să prezinte o gamă largă de utilizare.
1.4.3.Elementele de calcul
.1 Predimensionarea angrenajelor de roți dințate
a) Roțile dințate utilizate la cutiile de viteze au dantură înclinată, cu profil în evolventă. Roțile dintate cu dinți drepți sunt simple și ieftine dar funcționează zgomotos și se uzează rapid. Utilizarea lor este limitată la realizarea treptei de mers înapoi, când se folosesc angrenaje decuplabile cu roți baladoare.
Dantura înclinată se folosește întotdeauna când roțile dințate sunt în angrenare permanentă. Față de cele cu dinți drepți sunt mai rezistente, permit micșorarea distanței între axe, funcționează uniform și cu zgomot redus.
b) Dimensionara geometrico-cinematică. Această etapă cuprinde determinarea numărului de dinți ai roților care compun angrenajele, predimensionarea modulului danturii, determinarea distanței între axe și a elementelor geometrice ale roților și angrenajelor.
Pentru roțile dințate ale cutiilor de viteze cu doi arbori, procedând după metodologia de mai înainte numerele de dinți ale roților de pe arborele primar sunt date de relația:
(2.3)
Cunoscând raportul de transmitere al angrenajului permanent se poate determina numărul de dinți ai roții conduse de pe arborele intermediar:
(2.4)
Distanța între axe A se stabilește ținând cont de numărul de dinți al roților pentru angrenajul permanent și de modul cu relația :
, sau , (2.5)
unde: m este modulul normal; – unghiul de înclinare al danturii angrenajului permanent.
Ținând seama de faptul că distanța între arbori este egală pentru toate angrenajele cutiei dc viteze se poate scrie :
==…= (2.6)
, (2.7)
iar, pentru cele ale arborelui secundar :
, (2.8)
unde: icvk este raportul de transmitere al treptei k de viteză
– alegerea unghiului de inclinare a danturi β.
– Gama modulului normal pentru angrenaje cilindrice în evolventă (STAS 822-82)
(se admite folosirea modulilor 3mm;3.25mm)
-alegerea materialului
-tensiunile admisibile pentru solicitarea de contact
σHP1,2 =0.87٠σHlim1,2 ٠ Zw
σHP =min(σHP1, σHP2)
σFP1,2=0.8٠σFlim1,2 ٠Yδ1,2
unde :
Zw=1.05
Yδ=0.97
σHlim1,2=25.5٠63=1606.5 MPa
σHP1,2 =0.87٠1606.5٠ 1.05=1467.53 MPa
σFP1,2=0.8٠460٠0.97 =356.96 MPa
Numărul de dinți ai roții cea mai mică se alege cât mai aproape de zmin,
considerăm zp = 11.
Se stabilește apoi numărul de dinți ai celeilalte roți cu relația:
Pentru dantură înclinată distanța dintre axe se determină cu relația:
-se adopta A=96mm
După adoptarea distanței dintre axe numerele de dinți pentru celelalte roți dințate se calculează cu relațiile:
Pentru RD conducătoare:
-Treapta I
-Treapta a II-a
-Treapta a III-a
-Treapta a IV-a
.2 Calculul geometric de baza ale angrenajelor cilindrice exterioare cu dantura inclinata
Treapta I
Treapta a-II-a
Treapta a-III-a
Treapta a-IV-a
.3. Calculul arborilor cutiei de viteze
Arborii cutiilor de viteze sunt solicitați la încovoiere si răsucire (torsiune). Aceste solicitări dau naștere la deformații elastice de încovoiere si torsiune, care, daca depășesc limitele admisibile, conduc la o angrenare necorespunzătoare, modificând legile angrenării si reducând gradul de acoperire.
.4. Determinarea schemei de încărcare a arborilor si calculul reacțiunilor din lagăre
Încărcările arborilor cutiilor de viteze sunt determinate de forțele din angrenajele roților dințate. Aceste forte dau naștere la reacțiuni corespunzătoare in lagărele arborilor, a căror determinare este necesara atât pentru calculul de rezistenta al arborilor cat si pentru calculul de alegere al rulmenților. Forțele care acționează in fiecare angrenaj sunt:
Forțele tangențiale: ;
Forțele radiale: ;
Forțele axiale: , unde:
ik este raportul de transmitere de la motor la roata pentru care se determina forțele;
αt este unghiul de angrenare;
β este unghiul de inclinare al danturii;
rd este raza cercului de divizare al rotii;
Schema de încărcare a arborelui primar
In figurile 2.1 si 2.2. se prezintă schemele de încărcare ale arborilor in cazul obținerii treptei de viteza k. Arborele primar al cutiei de viteze cu doi arbori este solicitat de forțele care apar intr-un singur angrenaj. Deoarece asupra arborilor acționează forte in plane diferite, acestea se descompun in componente conținute in planul format de axele arborilor primar si secundar si in componente perpendiculare pe acest plan; planul format din axele arborilor cutiei de viteze este un plan vertical, motiv pentru care forțele se descompun in componente verticale si orizontale.
La stabilirea reacțiunilor se considera arborele in echilibru static sub acțiunea forțelor Ft, Fa si Fr. Sensul forței axiale depinde de unghiul de inclinare a danturii.
Deoarece la schimbarea treptelor de viteza se modifica atât forțele cat si poziția roților active in raport cu reazemele, se schimba si reacțiunile în lagăre, ceea ce impune ca determinarea lor sa se facă pentru fiecare treapta de viteza.
Pentru calculul reacțiunilor este necesar sa se cunoască dimensiunile prezentate in figurile 2.1 si 2.2, astfel:
L1 – distanta dintre lagărele anterior si intermediar, intre care sunt montate pinioanele conducătoare pentru treptele de viteza I – IV;
L2 – distanta dintre lagărele anterior si intermediar, intre care sunt montate rotile conduse pentru treptele de viteza I – IV;
Observație: Deoarece treptele superioare ( a V-a si a VI-a) sunt montate intr-un carter separat – carterul inferior, L1 si L2, in acest caz, reprezintă distantele dintre lagărul montat in carterul inferior si lagărul intermediar al primelor patru trepte de viteza ( vezi soluțiile similare).
l1 – distanta dintre axa de simetrie a pinionului conducător al treptei I si axa de simetrie a lagărului anterior;
l2 – distanta dintre axa de simetrie a pinionului conducător al treptei I si axa de simetrie a lagărului posterior ( sau intermediar);
Observație:
In cazul treptelor superioare l1 si l2 au următoarea semnificație:
l1 – distanta dintre axa de simetrie a pinionului conducător al treptei V (VI) si axa de simetrie a lagărului intermediar;
l2 – distanta dintre axa de simetrie a pinionului conducător al treptei V (VI) si axa de simetrie a lagărului posterior (montat in carterul inferior);
l3 – distanta dintre axa de simetrie a pinionului de atac al transmisiei principale si axa de simetrie a lagărului anterior al arborelui primar;
In cazul arborelui secundar l1 si l2 devin l4 respectiv l5;
De regula l1 = l3, l2 = l4 si L1 = L2;
Pentru cutia de viteze aleasa ca soluție de proiectare aceste distante s-au adoptat astfel:
L1 = L2 = 192 mm ;
Fiind cunoscute dimensiunile geometrice ale cutiei de viteze se pot calcula reacțiunile din lagărele arborelui primar, astfel:
Reacțiunile in plan orizontal :
– reacțiunea in plan orizontal din lagărul anterior; – reacțiunea in plan orizontal din lagărul intermediar
Reacțiunile in plan vertical :
– reacțiunea in plan vertical din lagărul anterior
– reacțiunea in plan vertical din lagărul intermediar
– reacțiunea produsa de forța axiala in lagărul intermediar;
Reacțiunile totale din lagăre:
– reacțiunea totala din lagărul anterior;
– reacțiunea totala din lagărul posterior;
Rezultatele obținute sunt sistematizate in tabelul10.12.
Schema de încărcare a arborelui secundar
Arborele secundar este solicitat de forțele care apar in angrenajul cu arborele primar si de forțele din transmisia principala. Schema de încărcare a arborelui se prezintă in figura 10.12 iar rezultatele obținute in urma unui calcul numeric sunt sistematizate in tabelul 10.13.
Reacțiunile din lagărele arborelui secundar sunt date de relațiile:
Reacțiunile in plan orizontal :
;
Reacțiunile in plan vertical :
;
;
Reacțiunile totale din lagăre:
;;
.5. Dimensionarea arborilor din condiții de rezistență la solicitările de încovoiere si torsiune.
Cunoscându-se reacțiunile din lagăre RV si RH si distantele dintre rotile dințate si lagăre, se determina momentele de încovoiere maxime in plan orizontal si vertical, in dreptul roților dințate (figurile 2.3 si 2.4):
Arborele primar
Momentul încovoietor maxim in plan orizontal:
Momentul încovoietor maxim in plan vertical:
Momentul încovoietor rezultant:
Arborele secundar
Momentul încovoietor maxim in plan orizontal:
Momentul încovoietor maxim in plan vertical:
Momentul încovoietor rezultant:
Pentru arborii cutiei de viteze, solicitați la încovoiere si torsiune, efortul unitar echivalent se determina după ipoteza a III-a de rupere cu relația:
,
unde:
este efortul unitar de încovoiere;
este momentul încovoietor rezultant;
este modulul de rezistenta la încovoiere;
este momentul de torsiune;
este modulul de rezistenta la torsiune;
este momentul de torsiune ;
este raportul de transmitere dintre motor si arborele care se calculează;
Diametrul arborilor se determina din relația: .
