Angrenarea dintre melc si roata melcata se face în asa fel încât la o rotatie cu 360 a melcului, roata melcata avanseaza cu un numar de pasi egal cu numarul de începuturi. În aceste conditii daca z1 reprezinta numarul de începuturi ale melcului, iar z2 numarul de dinti al rotii melcate, raportul de transmitere
. (10.258)
Obisnuit transmisia
miscarii se face de la melc la roata melcata. Transmisia inversa
are randament foarte mic, din care cauza se întrebuinteaza
foarte rar. Angrenajele melc-roata melcata pot fi cu melcul cilindric
- figura10.54 sau cu melcul globoidal - figura 10.54.
Angrenajele melc-roata melcata prezinta avantajul ca realizeaza rapoarte de reducere pe o plaja întinsa între 6 si 100, iar pentru transmisii cinematice chiar pâna la 1000. Deoarece în procesul de angrenare apar alunecari mari transmisiile melc-roata melcata:
sunt expuse griparii, din care cauza sunt necesare cupluri antifrictiune pentru materialele danturilor melcului si rotii melcate cât si o ungere abundenta
functioneaza cu randamente scazute comparativ cu alte angrenaje
necesita o suprafata exterioara suficient de mare pentru a putea evacua spre mediul exterior caldura produsa de frecarea flancurilor.
Conditiile de angrenare si solicitare sunt mai favorabile la angrenajele cu melc globoidal unde suprafata de contact este mai mare, dar acestea necesita conditii tehnice suplimentare care le cresc pretul de revenire.
Angrenajele melcate se folosesc la realizarea unor reductoare sau transmisii cinematice.
|
Elementele geometrice |
ale angrenajului melc-roata melcata nu depind de tipul melcului (procedeul de prelucrare). Dantura angrenajului melcat este definita de melcul de referinta - figura 9.79. Elementul de baza este cilindrul de referinta de diametru do.
La angrenajul melcat se evidentiaza:
modulul axial mx
modulul normal mn
modulul frontal mt
între care subzista relatiile:
(10.259)
Se alege din
STAS 822, 
.
Unghiul de înfasurare al elicei melcului γ01 se defineste prin relatiile:
(10.260)
Unghiul de
înclinare al elicei melcului γ01 este egal cu unghiul de
înclinare al danturii rotii melcate 
. Deoarece cresterea valorilor unghiului de înclinare al
elicei melcului γ01 înrautateste
conditiile de prelucrare, la valoarea lui se adapteaza si unghiul
de presiune 
- tabelul 10.14.
Tabelul 10.14
|
go1 |
|
Peste 15 pâna la 25 |
Peste 25 pâna la 35 |
Peste 35 |
|
aon |
|
|
|
|
Deoarece cresterea unghiului de presiune mareste pericolul de aparitie a subtaierii, elementele geometrice se exprima astfel:
la γ01 (q > 2z1) functie de mx.
la γ01 (q < 2z1) functie de mn.
Raportul de transmitere impune numarul de începuturi - tabelul 10.15.
Tabelul 10.15
|
Raport de transmitere |
|
|
|
|
|
Nr. Începuturi |
z1 |
|
|
|
|
Nr. dinti roata melcata |
z2 |
21-80 de preferat 20-40 |
|
|
|
Deplasare de profil |
x2 |
x2 0,5 (normal zero) |
||
|
|
|
|
||
Sectionând axial un angrenaj melc-roata melcata se obtine imaginea angrenarii unei roti dintate cilindrice cu o cremaliera - figura 10.56. Desfasurând figura10.57 o spira a melcului se obtine pasul
(10.261)
(10.262)
Daca punem conditia ca diametrul de divizare al melcului sa fie multiplu al modulului
(10.263)
se obtine coeficientul diametral cu care
si 
(10.264)
Din relatiile tangentei si diametrului de referinta se observa ca:
la q mic corespunde 
mare, deci randament bun, dar melc
subtire (do mic)
la q mare corespunde 
mic, deci scade randamentul, dar
creste rigiditatea melcului.
