Tehnologia de Asamblare a Mecanismului Pinion-Cremaliera

1.ARGUMENTUL

Mecanismul pinion-cremaliera este un angrenaj,un meecanism cu roti dintate care serveste la transmiterea directa si fortata a miscarii de rotatie de la un arbore conducator la un arbore condus.

Rotile dintate sunt organe de masini care au la periferia lor dintii dispusi in mod regulat pe suprafetele teoretice numite suprafete de rostogolire.Procesul continuu de contact intre dintii rotilor conjugate ai unui angrenaj in vederea asigurarii miscarii neintrerupte a celor doua roti dintate se numeste angrenare.Angrenajele pot transmite miscarea de rotatie in ambele sensuri,fapt posibil prin utilizarea dintilor cu flancuri simetrice.

Angrenajele formeaza o categorie de organe de masini forte des utilizate in cele mai diverse costructii de masini si utilajr ca urmare a avantajelor lor :

-raport de transmitere constant;

-durabilitate si siguranta in functionare;

-dimensiuni si gabarit redus;

-posibilitatea de a transmite puteri intr-un domeniu larg de viteze si rapoarte de transmisie;

-randament ridicat(ajungand la 0,995).

Dezavantajele angrenarii sunt:

-necesitatea unei precizii inalte de executie si montaj;

-functionarea cu zgomot la viteze ridicate;

-limitarea la o serie de rapoarte de transmisie deoarece numarul de dinti trebuie sa fie un numar intreg.

In constructia moderna de masini si aparate,transmisia cu roti dintate constituie mecanismul cel mai important si cel mai utilizat.Astfel,constructia unui automobil,ca si aceea a unui strung cuprinde zeci de roti dintate.In schemele cinematice ale unor masini-unelte complexe se afla sute de roti dintate.Executate ingrijit si montate corect,pot garanta siguranta in functionare la viteze si puteri reduse in cazul aparatelor ceasornic,la puteri de zeci de MW in cazul masinilor grele,si la viteze periferice,ridicate pana la 100-150 m/s in cazul masinilor rapide.Gama dimensiunilor rotilor dintate este determinata de stadiul general al constructiei de masini.Astfel,domeniul de utilizare al angrenaielor este vast.

2.PROCESUL TEHNOLOGIC DE ASAMBLARE

Angrenajul este un mecanism format din doua sau mai multe roti dintate:una conducatoare,iar cealalta condusa(fig.1) ce servesc la transmiterea directa si fortata a miscarii de rotatie.Suprafetele cilindrice,reprezentate prin cercurile de rostogolire Dr1,Dr2(fig.1) se rostogolesc intre ele,fara alunecare,daca in afara ssi in interiorul acestor cercuri,deci pe periferia lor,se executa niste dinti si goluri asemanatoare.Astfel,alunecerea relativa a suprafetelor de contact-reprezentate prin cercurile de rostogolire-este exclusa,deoarece miscarea nu se mai transmite prin forta de frecare,ci printr-o forta de apasare intre dinti.In perioada transmiterii miscarii,dintii rotii conducatoare patrund succesiv intre dintii rotii pereche si realizeaza o presiune de contact antrenandu-i prin angrenare.Raportul de transmitere "i" este constant :

i=n1/n2= 1/ 2= 1/ 2=Dr1/Dr2=constant (fig.2)

Aceasta lege fundamentala pentru angrenare ,cere ca normala comuna la profilul dintilor in punctul de contact sa treaca prin polul angrenarii.

Elementele geometrice ale angrenajelor sunt cuprinse in STAS 6522-62 si 915-81.Principalele elemente geometrice ale rotii dintate si ale angrenajului sunt:

-inaltimea dintilor h este limitata spre varf de cercul exterior cu raza Re>Rb,iar in interior,de cercul interior Ri<Rb (fig.3).Diferenta Rb-Ri=c se numeste joc la fund.El este necesar pentru ca varful dintilor unei roti sa nu atinga roata pereche pe zona diametrului interior dintre dinti,spre a nu bloca angrenajul;

-cercul de rostogolire trece aproximativ pe la jumatatea distantei cercul de baza si cel exterior(masurata in directia razei);

-capul dintelui reprezinta distanta a dintre cercul de rostogolire si cel exterior;

-piciorul dintelui reprezinta distanta b dintre cercul de rostogolire si cel interior

Intre aceste marimi exista relatia a+b=h.Deoarece flancul dintelui coboara putin sub cercul de baza atunci b>a.Zona activa a flancului dintelui este cuprinsa intre Db si De.

-pasul circular p se obtine prin masurarea lungimii cercului pe cercul de rostogolire(numit si cerc de divizare de raza Rr) intre flancurile de acelasi sens a doi dinti alaturati (fig.3).

Intre lungimea cercului de divizare Dr,numarul de dinti z al unei roti dintate si pasul p exista legatura:zp= Dr deci (z= /p)Dr=Dr/m.

Din aceste relatii se poate scrie expresia pasului p,a modulului m,a diametrului cercului de rostogolire Dr (in mm) si a numarului de dinti z.

p= Dr/2 m=p/ Dr=mz z=Dr/m

-modulul m,numit si pas diametral,si numarul de dinti z al unei roti dintate sunt parametrii de baza in calculul mecanismelor cu roti dintate.

Pentru asigurarea angrenarii dintilor,perechea de roti trebuie construita cu acelasi pas p=p1=p2.Deoarece m=p/ rezulta ca cele doua roti au si acelasi modul m.Prin STAS 822-82 au fost limitate valorile modulului in mm.

Valorile recomandate ale modulului m,in mm (STAS 822-82)

Pasul p si diametrul cercului de rostogolire Dr se folosesc in calcule pentru determinarea altor parametrii de baza ai angrenajului.

-raportul de transmitere poate fi exprimat prin raportul numarului de dinti ai celor doua roti z1 si z2.Deoarece: i=Dr2/Dr1

Dr=zm rezulta i= Dr2/ Dr1=z2p/z1p=z2/z1

m=m1=m2

Relatia generala care exprima raportul de transmitere este:

i= 1/ 2=n1/n2=Dr2/Dr1=Db2/Db1=z2/z1=constant