Rezultatele obținute se prezintă in tabelele 2.1 si 2.2.
.6. Calculul de verificare a rigidității arborilor
Solicitările compuse de torsiune si încovoiere ale arborilor dau naștere la deformații elastice care, daca depășesc anumite valori admisibile, conduc la o angrenare necorespunzătoare, iar solicitările danturii cresc. Datorita deformației arborilor polul angrenării, oscilând in jurul poziției teoretice, determina o mișcare neuniforma a arborelui condus, fapt ce implica o funcționare zgomotoasa.
Săgeata totala a arborelui, in locul de dispunere a rotii dințate, se determina cu relația:
,
unde:
fV este săgeata in planul vertical (datorita forțelor Fr si Fa );
fH este săgeata in planul orizontal ( datorita forței Ft );
In figura 2.5. se prezintă schema de încărcare a arborilor.
Săgeata in plan orizontal, in dreptul roților dințate din angrenajul treptei k, este:
, pentru arborele primar;
, pentru arborele secundar,
unde: E este modulul de elasticitate longitudinal;
este momentul de inerție axial;
D este diametrul arborelui;
Săgeata in plan vertical este:
, pentru arborele primar;
, pentru arborele secundar;
În cazul cutiilor de viteze pentru autoturisme săgeata totala admisibila ( in planul de dispunere al roților), considerând încărcarea corespunzătoare momentului motor maxim este:
f = 0,13 – 0,15 mm pentru treptele superioare; f = 0,15 – 0,25 mm pentru treptele inferioare.
Tabelul 2.1. Date de intrare
Tabelul 2.2. Calculul arborelui primar
Tabelul 2.3. Calculul arborelui secundar
.7. Calculul de alegere a lagărelor
În general, arborii transmisiei automobilului se sprijină pe rulmenți, cei mai răspândiți fiind rulmenții radiali cu bile ce pot prelua si o anumita sarcina axiala. Rulmenții cu role conice pot prelua sarcini radiale si axiale mari, dar sunt scumpi si necesita reglaje in timpul exploatării. Rulmenții se aleg din cataloage in funcție de capacitatea de încărcare dinamica.
Pentru arborii cutiei de viteze aleasa ca soluție de proiectare se adopta următoarele lagăre de rostogolire ( rulmenți):
Tabelul 2.4. Lagăre de rostogolire
Dependenta dintre capacitatea de încărcare dinamica si durata de funcționare a rulmenților este data de relația:
,
unde: D – durata de funcționare ( in milioane de rotații);
Q – sarcina echivalenta;
C – capacitatea de încărcare dinamică;
p – exponent ce depinde de tipul rulmentului;
p = 3 – pentru rulmenții cu bile;
p = 3,33 – pentru rulmenții cu role;
Durabilitatea ( durata de funcționare) este data de relația:
,
unde:
Dh este durata de funcționare a lagărului, in ore;
n este turația inelului rulmentului [rot/min];
Sarcina echivalenta pentru rulmenții radiali si radiali-axiali este:
,
unde:
Ri – sarcina radiala [N];
A – sarcina axiala exterioara ce acționează asupra rulmentului in treapta i;
X – coeficient radial;
Y – coeficient de transformarea a sarcinii axiale in sarcină radiala;
S' – rezultanta forțelor axiale care iau naștere in rulmenții radiali;
V – coeficient de rotație ( ia in considerare influenta rotirii inelului interior sau exterior);
fd – coeficient ce ia in considerare caracterul dinamic al sarcinii; in cazul transmisiei automobilului acest factor are următoarele valori:
fd = 1..1,5 – pentru autoturisme ;
fd = 1,2…1,8 – pentru autocamioane;
Forțele axiale Si, datorate forțelor radiale, se determina cu relația:
;
Coeficienții X, Y si V se aleg din cataloagele de rulmenți.
In cazul cutiilor de viteze pentru automobile, rulmenții funcționează intr-un regim nestaționar, cu sarcini si turații variabile, si anume: cu sarcina echivalentă Q1 [N] la turația n1 [rot/min] si durata h1 [ore]; cu sarcina echivalenta Q2 [daN] la turația n2 [rot/min] si durata h2 [ore]; cu sarcina echivalentă Qn [daN] la turația nn [rot/min] și durata hn [ore], unde n reprezintă numărul de trepte din cutia de viteze.
Capacitatea de încărcare, in acest caz, se determina cu relația:
,
unde:
Qm – sarcina echivalenta medie;
este turația echivalenta;
Vmed = 50 km/h este viteza medie a autoturismului;
rr = 0,320 m este raza de rulare a rotii;
io – raportul de transmitere al transmisiei principale;
este raportul dintre timpul hi de funcționare a rulmentului in treapta de ordinul i, si timpul total de funcționare Dh;
este raportul intre turația ni, corespunzătoare unui anumit regim, si turația echivalenta nech;
Rezulta valoarea turație echivalente:
Pentru calculul sarcinilor echivalente (in fiecare treapta a cutiei de viteze) se pornește de la ipoteza : Ri = Fri ; Ai = Fai, i = (1…6).
Coeficienții X, Y si V se aleg din cataloagele de rulmenți astfel:
X = 1; Y = 2,9; V = 1;
Coeficientul fd se adopta : fd = 1,3.
Sarcinile echivalente se calculează numeric, pentru fiecare treapta de viteze, atât pentru arborele primar cat si pentru arborele secundar. Rezultatele sunt prezentate in tabelele 2.5. si 2.4. Coeficienții αi si βi se adopta din literatura de specialitate (tabelul 10.17.). Durabilitatea (in ore) se adopta din literatura de specialitate: Dh = 3000 h 300000 km.
Rezulta durabilitatea rulmenților in milioane de rotații:
Tabelul 2.4. Calculul sarcinilor echivalente la arborele primar
Tabelul 2.5. Calculul sarcinilor echivalente la arborele secundar
Tabelul 2.6. Sarcina echivalenta si capacitatea de încărcare a rulmenților
Partea II.
2.Forme constructive, condiții tehnice și tehnologicitatea construcției
2.1. Elemente geometrice și clasificare
Roțile dințate sunt elementele de bază ale angrenajelor. Angrenajele sunt mecanisme formate din câte două roți dințate mobile în jurul a două axe cu poziții relative invariabile, una antrenând-o pe cealaltă prin acțiunea dinților aflați continuu și succesiv în contact. Continuitatea contactului dintre dinți se asigură prin realizarea unor perechi de flancuri de dinți conjugate – cu contact liniar sau punctiform. Contactul dintre dinți trebuie transpus în permanență de pe o pereche de dinți pe alta, ceea ce se obține prin realizarea danturii astfel încât în permanență sunt în contact mai mult de doi dinți, adică se realizează un anumit grad de acoperire.
Din punct de vedere geometric, roțile dințate sunt definite prin numărul de dinți z, modulul, profilul de referință al dinților, unghiul de înclinare, deplasarea de profil, diametrul de divizare și lățimea danturii.
Modulul este definit prin relația m = p/π (gama modulelor standardizate este m= 0,05…100 mm), în care p este pasul de divizare – distanța dintre două flancuri omoloage succesive, măsurată pe arcul unei suprafețe date. Cunoscând modulul și numărul de dinți rezultă diametrul de divizare: d = m·z . Pentru exemplificare, în tabelul 1 se prezintă principalele elemente geometrice ale roților cilindrice exterioare cu dinți drepți și relațiile de calcul în corelație cu terminologia standardizată.
Tabelul 1. Elementele geometrice ale roților cilindrice exterioare cu dinți drepți
Roțile dințate reprezintă o clasă separată de piese datorită problemelor tehnologice specifice pe care le ridică realizarea dinților. Clasificarea roților dințate este dificilă datorită diversității foarte mari. Până la operația de danturare ele se pot încadra în piesele din clasa alezaj sau din clasa arbore, fiind valabile tipizările folosite pentru aceste clase.
Principalele forme constructive de roți dințate sunt prezentate în tabelul 2
Tabelul 2. Clasificarea roților dințate
Clasificarea roților dințate poate fi continuată și după criterii de altă natură
cum ar fi:
● procedee de danturare (așchiere, deformare plastică, turnare,
electroeroziune etc.)
● materiale și tratamente termice (oțeluri de îmbunătățire sau pentru
tratamente termochimice, fonte cenușii sau fonte nodulare, aliaje
neferoase, materiale nemetalice) dimensiunile și precizia danturii.
Forma constructivă a părții danturate este caracterizată atât de tipul profilului cât și de anumite modificări impuse de condițiile de exploatare. De
exemplu în cazul roților dințate de la cutiile de viteză, care cuplează și decuplează des, se realizează rotunjiri ale fețelor frontale (“raionarea” danturii).