Alegerea coeficientului diametral este o problema de optimizare care depinde de datele problemei.
Valorile posibile ale coeficientului diametral sunt prescrise în STAS 6845-82 functie de modulul axial - tabelul 10.16.
Tabelul 10.16
|
m |
|
|
|
|
|
|
20 si 25 |
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
Observatii - Se prefera sirul doi de valori pentru q - Pentru melcii cu un început cu autofrânare statica asigurata se admite q = 18 |
|||||||
Pentru angrenajul nedeplasat
(10.265)
(10.266)
Se observa ca pentru melc coeficientul diametral înlocuieste numarul de dinti. Distanta între axe:
(10.267)
Modificarea danturii prin deplasare se poate realiza prin:
b.
Pastrând distanta între axe se modifica 
în 
. Punând conditia ca 
sa fie 1 sau 2 se
obtine x = -1; -0,5; +0,5 sau . De obicei 
În tabelul 10.17 se prezinta sintetizat relatiile pentru calculul elementelor geometrice ale angrenajelor melc-roata melcata, cu melc cilindric.
Tabelul 10.17
Relatii pentru calculul geometric al angrenajelor melc-roata-melcata cu melc cilindric
|
Datele de proiectare |
i; conditiile de functionare |
|||
|
Se aleg sau se calculeaza anterior |
mx - din calculul de rezistenta adus la valori conform STAS 822-82; se alege tipul si elementele de referinta STAS 6845-82; z1 si q - conform STAS 6845-82 |
|||
|
Elemente care se calculeaza |
||||
|
Denumirea |
Relatii de calcul |
|||
|
|
|
|
||
|
Raportul de transmitere |
|
|||
|
Modulul axial al melcului |
|
|||
|
Unghiul de presiune axial de referinta al melcului aox |
Melc
ZA - |
|||
|
Unghiul de presiune normal de referinta al melcului |
Pentru
melcii tip ZE, ZN1, ZN2, ZK1 si ZK2 Cand
se adopta |
|||
|
Pasul elicei |
|
|||
|
Coeficientul diametral |
|
|||
|
Unghiul elicei de referinta al melcului |
|
|||
|
Modulul normal al melcului |
|
|||
|
Inaltimea capului de referinta la melc |
de
obicei |
|
||
|
Jocul de referinta la cap |
|
|
||
|
Inaltimea piciorului de referinta la melc |
de
obicei |
|
||
|
Diametrul de referinta al melcului |
|
|||
|
Diametrul de cap al melcului |
|
|
||
|
Diametrul de picior al melcului |
|
|
||
|
Coeficientul deplasarii frontale a profilului rotii melcate |
a) Se modifica ad la a - STAS 6055-82
b) Se
pastreaza ad = a, dar se modifica z2 in
totdeauna
|
|||
|
Diametrul de rostogolire-divizare al melcului |
La
angrenajul nedeplasat La
angrenajul deplasat: |
|||
|
Lungimea melcului |
z1 |
|
||
|
1 sau 2 |
|
|||
|
3 sau 4 |
|
|||
|
Modulul frontal al rotii melcate |
|
|||
|
Modulul normal al rotii melcate |
|
|||
|
Unghiul de înclinare de referinta al dintelui la roata melcata |
|
|||
|
Diametrul de rostogolire al rotii melcate |
|
|||
|
Diametrul de referinta al rotii melcate |
Angrenaj
nedeplasat Angrenaj
deplasat |
|||
|
|
|
|||
|
Diametrul de cap al rotii melcate |
Angrenaj nedeplasat
|
|
||
|
Angrenaj deplasat
|
|
|||
|
Diametrul de picior al rotii melcate |
Angrenaj nedeplasat
|
|
||
|
|
Angrenaj deplasat
|
|
||
|
Diametrul exterior maxim al rotii melcate |
z1 |
d0max≤ |
