Ingranaggi a vite: calcolo della resistenza con CSN 01 4686

Basato sul calcolo della trave ad estremità fissa. Include la maggior parte degli effetti.

Fattore di sicurezza della fatica da contatto

dove:

 

σ Hlim

limite della fatica da contatto (valore materiale)

 

F t

forza tangenziale che agisce sui denti

 

b w

larghezza faccia operativa

Fattore di sicurezza della fatica da flessione

dove:

 

σ Flim

limite delle fatica da flessione (valore materiale)

Verifica dell'aumento della temperatura

Sicurezza contro il surriscaldamento: Q od P z

dove:

 

Q od = ϑ D A k

calore condotto via nell'olio

 

ϑ D = t max - t 0 = 60o

calo di temperatura disponibile

 

A

superficie della scatola degli ingranaggi, che conduce via il calore, A 9 . 10 -5 a 1,85 per le scatole molto scanalate

 

k

trasferimento del fattore calore, k 6.6.10 -3 (1 + 0,4n 1 0,75 ) per la scatola con ventilatore e vite di fondo

Verifica della deformazione dell'albero della vite senza fine

Deformazione risultante se la vite viene montata simmetricamente ed ha una lunghezza pari a l = 2.5 b 1 :

dove:

 

Momento di inerzia

 

Deformazione ammissibile:

 
 

y D 0,004m

albero con vite temprata

 

y D 0,01m

albero con vite sottoposta a trattamento termico

Calcoli dei fattori

Z N ... durata utile (per contatto)

1 ZN 1.8

Y N ... durata utile (per flessione)

1 ZN 1,85

N Hlim , N Flim ... numero base dei cicli di carico (valore materiale)

N K1,2 ... numero richiesto di cicli di carico (velocità)

N K2 = 60 L h n 2

Z L ... lubrificante

Z v ... velocità circonferenziale

Z E ... proprietà meccaniche del materiale

dove:

  μ

Coefficiente di Poisson (valore materiale)

 

E

modulo di elasticità (valore materiale)

Z H ... forma del dente corrispondente

Z ... lunghezza delle curve da contatto

Y ... effetto della mesh del profilo

per ε < 1:

per ε 1:

Y ... direzione elica

dove:

 

Y β min = 1 - 0,25 ε 0,75

Y F ... forma del dente (valore tabella)

Z V

Y F

20

1,98

22

1,93

25

1,95

27

1,8

30

1,76

33

1,7

36

1,62

40

1,55

45

1,48

50

1,45

60

1,4

80

1,34

100

1,3

150

1,27

300

1,24

K H ... carichi aggiuntivi (per contatto)

K H = K A K Hv K Hβ K Hα

K H ... carichi aggiuntivi (per flessione)

K F = K A K Fv K Fβ K Fα

K A ... forze dinamiche esterne

dove:

 

K Hv = K Fv

valori tabella

 

parte del caricamento di un singolo dente

 

caricamento di denti non uniformi lungo la larghezza (per contatto)

  Θ

deformazione vite (valore tabella)

 

caricamento di denti non uniformi lungo la larghezza (per flessione)

 

 
 

h = 2 m