La roțile care lucrează la viteze mari, pentru reducerea zgomotului se teșesc vârfurile dinților sau se realizează cu profil special (“butoi”).
2.2. Precizia roților dințate
Solicitările complexe ale danturii impun asigurarea preciziei în funcționare și posibilitatea de interschimbabilitate. Angrenajul fiind un ansamblu complex, precizia lui este influențată atât de precizia elementelor care determină poziția relativă a roților în ansamblul respectiv (carcasă, arbori, lagăre).
Erorile și abaterile care caracterizează precizia roților dințate, denumite și indici de precizie, sunt grupate în trei criterii de precizie:
criteriul de precizie cinematică (abaterea cumulată la pas, bătaia radială
a danturii etc.);
criteriul contactului dintre dinți (abaterea la direcția dinților, abaterea de la paralelism a axelor);
criteriul funcționării line în angrenaj (abaterea profilului, abaterea ciclică a roții dințate).
Din punct de vedere al acestor criterii de precizie, angrenajele și roțile dințate sunt împărțite după standardele în vigoare în 12 clase de precizie, pe baza principiului ca aceeași clasă să asigure la toate tipurile de angrenaje (cilindrice, conice sau melcate) aceiași calitate funcțională, adică aceiași comportare a angrenajului în exploatare. In practică sunt rare cazurile în care să fie necesară realizarea unor angrenaje la fel de precise după toate cele trei criterii. Deoarece precizia condiționează și tehnologia de fabricație, este necesară analiza atentă a condițiilor de funcționare și prescrierea corectă a claselor de precizie pentru fiecare criteriu.
Relativ independent de clasele de precizie, în standardele de toleranțe pentru angrenaje (STAS 6273 pentru roți cilindrice, STAS 6460 pentru roți conice) se stabilesc și indici de precizie care determină caracterul ajustajului dintre flancuri.
Sunt stabilite patru tipuri de ajustaje:
● JA – joc minim mărit;
● JC – joc minim normal;
● JD – joc minim redus;
● JE joc minim nul.
Cel mai utilizat este ajustajul JC la care valorile limită ale indicilor sunt astfel stabilite ca în cazul unei diferențe de temperatură mai mici de 25o C între angrenaj și carcasă, să nu se producă blocarea angrenajului.
În desenele de execuție ale roților dințate se prescrie numai clasa de precizie și caracterul ajustajului dintre flancuri, metoda de verificare a preciziei stabilind-o executantul.
Precizia se stabilește pe baza condițiilor din exploatare și a vitezei periferice a roții dințate, câteva recomandări în acest sens, și corelarea cu metodele de danturare fiind prezentate în tabelul 3.
Tabelul 3. Corelarea preciziei danturii cu metodele de prelucrare
Condițiile tehnice ale roților dințate prevăd și alte prescripții care asigură
durabilitatea în exploatare și un randament maxim al angrenajului:
● precizia alezajului și a diametrului arborelui pe care se montează –
clasa 7…8 ISO
● precizia diametrului exterior al danturii – 7…10 ISO
● abaterile la perpendicularitatea fețelor frontale față de axa alezajului –
0,1…0,15 µm/mm
● excentricitatea diametrului de divizare față de axa alezajului – 30…50 µm.
● Rugozitatea flancurilor este în strânsă legătură cu metoda de
danturare, fiecare metodă fiind caracterizată de un anumit domeniu al
rugozităților pe care le poate asigura. Impunerea unei rugozități în
neconcordantă cu clasa de precizie, scumpește inutil fabricația.
Legătura dintre clasele de precizie și rugozitate este prezentată în tabelul 4.
Tabelul 4. Corelarea preciziei cu rugozitatea flancurilor
2.3. Materiale și semifabricate
Roțile dințate se execută dintr-o gamă foarte diversă de materiale: oțeluri carbon, oțeluri mediu și înalt aliate, fonte cenușii, fonte maleabile, fonte modificate, aliaje neferoase, materiale nemetalice (în special materiale plastice).
Semifabricatele se aleg în funcție de dimensiunile și configurația roții:
pentru D < 50 mm, se folosesc bare laminate, sau trase și semifabricate extrudate;
pentru D > 50 mm, se folosesc semifabricate forjate, matrițate sau turnate.
La roțile tip alezaj, semifabricatul este realizat cu alezaj dacă Dalezaj > 30 mm. Roțile dințate cu diametre mari se realizează adesea din două părți: coroana dințată și butucul roții. Coroana se execută din oțeluri ce pot fi tratate termic sau aliaje neferoase, iar butucul se obține prin turnare sau prin sudare.
Asamblarea coroanei cu butucul se face prin fretare sau fixare cu șuruburi.
2.4. Procese tehnologice tipice de prelucrare a roților dințate cilindrice
2.4.1. Prelucrări de degroșare și de finisare
Prelucrarea dinților roților dințate reprezintă 50…70% din timpul total de mașină necesar obținerii piesei și de aceea alegerea corectă a metodei de danturare conduce atât la obținerea preciziei impuse cât și la reducerea costului fabricației. După principiul care stă la baza obținerii profilului, danturarea se poate face prin copiere, sau prin generarea profilului.
2.4.2. Danturarea prin copiere
Se realizează pe mașini universale de frezat echipate cu cap divizor, folosind freze disc modul (fig.a) sau freze deget (fig.b) al căror profil reproduce profilul golului dintre dinți. Frezarea danturii se execută succesiv dinte cu dinte; după realizarea a două flancuri pe toată lungimea (mișcarea de avans sl) freza este readusă în poziția inițială, dispozitivul de divizare rotește semifabricatul cu valoarea pasului unghiular și se prelucrează golul următor. Productivitatea este scăzută deoarece timpii auxiliari sunt mari, iar în cazul frezelor deget-modul și timpul de bază este mare. Metoda se recomandă numai în cazul producției individuale sau de unicat a roților cu număr mic de dinți și/sau modul mare (m>24) , la care altă metodă de danturare nu se poate aplica.
Schema danturării prin copiere
a – cu freza disc modul; b – cu freza deget modul
Deoarece la același modul dimensiunile profilului depind și de numărul de dinți, rezultă că o freză nu poate fi utilizată decât pentru numărul de dinți pentru care a fost proiectată, ceea ce în practică ar însemna un număr foarte mare de freze. Pentru ca metoda să devină aplicabilă se folosește aceeași sculă pentru numere de dinți cuprinse într-un interval limitat.
Pentru prelucrarea roților cu numere de dinți cuprinse în intervalul 12…135 dinți, pentru fiecare modul se realizează seturi de freze:
set de8 freze pentru roți cu m = 0,8…8 și precizie normală;
set de 15 freze pentru roti cu m > 8 și precizie normală;
set de 26 freze pentru roți precise de orice modul.
Prin copiere se pot obține danturi cu precizia 9…11 ISO și rugozitatea flancurilor Ra = 16,3…12,5 mm.
2.4.3. Danturarea prin generarea profilului cu freza melc modul.
Se face pe mașini unelte speciale, folosind freza – melc, cu muchii drepte și dinți detalonațin (detalonare – prelucrarea după o curbă a spatelui dinților pentru a menține profilul după reascuțire). Prelucrarea cu freza-melc modul se bazează pe proprietatea de a avea ca înfășurătoare a danturii, atunci când se rostogolește pe plan, o cremalieră cu flancuri rectilinii (fig. 3.2). Profilul dinților frezei reproduce într-un plan normal pe elice profilul cremalierei de referință corespunzătoare modului roții dințate, modificat în funcție de cerințele concrete ale roții.
Pentru module relativ mici, (m< 10…12), frezele se execută în construcție monobloc din oțel rapid de scule. La module mai mari, frezele se realizează cu dinții amovibili din carburi metalice.
Schema danturării prin rulare (rostogolire) cu freza melc modul
a – cu freza disc modul; b – cu freza deget modul
Pentru tăierea dinților drepți, freza se înclină cu un unghi egal cu unghiul elicei frezei, iar pentru dinți înclinați se înclină freza cu un unghi egal cu suma algebrică a unghiului elicei și a unghiului danturii, așa cum rezultă din tabelul 3.5, în care se exemplifică pentru cazul frezelor cu elicea înclinată spre dreapta
(frezele uzuale).
Pentru reproducerea procesului de angrenare dintre freza-melc (cremaliera de referință) și roata ce se prelucrează trebuie îndeplinită condiția cinematică:
–unde np este rotația piesei, pe care trebuie să se obțină numărul zp de dinți, nf este rotația frezei iar k numărul de începuturi al frezei.Turația nf a frezei se determină din condiția realizării vitezei economice de așchiere, în funcție de materialul părții așchietoare și materialul de prelucrat.
Tabel 5
Înclinarea frezei melc cu elicea pe dreapta pentru prelucrarea danturilor
Prelucrarea cu freza melc modul este metoda uzuală de prelucrare a roților dințate cilindrice exterioare cu modul m < 24 și zp > 21 datorită productivității ridicate determinată de continuitatea procesului de așchiere și preciziei mai bune decât la danturarea prin copiere datorită generării profilului.