||
|
|
|
|||
|
2 sau 3 |
|
|||
|
|
|
|||
|
Raza de curbura a suprafetei de vârf |
|
|
||
|
Latimea rotii melcate |
z1 |
b≤ |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|||
|
Distanta de referinta între axe |
|
|||
|
Distanta între axe |
|
|||
|
a |
dt |
df1 |
B |
z2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hoa1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hof1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Nr. Crt |
Denumirea parametrului care se calculeaza sau se alege |
Simbol UM |
Relatii de calcul si recomandari |
Observatii |
|
|
|
DATE DE PROIECTARE |
||||
|
|
Puterea nominala de transmis |
N[kN] |
|
|
|
|
|
Turatia de intrare |
n[rot/min] |
|
|
|
|
|
Raportul de transmitere |
i |
|
|
|
|
|
Durata de functionare |
Lh[ore] |
|
|
|
|
|
Conditii de functionare |
|
|
|
|
|
|
Distanta dintre axe din conditiile de functionare si executie |
a[mm] |
|
|
|
|
|
DATE CE SE ALEG PRELIMINAR |
||||
|
|
Cuplul de materiale si tratamente pentru melc si roata melcata |
|
|
|
|
|
|
Tesiuni admisibile - contact - încovoiere |
|
|
|
|
|
|
Numarul de inceputuri ale melcului |
z1 |
z1< 4 |
|
|
|
|
Coeficientul diametral |
q |
|
|
|
|
|
Elementele danturii de referinta la melc si roata melcata |
|
|
|
|
|
|
CALCULE DE DIMENSIONARE |
||||
|
|
Raportul de transmitere |
i |
|
|
|
|
|
Numarul de dinti ai melcului si rotii |
|
Se adopta z1<4;z2=iz1 |
|
|
|
|
Coeficientul diametral |
q |
z2 |
q |
|
|
|
|
||||
|
|
Unghiul elicei de referinta la melc în sectiune minima |
|
|
|
|
|
|
Distanta dintre axe |
a |
Se determina din figura 10.59 si se standardizeaza sau a=0,5m(q+z2) |
|
|
|
|
Modulul axial al melcului |
|
m=2a/(q+z2)poate fi si numar zecimal |
|
|
|
|
Diametrul de referinta |
|
d01=qm sau d01=df1+2h0f1 d02=mz2 sau d02=2a-d01 |
|
|
|
|
Dintele de referinta la melc înaltimea dintelui înaltimea capului dintelui înaltimea piciorului dintelui |
h01 h0a1 h0f2 |
h01=(1,6...1,8)m h0a1=(0,5...0,6)h01 h0f2=h01-h0a1 |
|
|
|
|
Dintele de referinta la roata înaltimea dintelui înaltimea capului dintelui înaltimea piciorului dintelui |
h02 h0a2 h0f2 |
h02=h01 h0a2=h0f1-c0 h0f2=h0a1+c0 |
|
|
|
|
Jocul de referinta la cap |
|
c0=(0,15...0,25)m |
|
|
|
|
Diametrul de cap |
|
da1,2=d1,2+2ha1,2 |
|
|
|
|
Raza de curbura a vârfurilor dintilor |
|
re1=a-0,5da1 re2=0,53df1max |
|
|
|
|
Raza de curbura la piciorul dintilor |
|
ri1=a-0,5df1 ri2=re2+h02 |
|
|
|
|
Diametrul de fund maxim la melc |
|
df1max=2 a-(r2i1-0,25L2)1/2 |
|
|
|
|
Lungimea melcului |
L |
L=dt-0,03a |
|
|
|
|
Semiunghiul limita de cuprinderea rotii melcate de catre melc |
|
dt dat, atunci sinqlim=dt/d02 Nu se cunoaste dt atunci qlim z0/z2 unde z0=ze/0.9 iar ze=0.1z2 |
|
|
|
|
Semiunghiul efectiv de cuprindere a rotii melcate de catre melc |
|
q qlim ze/z2 |
|
|
|
|
Unghiul de presiune axial al melcului |
|
De obicei ax ;daca nu atunci se determina cu relatia qlim z0/z2 si trebuie ca ax |
|
|
|
; Celelalte
tipuri de melci 
rezulta 
sau 
; Se adopta
conform STAS 6845-82
;