Din punct de vedere al preluării așchiei se pot aplica cele două metode cunoscute:
– frezarea în sensul avansului (fig. a) unde secțiunea așchiei crește treptat
pe măsură ce dintele frezei intră în contact cu materialul, ceea ce poate
conduce la apariția vibrațiilor și înrăutățirea calității suprafeței pe măsură ce
crește uzura pe suprafața de așezare a dintelui frezei;
frezarea în sens contra avansului (fig.b), unde secțiunea așchiei este
maximă la intrarea dintelui frezei în contact cu materialul și apoi scade treptat,
ceea ce reduce vibrațiile; metoda este mai greu de aplicat datorită dificultăților
întâmpinate la reglarea frezei la nivelul inferior al semifabricatului.
Scheme de frezare la danturarea prin rulare cu freza melc modul
a – în sensul avansului; b – în sens contrar avansului
Frezele melc cu mai multe începuturi având o precizie mai scăzută se recomandă pentru operații de degroșare în cazul danturilor care se taie în mai multe treceri deoarece asigură o productivitate mai mare, așa cum rezultă din relația pentru determinarea timpului de bază prezentată în schema de calcul din figura de mai jos.
Schema de calcul a timpului de bază la danturarea cu freză melc modul
2.4.4. Prelucrarea roților dințate cilindrice prin mortezare
se realizează pe mașini speciale de mortezat, profilul obținându-se prin generare. Scula are forma unei roți dințate, cu modulul egal cu cel al roții care se prelucrează. Partea activă este fața frontală a dinților sculei, iar pentru păstrarea profilului după reascuțire dinții sunt detalonați. Scula și piesa sunt orientate așa cum este prezentat în figura de mai jos și execută ciclul de lucru compus din următoarele mișcări:
– mișcarea principală de așchiere (ciclul 1-2-3-4) – mișcarea pe verticală a sculei
care execută un număr ncd de curse duble /min astfel încât să se asigure
viteza optimă de așchiere; mișcările 1 și 3 sunt necesare pentru a evita
frecarea sculei cu suprafața prelucrată la cursa în gol;
– mișcarea de rulare (generare a profilului) compusă din rotația piesei cu np
(avansul circular sc în mm/cursă dublă) și rotația sculei cu ns, astfel încât să
se respecte raportul de angrenare np/ns =zs/zp;
– pătrunderea radială a sculei pe înălțimea dintelui (avansul radial sr în
mm/cursă dublă) se realizează la începutul prelucrării până se atinge adâncimea corespunzătoare înălțimii dintelui (sau adâncimea adoptată pentru o trecere în cazul roților cu modul mare), după care prelucrarea continuă fără avans radial până când semifabricatul execută o rotație completă.
Prin mortezare se pot executa roți dințate cu dinți drepți și înclinați. Pentru danturile înclinate, este necesar ca scula roată de mortezat să aibă aceeași înclinație cu a roții de prelucrat. În acest caz, atât scula cât și roata mai execută câte o mișcare suplimentară de rotație pentru generarea traiectoriei înclinate a dintelui (fig.alaturate)
Schema danturării prin mortezare
a – danturarea roților cu dinți drepți; b – danturarea roților cu dinți înclinati
Sunt cazuri în care configurația pieselor nu permite decât danturarea prin mortezare, așa cum se observă în figura de mai jos. Pentru danturile în V utilizate în utilajul petrolier (sistemul de antrenare a pompelor pentru fluidul de foraj) se folosesc mașini speciale cunoscute sub numele de mașini Sykes, care funcționează după schema cinematică prezentată în figura c. Mișcările alternante de rotație ale sculelor care au aceeași înclinație a dinților cu cea a roților de prelucrat se obțin prin montarea lor pe un dorn, prevăzut cu un canal elicoidal corespunzător acestei înclinații. Și în acest caz roata de prelucrat execută o mișcare suplimentară de înscriere pe elice, iar dantura va avea înclinația canalului dornului și respectiv a dinților sculelor.
Cazuri tipice de utilizare a danturării prin mortezare
a – danturi interioare drepte sau înclinate; b– roți baladoare; c– roți cu dantura înV d – sectoare dințate
Precizia profilului la mortezarea roților dințate este mai mare decât la frezare deoarece fiecare porțiune a profilului se prelucrează printr-un număr mai mare de treceri. Precizia pasului este însă mai mică deoarece abaterile la pasul sculei de mortezat se copiază pe piesă.
Metoda este productivă pentru danturi cu modulul m < 2,5 deoarece la module mai mari sunt necesare mai multe treceri decât la frezarea cu freză melc, astfel că dacă există posibilitatea alegerii între cele două metode se va prefera frezarea cu freza melc.
2.4.5. Prelucrări finale ale danturilor cilindrice
Prelucrarea roților netratate termic. În cazul roților dințate la care nu se aplică tratamente termice finale de durificarea a danturii prelucrarea finală este șeveruirea, executată cu o sculă specială. Șeverul este o roată dințată sau o cremalieră cu dinți înclinați cu unghiul α = 10…15o .Pe flancurile dinților se taie la distante de 0,75 mm canale transversale, adânci de 0,6…1 mm și late de 0,25 mm (fig.a). Aceste canale constituie muchii așchietoare. În timpul prelucrării severul angrenează cu roata dințată (fig. b) și datorită înclinărilor dinților
sculei se realizează o deplasare relativă a muchiilor de așchiere în lungul dinților
(va în figura c). Așchiile care se formează sunt foarte fine, având grosimi de
5…10 µm, obținându-se precizii foarte ridicate ale profilului.
.1. Prelucrarea prin șeveruire a roților dințate
a – elementele active ale dintelui șeverului; b –schema de prelucrare; c – vitezele relative sculă- roata de prelucrat
Prin șeveruire se pot prelucra roți dințate cilindrice cu dinți drepți sau cu dinți înclinați, simple sau baladoare. Roțile prelucrate prin șeveruire trebuie să aibă precizia corespunzătoare la bătaia radială deoarece acest tip de abatere conduce la adâncimi neuniforme de așchiere la șeveruire și după prelucrare se vor înregistra abateri la pas. De asemenea, șeveruirea nu poate corecta eroarea cumulată la pas provenită de la prelucrarea anterioară.
Numărul de dinți ai șeverului trebuie să nu aibă divizori comuni cu numărul de dinți ai roții de prelucrat pentru evitarea copierii unor erori de pe dinții șeverului pe dinții roții de prelucrat. Diametrul șeverului se alege în funcție de diametrul roții de prelucrat .
Severul este o sculă scumpă ce se poate ascuții de 3…6 ori, iar între două reascuțiri poate prelucra 1000…2000 de roți dințate. Este de circa 10…20 de ori mai ieftină decât rectificarea și se poate aplica chiar în cazul producției de serie mică.
.2. Prelucrarea finală a roților dințate tratate termic superficial.
Tratamentele termice superficiale de durificare a flancurilor conduc la apariția abaterilor de formă și la modificarea stării suprafeței, astfel că sunt necesare prelucrări finale după aceste tratamente.
Principala metodă de prelucrare este rectificarea care este o operație costisitoare datorită faptului că sunt necesare un număr relativ mare de treceri, iar durabilitatea sculelor este redusă, fiind necesară reprofilarea frecventă a părții active a discului de rectificat.
.3. Rectificarea prin metoda copierii se realizează prin trei metode:
– rectificarea ambelor flancuri cu același disc abraziv al cărui profil coincide cu
profilul golurilor dinților (fig. a), cinematica fiind la fel ca la danturarea cu freză
disc modul;
– rectificarea flanc cu flanc, cu un disc abraziv al cărui profil
materializează un singur flanc, dar în poziție dezaxată cu distanța e (fig. b),
ceea ce asigură plasarea mai favorabilă a profilului față de axa discului
abraziv;
– rectificarea a două flancuri opuse aparținând la doi dinți diferiți, cu două scule
profilate după forma flancurilor (fig. c); se mențin avantajele datorate
poziționării excentrice, dar crește productivitatea prin prelucrarea
simultană a două flancuri.
Rectificarea roților dințate prin copiere
a – ambele flancuri cu același disc; b – flanc cu flanc cu un disc; c –flancuri opuse cu două discuri
Rectificarea se realizează în toate cazurile prin treceri alternative după care se face divizarea dinte cu dinte. După rectificarea fiecărui dinte sau după doi-trei dinți se corectează profilul discului.
Pentru obținerea preciziei corespunzătoare se recomandă 5-7 treceri de degroșare și două-trei treceri de finisare la care adaosul nu trebuie să depășească 0,005 mm/flanc.
Precizia finală depinde în special de precizia profilului discului, iar pentru rectificarea unui dinte este necesară o durată de 0,4…0,8 minute.
.4. Rectificarea prin metoda generării are la bază angrenarea dintre roata semifabricat și o cremalieră imaginară numită cremalieră generatoare materializată prin discurile abrazive și mișcările relative sculă-piesă.
Procedeul cel mai utilizat este rectificarea cu două discuri abrazive tip taler care materializează flancurile dintelui cremalierei generatoare și prelucrează flancurile corespunzătoare golului dintre doi dinți (fig. a) sau peste mai mulți dinți (fig. b).
Rectificarea roților dințate prin metoda generării profilului (rulare)
a – cu două discuri înclinate; b – cu două discuri pe aceeași axă
Procesul de rectificare se realizează prin următoarele mișcări:
– mișcarea de rotație a discurilor este mișcarea principală de așchiere a cărei
viteză trebuie să fie 25…35 m/s;
– mișcarea de deplasare a discurilor în lungul dintelui care asigură
prelucrarea pe toată lungimea danturii; frecvența curselor discului ncd în
lungul dintelui (mișcarea 4 în fig 3.9) se alege astfel încât să rezulte o viteză
de avans vs = 8…20 m/min (uzual, ncd = 40…150 c.d./min)
– avansul de rulare sr este dat de mișcarea basculantă alternativă în jurul axei
roții dințate și deplasarea corespunzătoare angrenării cu cremaliera
generatoare (mișcările 2 și 3 în figura 3.9); în mod uzual sr = 0,2…1,2
mm/cursă dublă a discului;
mișcarea de divizare care să corespundă unuia sau mai multor dinți care se rectifică succesiv.
Adaosul de prelucrare la rectificarea danturilor este de 0,2…0,4 mm, iar la o trecere (corespunde detașării unui strat de pe toți dinții piesei) se îndepărtează un strat t = 0,01…0,06 mm.
Rectificarea danturilor se poate realiza și cu un singur disc cu profil trapezoidal reprezentând un dinte al cremalierei de referință care intră în golul dintre doi dinți ai piesei, realizându-se rectificarea ambelor flancuri simultan sau succesiv, așa cum sugerează schema din figura de mai jos
.5. Rectificarea roților dințate cu un singur disc
a – rectificarea unui flanc; b – rectificarea flancului opus; c – retragerea discului și divizarea cu un dinte; d – reluarea procesului
Rectificarea prin metoda rulării se poate aplica și utilizând ca sculă un melc abraziv cu modulul corespunzător danturii respective. Rectificarea cu melc abraziv se realizează în mod continuu (ca la frezarea cu freză melc), fără să mai fie necesară divizarea după fiecare dinte, ceea ce are ca efect creșterea productivității prelucrării. Procedeul se aplică în special la rectificarea de degroșare, deoarece abaterile de la profilul evolventic al melcului generează reducerea preciziei profilului rectificat.
Pentru obținerea unor rugozități foarte mici ale flancurilor (Ra = 0,2…0,6
µm), se aplică metode de prelucrare fină, cum ar fi: lepuirea, honuirea și rodarea.
Lepuirea se execută pe mașini speciale cu ajutorul a trei dispozitive de lepuit. Acestea sunt roți dințate din fonta cenușie de duritate mică în suprafața cărora se pot îngloba particule de abraziv. Două dintre roțile dispozitiv au axele înclinate cu câte 10…150 în sensuri contrare, iar a treia are axa paralelă cu roata de prelucrat ce angrenează cu roțile dispozitiv. Lepuirea se poate realiza și cu un singur dispozitiv, prin mișcări alternante în lungul dinților.
Honuirea se realizează folosind ca dispozitiv o roata dințată din material plastic în care sunt înglobate particule abrazive. Prelucrarea se realizează după o cinematică asemănătoare cu cea de la șeveruire.
Rodarea se realizează prin angrenarea perechilor de roți dințate ce se vor
lucra ca atare în ansamblu, într-o baie de ulei ce conține abraziv foarte fin. Durata prelucrării este de circa 5 minute, deoarece durate prea mari pot conduce la modificarea profilului.
La toate aceste prelucrări de mare finețe adaosul de prelucrare este de
0,01…0,04 mm și se încadrează în limitele toleranțelor de la prelucrarea precedentă (nu se prevăd adaosuri în mod special).
2.5. Tehnologia prelucrării roților dințate conice
Angrenajele conice sunt angrenaje cu axe încrucișate, pentru a căror funcționare corectă trebuie ca roțile sa fie astfel realizate astfel încât conurile de divizare sa aibă vârful comun. Pentru ca acest lucru să se realizeze se alege ca bază tehnologică de reazem în timpul operației de danturare baza de montaj a pinionului. Reglarea poziției corecte la montaj se face cu ajutorul compensatorilor ficși sau reglabili, astfel încât pata de contact să fie deplasată spre vârful conului.
Grosimea dinților roților dințate conice este variabilă, ceea ce îngreunează sau face chiar imposibilă prelucrarea prin copiere a danturii cu freze disc modul.
De aceea tăierea golurilor se realizează în trei treceri succesive cu o freză disc aleasă în funcție de grosimea minimă a golului; după prima trecere (prelucrarea tuturor golurilor) se înclină freza și se execută trecerea a doua pentru preluarea adaosului de pe un flanc și apoi se execută a treia trecere cu înclinarea frezei în sens contra pentru celălalt flanc, așa cum sugerează schema prezentată în figura de mai jos.
2.5.1. Prelucrarea roților dințate conice prin metoda copierii
În mod curent roțile dințate conice se execută aplicând metodele de generare a profilului prin rostogolire, reproducând angrenarea cu roata plană generatoare (roata conică ce are unghiul la vârf 180o) în locul cremalierei de referință care se folosește la roțile dințate cilindrice. În timpul prelucrării se realizează rostogolirea fără alunecare a roții dințate care se taie pe roata plană generatoare, la care se materializează flancurile dintelui în angrenare prin muchiile așchietoare ale sculei.
Schema prelucrării prezentată în figura alaturata arată că rostogolirea semifabricatului pe roata plană imaginară este realizată cu ajutorul unui angrenaj format din roata plană șablon ce reprezintă prelungirea roții plane generatoare și un sector dințat conic pe a cărui axă este fixat și semifabricatul.
Mișcarea principală de așchiere este liniară (ca la mortezare) și este executată de două cuțite ce materializează în mișcare flancurile dinților roții plane și prelucrează ambele flancuri ale unui dinte al roții semifabricat. Pe lângă mișcarea principală de așchiere, ansamblul cuțitelor execută și o mișcare de rotație în jurul axei roții plane imaginare astfel încât să se realizeze condițiile generării profilului. După prelucrarea unui dinte, cu ajutorul unui dispozitiv de divizare se trece la prelucrarea unui alt dinte.
Prelucrarea roților dințate conice prin metoda copierii
Datorită particularităților de construcție ale mașinilor (mișcarea cuțitelor realizată perpendicular pe axa roții plane imaginare și utilizarea aceluiași segment la mai multe dimensiuni de roți) există abateri de la profilul dinților, materializate prin micșorarea petei de contact. De aceea prelucrarea roților de precizie se face în două etape:
−se face o danturare de degroșare a ambelor roți ale angrenajului și se verifică pata de contact obținută prin angrenarea de proba pe stand;
−se corectează reglajele mașinii în funcție de rezultatele obținute și se face danturarea de finisare.
Pentru condiții grele de lucru se folosesc de obicei roți dințate conice cu dantura în arc de cerc la care înălțimea dinților poate fi constantă. În acest caz, principial metoda de generare a profilului este aceeași dar cuțitele care materializează flancurile dinților roții plane imaginare sunt fixate după un cerc, pe fața frontală a unui cap de frezare(alaturata) ce execută mișcarea principală de așchiere (rotație în jurul axei proprii) și mișcarea de rotație în jurul axei roții plane imaginare.
2.5.2. Prelucrarea roților dințate conice cu dinți curbi:
a – schema de principiu; b – schema de lucru
Se folosesc mai multe metode de tăiere a dinților:
– procedeul simplu unilateral unde fiecare flanc al dintelui se prelucrează
separat cu câte un cap de frezat: unul la care cuțitele au tăișuri exterioare și
execută flancul concav și altul care are cuțitele cu tăișuri spre interior și
execută flancul convex;
– procedeul simplu bilateral unde prelucrarea se face cu un cap de frezat cu
cuțite ale căror muchii așchietoare generează flancurile opuse a doi
dinți succesivi ai roții;
– procedeul bilateral dublu la care ambele flancuri ale unui dinte se n
prelucrează simultan cu un cap de frezat ale cărui cuțite așchiază și pe un
flanc și pe celălalt.
Alegerea unuia dintre cele trei procedee prezentate se face în funcție de modul, număr de dinți precizia danturii și volumul producției.
Roțile dințate prelucrate prin metoda GLEASON se pot prelucra și prin rectificare, folosind mașini cu cinematica asemănătoare, la care cuțitele sunt înlocuite de discuri abrazive.
Pentru prelucrarea roților dințate cu dinți în spirală se folosește o metodă de prelucrare cu freză melc conică (metoda Kligelnberg), ce are avantajul unei tăieri continue (fără întreruperi pentru divizare), construcția mai simplă a mașinilor, utilizarea unor scule universale și productivitatea mai ridicată.
Metoda nu asigură însă o precizie bună, poate fi utilizată numai pentru angrenaje cu modulul m < 8, iar danturile nu pot fi rectificate.
2.6. Scheme tehnologice tipice de fabricare a roților dințate
Pană la danturare se aplică succesiunea operațiilor specifice tipului de roată (arbore sau alezaj).
Metoda de taiere a dinților se alege în funcție de modulul danturii și de configurația roții:
m < 2,5…3 – mortezare sau frezare dintr-o trecere;
m = 3…5 – frezare cu freza cu un început;
m > 5 – degroșare cu freze cu mai multe începuturi, finisare cu freza cu un început.
Pentru roțile dințate din oțeluri de îmbunătățire, tratamentul se aplică înainte de danturare dacă m < 8…10 și după danturarea de degroșare în cazul roților cu modul mai mare.
Partea III.
3. Proiectarea liniei tehnologice
3.1. Alegerea metodei de recondiționare și fundamentarea ei.
Metode de organizare a recondiționărilor:
la staționar,
în flux.
Alegem metoda de organizare în flux, ce presupune amplasarea utilajelor potrivit succesiunii operațiilor procesului tehnologic.
Forme ale fluxului: în linie dreaptă, în formă de „L”, „U”, „S” sau în circuit.
Ținând seama de volumul producției, număr mic de utilaje, cerințele de economisire a spațiului tehnologic și de scurtare a transportoarelor, de evitare amplasării opuse a intrărilor și ieșirilor, se alege un flux în formă de „U”.
3.2. Parametrii liniei tehnologice și ai transportorului
Ca regulă generală se urmărește să se prevadă o singură bandă de lucru cu capacitate corespunzătoare. Principalii parametrii ai liniei sunt:
– lungimea utilă a benzii:
unde:
np este numărul de piese ce urmează să fie concomitent pe bandă, corespunzător numărului de posturi de lucru;
d este pasul sau distanța dintre obiectele de pe bandă
A este lungimea stației de antrenare a benzii, în m (A=1…1,5 m).
– pasul sau distanța dintre obiectele de pe bandă
[m]
– viteza de deplasare a benzii:
[m/min]
unde kr este coeficient de ritmicitate (kr = 0,8…0,85).
– timpul de deplasare a produsului între două locuri de muncă succesive:
Partea IV
4. Proiectarea itinerariului tehnologic de fabricare a roții dințate din treapta I din cutia de viteze
[NUME_REDACTAT] I CV
a b. C.
Fig. 1
Roțile dințate libere, care prin rigidizare cu arborele secundar formează diferitele trepte de viteză, se montează pe lagăre de alunecare sau lagăre de rostogolire (fig. 8.19).
În figura 1, a se prezintă soluția de montare a roții libere 6 pe arborele intermediar 1 prin lagăr de alunecare. Între roata dințată 6 și arbore se introduce o bucșă de bronz & care înlătură frecarea dintre piesele de oțel. Ungerea lagărului se face printr-un canal 5 practicat în roată. Fixarea axială a roții este realizată în partea dreaptă prin șaiba de bronz 7 și un umăr al arborelui, iar la stânga de inelul elastic 2, forța transmițându-se prin șaiba de bronz 3 și butucul canelat 10 al elementului de cuplare. Transmiterea momentului de la roata liberă 6, aflată permanent în angrenare, la arborele se face prin deplasarea axială a mufei 9 spre dreapta peste dantura de cuplare 8 a roții libere 6.
În figura 8.19, b roata liberă se montează pe arbore prin intermediul unui rulment cu ace într-o soluție constructivă asemănătoare cazului precedent. Ungerea lagărului este făcută printr-un sistem de canale 11 practicat în arbore.
La soluția din figura 1, c montarea roții libere 13 se face prin lagărele de rostogolire 12 și li în carterul cutiei de viteze, independent de arbore. Solidarizarea roții de arbore se face prin deplasarea axială a mufei 25. Soluția, utilizată la autocamioanele cu sarcină utilă foarte mare, determină o lungire a cutiei de viteze dar se obține o descărcare a arborelui secundar de momentele încovoietoare.
Pentru satisfacerea în condiții cât mai bune a cerințelor constructive și funcționale ale cutiilor de viteze, la alegerea soluțiilor constructive trebuie avut în vedere și următoarele :
lărgirea degajării S (fig. 1, a, b, c) dintre roata dințată prelucrată și flanșa sau roata învecinată trebuie să permită ieșirea sculei tăietoare. Pentru roțile frezate, mărimea degajării poate fi verificată grafic (fig. 1, c), unde Df este diametrul exterior al frezei;
pentru a evita concentrarea efortului pe un punct sau pe o suprafață mică, fenomen ce duce la reducerea duratei de funcționare a angrenajului, se procedează la realizarea unei danturi convexe pe una din roțile dințate (fig. 1, d). Convexitatea se realizează prin șeveruirea danturii și se execută de obicei la roțile dințate de pe arborele intermediar;
pentru evitarea concentrărilor de eforturi ce apar la colțurile ascuțite ale dinților înclinați se aplică una din soluțiile din figura 1, e, f.
4.1. Schema procesului de fabricatie
În urma analizării desenului de execuție și ținând seama de regulile succesiunii logice a operațiilor s-a întocmit schema procesului tehnologic, astfel:
4.2.Itinerariul tehnologic
Operația 1. Strunjire fața 1
STRUNJIRE FATA 1-a
CONTROL STRUNJIRE FATA 1-a
Operația 2. Strunjire fața 2
STRUNJIRE FATA 2-a
POKA-YOKE STRUNJIRE DEGAJARE
CONTROL STRUNJIRE FATA 2-a
Operația 3. Mortezare dantură cuplare
MORTEZARE DANTURA CUPLARE
POKA-YOKE MORTEZARE DANTURA
CONTROL MORTEZARE DANTURA CUPLARE
Operația 4. Frezare dantură
FREZARE DANTURA
POKA-YOKE FREZARE DANTURA
CONTROL FREZARE DANTURA
Operația 5. Spălare
SPALAT-USCAT
CONTROL SPALARE
Operația 6. Frezare intrare dantură
FREZARE INTRARE DANTURA
CONTROL FREZARE INTRARE DANTURA
Operația 7. Frezare canale
FREZARE CANALE
CONTROL FREZARE CANALE
Operația 8. Șanfrenare dantură
SANFRENARE DANTURA
CONTROL VIZUAL SANFRENARE DANTURA
Operația 9. Șevaruire dantura
SANFRENARE DANTURA
CONTROL VIZUAL SANFRENARE DANTURA
Operația 10. Spălare înainte tratament termic
SPALAT-USCAT
CONTROL SPALARE
Operația 11. Carbonitrurare
TRATAMENT TERMIC
CONTROL TRATAMENT TERMIC
Operația 12. Sablare
SABLARE
CONTROL SABLARE
Operația 13. Rectificare interior și con
RECTIFICARE INTERIOR SI CON
CONTROL RECTIFICARE INTERIOR SI CON
Operația 14. Superfinisare con
SUPERFINISARE EBOS
SUPERFINISARE FINITIE
CONTROL SUPERFINISARE CON
Operația 15. Spălare finală
SPALAT-USCAT
CONTROL SPALARE
Operația 16. Verificare șoc
CONTROL CU ETALON
CONTROL OSCILARE SI SOC
Operația 17. Control final
CONTROL NIVEL 3
CONTROL PROFIL SURF 2D Hommel
CONTROL STAREA SUPRAFETELOR SURF 2D Hommel
CONTROL DEFECTE DE FORMA MAHR
CONTROL DIMENSIONAL INTERDIM
CONTROL DANTURA WGT350-WENZEL
CONTROL IN LABORATOR TR. TERMIC
CONTROL IN LABORATOR SANFRENARE
CONTROL IN LABORATOR ALTE COTE
CONTROL DIMENSIONAL BRUT INTERDIM
4.3. Fisa film a procesului tehnologic
4.4. Calculul adaosurilor de prelucrare și a dimensiunilor intermediare.
Pentru obținerea pieselor cu precizia necesarǎ și calitatea suprafețelor impusǎ de condițiile funcționale, este necesar ca de pe semifabricat sǎ se îndepǎrteze prin așchiere un strat de material care constituie adaosul de prelucrare.
Mǎrimea adaosului de prelucrare trebuie sǎ fie calculatǎ în așa fel încât sǎ se obținǎ produse de calitate la un preț de cost minim. Dacǎ adaosurile de prelucrare sunt prea mari, se mǎrește greutatea semifabricatului și consumul de material, sunt necesare faze sau operații suplimentare de prelucrare prin așchiere, se mǎrește consumul de scule așchietoare și uzura utilajelor, cresc consumurile de energie electricǎ, etc. În cazul când adaosurile de prelucrare sunt prea mici nu se pot îndepǎrta complet straturile superficiale cu defecte ale semifabricatului, deci nu se pot obține precizia și rugozitatea prescrisǎ a suprafețelor prelucrate și ca urmare se mǎrește procentul de rebut. Deci este foarte important sǎ se stabileascǎ valori optime pentru adaosurile de prelucrare.
a. Operația curentă: strunjire de degrosare – operația precedentǎ: Brut forjat
εi = 0;
Rzp = 1000µm;
Sp = 800µm.
ρp = 2 · ∆c · lc001;
∆c = 27 µm/mm
lc = 19.2mm
ρp = 1036µm
2Apmin = 2 · 1000 + 2 · 800-2·1036= 5673µm
2Apnom = 2Acmin + [NUME_REDACTAT] Tp pentru operația de turnare este:
Tp = 250 µm
2Apnom = 734,4+ 250 = 5873µm
dpmax = 117.5 – 5.87/2= 114.5mm
Diametrul piesei înainte de strunjire va fi: Ø114.5 mm
b. Operația curentă: strunjire de finisare – operația precedentǎ: strunjire de degrosare
εc = 0;
Rzp = 500µm;
Sp = 400µm.
ρp = 2 · ∆c · lc001;
∆c = 15µm/mm
lc = 17.5 mm
ρp = 535.5µm
2Acmin = 2 · 500 + 2 · 400 + 2·535.5= 2871 µm
2Acnom = 2Acmin + [NUME_REDACTAT] Tp pentru operația de strunjire este:
Tp = 160 µm
2Acnom = 2871+160= 3031 µm
dpmax = 114.5-3031/2=113.05mm
Diametrul piesei înainte de strunjire va fi: Ø113.05
4.5. Calculul regimurilor de lucru.
.1. Noțiuni de bază.
Pentru ca așchierea metalelor să aibă loc sunt necesare două mișcări: mișcarea principală de așchiere și mișcarea de avans. La rândul ei, mișcarea de avans poate fi executată printr-o mișcare sau prin mai multe mișcări.
La strunjire, mișcarea principală de așchiere este rotirea piesei, iar mișcarea de avans este mișcarea de translație a cuțitului. Strunjirea poate fi exterioară sau interioară.
.2. Elemente componente ale regimului de așchiere
Aceste elemente sunt:
adâncimea de așchiere t care este definită ca mărimea tăișului principal aflat în contact cu piesa de prelucrat, măsurată perpendicular pe planul de lucru;
viteza de așchiere v care este definită ca viteza la un moment dat, în direcția mișcării de așchiere, a unui punct de așchiere considerat pe tăișul sculei;
avansul s care este determinat de obicei în milimetrii la o rotație a piesei sau a sculei;
puterea efectivă de așchiere.
.3. Strunjirea interioară.
.3.1. Alegerea sculei. Industria constructoare de mașini folosește în marea majoritate a lucrărilor de strunjire, cuțite prevăzute cu plăcuțe din carburi metalice, excepție făcând strunjirea unor profile sau a unor aliaje speciale.
Stabilirea limitelor de uzură trebuie să țină seama de faptul că prin creșterea uzurii cuțitului se mărește valoarea componentei radiale a forței de așchiere, care determină abaterile de formă ale suprafeței de prelucrat. Din această cauză, la prelucrarea unor piese nerigide, când săgeata de încovoiere a piesei determină precizia de prelucrare, trebuie considerate valori ale uzurii cuțitului mai mici decât cele recomandate pentru strunjirea de degroșare.
Alegerea materialului părții active a cuțitului, pentru realizarea unei prelucrări în condiții date, se face în funcție de natura și proprietățile fizico-mecanice ale materialului semifabricatului. Materialul părți active poate fi din oțel carbon pentru scule, oțel aliat pentru scule, oțel rapid, carburi metalice, materiale mineralo-ceramice și diamante industriale.
O răspândire foarte largă o au cuțitele armate cu plăcuțe din carburi metalice, care pot fi alese din STAS 6374-6385/80. Parametrii geometrici ai părții așchietoare a cuțitelor sunt recomandați în STAS R 6375-85 și STAS 350-82.
.3.2. Alegerea adâncimii de așchiere. În majoritatea cazurilor, adaosul pentru prelucrarea de degroșare se îndepărtează într-o singură trecere deoarece în construcția modernă de mașini sunt adaosuri relativ mici.
În cazul strunirii de finisare se aplică aceeași recomandare, ținându-se cont că după prelucrarea de finisare suprafața trebuie să aibă o rugozitate egală cu cea indicată pe desenul de execuție al piesei respective.
Pentru adaosuri simetrice adâncimea de așchiere se va calcula
,
în care este adaosul de prelucrare.
Pentru prelucrarea de degroșare:
Pentru prelucrarea de finisare:
.3.3. Alegerea avansului. În cazul lucrărilor de strunjire, valoarea avansului depinde de:
rezistența corpului cuțitului;
rezistența plăcuței din carburi metalice;
eforturile admise de mecanismele de avans ale mașinii-unelte;
momentul de torsiune admis de mecanismul mișcării principale a mașinii-unelte;
rigiditatea piesei de prelucrat, a mașinii-unelte și a dispozitivelor;
precizia prescrisă piesei;
calitatea suprafeței prelucrate.
Primii patru factori influențează alegerea avansului în special la prelucrarea de degroșare, iar ultimii doi la prelucrarea de semifinisare și finisare.
Rigiditatea piesei, a mașinii-unelte și a dispozitivelor influențează alegerea avansului atât în cazul strunjirii de degroșare cât și la cea de finisare.
Valorile avansurilor pentru diferite tipuri de strunjiri sunt date în tabelele 10.7 – 10.14.
Avansul pentru strunirea interioară de degroșare pe strunguri normale și strunguri revolver cu cuțite din oțel rapid sau armate cu carburi metalice se alege din tabelul 10.8 după cum urmează:
materialul de prelucrat: fontă;
adâncimea de așchiere t: până la 2 mm;
diametrul secțiunii rotunde a cuțitului: 12 mm.
Se alege avansul s = 0,18 mm/rot.
Avansul pentru strunirea interioară de finisare cu scule armate cu plăcuțe dure sau cu cuțite din oțel rapid se alege (din tabelul 10.27, pag. 358) după cum urmează:
materialul de prelucrat: fontă;
rugozitatea suprafeței prelucrate: 1,6 μm;
raza la vârf a cuțitului r: 1,0 mm;
se alege avansul s = 0,3 mm/rot.
a. Verificarea avansului din punct de vedere al rezistenței corpului cuțitului. În cadrul acestei verificări se va neglija acțiunea forțelor Fx și Fy, luându-se în calcul numai acțiunea forței principale de așchiere Fz.
Pentru cuțitele cu corp de secțiune circulară, din condiția de rezistență la încovoiere se obține relația:
Forța principală de așchiere se determină cu):
în care:
C4 este un coeficient în funcție de materialul de prelucrat și materialul sculei așchietoare (tab. 10.15)
T este adâncimea de așchiere, în mm;
s este avansul de așchiere, în mm/rot;
x1, y1 sunt exponenții adâncimii și avansului de așchiere
HB este duritatea materialului de prelucrat;
n1 este exponentul durității materialului de prelucrat
Egalând între ele părțile din dreapta ale relațiilor Fz, pentru cuțite cu corp cu secțiune circulară și adoptând pentru Rai valoarea Rai = 200 N/mm2, va rezulta):
.
Valori ale avansurilor obținute trebuie să fie mai mari decât cele recomandate în tabele.
Deci:
b. Verificarea avansului din punct de vedere al rezistenței plăcuței din aliaj dur.
Pentru prelucrarea fontei, cu cuțite cu unghi de atac principal această verificare se face cu relațiile (10.12 și 10.13, pag 348, ținând cont de coeficientul de corecție Cs pentru fontă cu duritate mijlocie HB = 180…200):
în care:
C este grosimea plăcuței din carburi metalice;
Rm este rezistența de rupere la tracțiune a materialului de prelucrat, în daN/mm2;
t este adâncimea de așchiere în mm.
Pentru fonta cu duritate mijlocie HB = 200, Cs = 200, rezultă:
pentru strunjirea de degroșare;
pentru strunjirea de finisare.
c. Verificarea din punct de vedere al forței admise de rezistența mecanismului de avans.
Această verificare se face comparând componenta axială a apăsării de așchiere cu forța admisă de mecanismul de avans, trecută de obicei în cartea mașinii-unelte.
Avansul are valoarea (relația 10.18, pag 350):
[mm/rot]
Calculul forței tangențiale pe care o poate suporta dintele se poate calcula (cu relația 10.19):
în care:
m este modulul pinionului cremalierei, în mm;
y este coeficient de formă al dintelui (tab. 10.16);
b este lățimea pinionului, în mm;
Rai este rezistența admisibilă la încovoiere a materialului pinionului în N/mm2.
Numeric rezultă:
[mm/rot].
.3.4. Determinarea vitezei de așchiere. Viteza de așchiere poate fi determinată cu relația (10.29, pag. 359):
[mm/min],
în care:
CV este un coeficient care depinde de caracteristicile materialului care se prelucrează și ale materialului sculei așchietoare
T durabilitatea sculei așchietoare, în min.
m este exponentul durabilității
t este adâncimea de așchiere, în mm;
s este avansul de așchiere, în mm/rot;
HB este duritatea materialului de prelucrat în unități Brinell;
xv, yv sunt exponenții adâncimii de așchiere, avansului
n este exponentul durității materialului supus prelucrării;
k1,…, k9 diferiți coeficienți care țin cont de condițiile diferite de lucru în comparație cu cele considerate.
Pentru strunjirea de degroșare (s = 0,18 mm/rot):
CV = 133 (Materialul părții așchietoare a sculei: Carburi metalice din grupa de utilizare K40;
Materialul de prelucrat: Fontă;
Avansul în mm/rot ;
Condițiile de prelucrare: Cu răcire);
T = 90 (plăcuță P10, h×b = 20×20);
m = 0,2;
t = 1.78;
s = 0,18 mm/rot;
HB = 229;
xv = 0,22;
yv = 0,40;
n = 1,75 (pag. 361);
– influența secțiunii transversale a cuțitului
(q = h×b = 20×20 = 400 mm2 – suprafața secțiunii transversale a cuțitului;
ξ = 0,04 (pentru fontă) – coeficientul în funcție de materialul de prelucrat)
;
– influența unghiului de atac principal
(, conform pct. 3.3.3, lit. b;
ρ=0,45 – exponent în funcție de natura materialului de prelucrat,
;
– coeficient ce ține seama de influența unghiului tăișului secundar
(a = 15, pentru scule armate cu plăcuțe dure;
)
;
– coeficient ce ține seama de influența razei de racordare a vârfului cuțitului
(μ = 0,08 – pentru fontă – este un exponent funcție de tipul prelucrării și de materialul prelucrat;
r = 1)
;
– coeficient ce ține seama de influența materialului din care este confecționată partea așchietoare a sculei (tab. 10.31, pag. 362);
– coeficient ce ține seama de materialul de prelucrat (tab. 10.32, pag. 363);
– coeficient ce ține seama de modul de obținere a semifabricatelor;
– pentru fontă cu crustă cu duritatea HB=160…200 – coeficient ce ține seama de starea stratului superficial al semifabricatului;
– pentru formă plană cu unghi de degajare negativ – coeficient ce ține seama de forma suprafeței de degajare.
Rezultă:
.
Pentru strunjirea de finisare (s = 0,3 mm/rot) se obține aceeași viteză. Turația este:
.3.5. Determinarea turației de lucru și recalcularea vitezei de așchiere.
Din [4], vol. I, pag 267, tab 10.1 se alege pentru SN 450 × 1000: n = 90 rot/min (turația inferioară):
.
.3.6. Determinarea puterii efective de așchiere și compararea cu puterea mașinii unelte
([2], vol. I, pag 365)
Forța principală de așchiere, Fz, se determină cu
în care:
C4 este un coeficient în funcție de materialul de prelucrat și materialul sculei așchietoare (tab. 10.15)
T este adâncimea de așchiere, în mm;
s este avansul de așchiere, în mm/rot;
x1, y1 sunt exponenții adâncimii și avansului de așchiere (tab. 10.21);
HB este duritatea materialului de prelucrat;
n1 este exponentul durității materialului de prelucrat (tab. 10.22).
.
kW, putere inferioară celei de 7,5 corespunzătoare SN 450 × 1000.
Partea V
5. Calculul indicilor tehnico-economici ai liniei tehnologice
5.1. volumul anual de lucrări și repartizarea lui pe luni
Volumul anual este produsul între programul anual de produse în buc. și volumul de lucrări pe bucată.
[ore-om]
unde:
tb este norma de timp pe bucată [ore-om/buc.]
Np este nr. de piese ce se recondiționează pe an [buc.]
Volumul anual pe fiecare operație va fi:
Norma de timp pe bucată va fi:
; ore-om.
Numărul de zile lucrătoare pe an: [zile],
unde:
ze este numărul de zile calendaristice;
zod este numărul de zile libere stabilite prin lege pe toată durata anului calendaristic;
zs este numărul de zile de sărbători legale într-un an calendaristic.
zile
Volumul zilnic de lucrări:
Volumul lunar de lucrări:
5.2. Alegerea regimului de lucru și calculul fondului de timp anual
Regimul de lucru se stabilește funcție de volumul de lucrări și de prevederile legale ce reglementează durata lucrului pe schimburi.
fondul de timp reprezintă numărul de ore de lucru pe un interval de timp:
[ore] ([1], pag. 68, rel. 4.3)
unde:
ns = nr. de schimburi în 24 de ore
ts = durata unui schimb
α = coeficient ce ține seama de întreruperi neprevăzute ale lucrului pentru diverse motive: calamități naturale, întreruperi energie electrică, etc.): α = 0,98…0,99. se adoptă α = 0,98.
ore.
fondul de timp al muncitorului este:
[ore]
unde:
β = coeficient de reducere a fondului de timp datorită absențelor nemotivate și a concediului de odihnă; β = 0,95…0,97. Se adoptă β = 0,97.
ore.
fondul de timp al utilajului este:
[ore]
unde:
zr = zile de imobilizare în reparație ce revin în medie la un utilaj pe an
y = coeficient ce redă influența opririlor neprevăzute ale utilajului asupra fondului de timp: y = 0,85…0,95. Se adoptă y = 0,9.
ore.
Ritmul de recondiționare
Se calculează pentru a stabili ritmicitatea intrării-ieșirii din reparație a pieselor:
Mărimea inversă se numește ritmul de intrare-ieșire din reparație a pieselor:
5.3. Durata de imobilizare în reparație
Reprezintă timpul scurs din momentul intrării piesei în reparație până la ieșirea ei din reparație în condițiile respectării ritmului de reparație stabilit și absenței opririlor neprevăzute:
a) pe cale analitică (nu se aplică în cazul nostru):
[zile lucrătoare]
unde:
k este un coeficient ce ține seama de volumul de lucrări de recondiționare a pieselor uzate ce se execută concomitent cu reparația piesei, respectiv în aceeași unitate și de gradul de pregătire a lucrărilor; k = 1,0 pentru piese recondiționate în aceeași unitate; k = 0,75…1,0 când se folosesc și piese noi sau recondiționate în altă unitate;
m este numărul de muncitori ce participă simultan la repararea piesei;
q este coeficientul ce ține seama de dotarea tehnică a unității și de nivelul de depășire a normelor de către muncitorii ce execută reparația; q = 0,95…1,2
b) pe cale grafică se determină cu ajutorul graficelor cu bare tip Gantt sau a graficelor rețea (teoria grafurilor).
5.4. Frontul de reparație
Reprezintă numărul de piese ce se află simultan în reparație în diferite etape de execuție:
[buc]
unde:
ti este durata de imobilizare în reparație, în zile lucrătoare;
R este ritmul de reparație, în buc./zi.
zile; buc.
5.5. Numărul de muncitori și de posturi de lucru
a) pentru un loc de muncă unde se execută o operație sau o piesă simplă, numărul de muncitori direct productivi este:
[oameni]
unde:
Vai este volumul de lucrări pentru realizarea operației sau piesei la tactul I, pe perioada considerată (un an), în ore-om;
Fmi este fondul de timp efectiv al muncitorului pe aceeași perioadă, în ore.
Pentru operațiile de strunjire de degroșare și strunjire de finisare este necesar un muncitor categoria I.
b) Numărul de posturi de lucru se stabilește după numărul pozițiilor succesive pe care le ocupă produsul pentru realizarea operațiilor din procesul tehnologic:
[posturi]
unde:
m = numărul de muncitori necesar pentru efectuarea întregului volum de lucrări de același gen;
ms = numărul de muncitori ce lucrează simultan la același post de lucru;
ns = numărul de schimbări.
Pentru operațiile de strunjire de degroșare și strunjire de finisare este necesar un pot de lucru.
5.6. Numărul de utilaje, instalații și S.D.V.-uri
Pentru operațiile de strunjire de degroșare și strunjire de finisare este necesar un strung normal, SN 450 × 1000.
[NUME_REDACTAT] Mitelea, [NUME_REDACTAT] – “Selecția materialelor și a proceselor de fabricație “
[NUME_REDACTAT]-Bretotean –“ Fabricarea și asamblarea autovehiculelor rutiere. Vol II”
[NUME_REDACTAT]. ș.a. – Automobile, [NUME_REDACTAT] și pedagogică, București,1980 ;
[NUME_REDACTAT]. ș.a. – Dinamica autovehiculelor, litografiat Universitatea din Pitești, 1997;
[NUME_REDACTAT]. ș.a. – Dinamica autovehiculelor, litografiat Universitatea din Pitești, 1998;
Stoicescu A. -Dinamica autovehiculelor, Îndrumar de proiectare, Litografiat, Universitatea din Pitești, 1990;
Tabacu I., Gh. Poțincu ș.a. – Calculul și construcția automobilelor,
[NUME_REDACTAT] și Pedagogică, București, 1982;
[NUME_REDACTAT]. ș.a. –Calculul si constructia automobilelor, EDP, Bucuresti, 1982;
Tabacu I. ș.a. -Limitele de oportunitate pentru soluția tracțiunii integrale la autoturisme, [NUME_REDACTAT] de Automobile RIA, nr.3, 1992 ;
Tabacu I., Gh. Poțincu ș.a. – Calculul și construcția automobilelor, [NUME_REDACTAT] și Pedagogică, București, 1982;
Draghici I – Suspensii si amortizoare, [NUME_REDACTAT], București, 1970
* * * [NUME_REDACTAT] (SR ISO);
* * * Manuale de reparații, întreținere și exploatare a autovehiculelor;
* * * Colecția de reviste și cataloage auto : AUTOpro,
* * * Notite de curs: CCA, DA
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Tehnologii de Fabricare Si Asamblare ale Autovehiculelor (ID: 2222)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.