Calcolo vita cuscinetti

Spero che lo schema si capisca comunque le ruote dentate non sono disposte orizzontalmente rispetto all'asfalto...

E' così sbagliato usare la sovrapposizione degli effetti? Ricordo di averla usata all'università per casi simili, ma potrei benissimo sbagliarmi.

Se dovessi svolgere l'esercizio scomponendo sui diversi piani come fatto da te, dovrei scomporre la forza tangenziale scambiata dagli ingranggi nella componente verticale e in quella orizzontale. Secondo me anche in questo caso dovrei comunque usare la scomposizione degli effetti in quanto rimarranno dei contributi di forza che non hanno la stessa direzione del carico P...

Allego infine lo schema delle forze assiali.
Le ho disegnate giusto per avere una visione più chiara del verso di queste ultime

Francesco_97 ha detto:

Nei miei calcoli sull'albero di uscita ho fatto una sovrapposizione degli effetti.
Ho prima considerato l'albero caricato dalle sole forze dovute all'ingranamento delle ruote dentate e ho trovato la risultante radiale delle forze per mezzo delle formule della SKF.
Ho poi calcolato lo sforzo dovuto al carico sulla trave quindi non considerando il contributo dovuto alla potenza di rotazione ma solo quello dovuto al carico sullo pneumatico.
Trovato il contributo radiale anche di questo secondo caso, ho usato il teorema di pitagora per considerare entrambi i contributi.

Da quello che mi dici, il mio procedimento è sbagliato.

Allego uno schema più specifico del caso studio (non l'ho fatto prima in quanto pensavo bastasse sommare i due contributi tramite teorema di pitagora).

Clicca per espandere...

La sovrapposizione degli effetti è una tecnica utilizzata soprattutto se i sistemi sono molto complessi, ma la sua applicazione non è detto che sia equivalente alla soluzione del problema completo.

Se vuoi essere sicuro che la sovrapposizione degli effetti che hai fatto tu sia corretta, devi confermare con il calcolo completo dell'albero allungato e calcolato completamente.
Certamente che "unire" le reazioni da cuscinetto/ingranaggi e la trave con la forza della ruota porterebbe essere giusta.

Alla fine se guardi le equazioni non è nulla di così sconvolgente da risolvere.
Io non ho molto tempo per mettermi a fare i conti sul nuovo sistema ma ti ho scritto le equazioni.
È nel tuo interesse verificare se è corretto o meno, così poi mi dici.

Se rileggi attentamente i miei post ti rendi conto che quando ho iniziato i calcoli mi sono lasciato forviare dal tuo schema skf e solo con quello non abbiamo risultati uguali perché l'albero di uscita ha anche la forza radicale data dalla ruota.
Quindi quandoe ne sono accorto ti ho dato il nuovo set di formule che dovresti usare.

Siccome il sistema va studiato in due piani avrai un po' di equazioni da risolvere ma sono semplici e corte.

Meglio essere sicuri quando si studiano i sistemi composti.

Io per lavoro non faccio più le equazioni ma uso direttamente Ftool. L'unica cosa è che essendo un programma per calcolo travi 2d occorre fare a mano la composizione e fare la radice della somma dei quadrati.
Col tempo mi piacerebbe avere un programma gratuito per farle in 3d perché spesso lavoro su combinazione di alberi con tanti ingranaggi in presa.
Chiaramente quello a mano ci vuole una settimana e c'è il rischio di sbagliare qualcosa senza nemmeno accorgersi.

Grazie mille, confronterò sicuramente i calcoli.
Si alla fine le equazioni sono le solite dell'equilibrio della trave.
Per farlo devo prima scomporre la P lungo la direzione tangenziale alle due ruote dentate giusto?

Ho trovato questo schema per il calcolo delle forze assiali sui cuscinetti a rulli conici...
Proverò a sommare lo sforzo assiale trovato con queste formule (file allegato) con lo sforzo assiale dovuto all'angolo d'elica e ti farò sapere.

Intanto grazie ancora

Riprendendo quanto hai scritto nei tuoi post precedenti, quello che non mi torna è il calcolo delle tre reazioni principali.
Hai usato il numero di denti, modulo, angolo elica, giri e potenza da 5,1kW.

Se ho capito bene, qui non c'è nessuna sovrapposizione.
"T" è troppo alta se non c'è sovrapposizione.
È qui che mi son chiesto: ma lo pneumatico?

Quindi è da qui che devi controllare i conti.
Spero di essere riuscito a spiegare il mio dubbio.

Francesco_97 ha detto:

Grazie mille, confronterò sicuramente i calcoli.
Si alla fine le equazioni sono le solite dell'equilibrio della trave.
Per farlo devo prima scomporre la P lungo la direzione tangenziale alle due ruote dentate giusto?

Ho trovato questo schema per il calcolo delle forze assiali sui cuscinetti a rulli conici...
Proverò a sommare lo sforzo assiale trovato con queste formule (file allegato) con lo sforzo assiale dovuto all'angolo d'elica e ti farò sapere.

Intanto grazie ancora

Clicca per espandere...

Le formule che hai allegato sono quelle per capire come vengono caricati i cuscinetti a seconda della posizione e del carico. Ma questo lo si usa solo per il calcolo della durata dei cuscinetti. Questo perché il rullino conico scompone al suo interno le forze Indipendentemente che esista realmente una forza esterna radiale e/o assiale.
Non confondere le cose.
Se P è la forza della ruota andrà scomposta se non giace su uno dei due piani ortogonali principali.

meccanicamg ha detto:

Le formule che hai allegato sono quelle per capire come vengono caricati i cuscinetti a seconda della posizione e del carico. Ma questo lo si usa solo per il calcolo della durata dei cuscinetti. Questo perché il rullino conico scompone al suo interno le forze Indipendentemente che esista realmente una forza esterna radiale e/o assiale.
Non confondere le cose.
Se P è la forza della ruota andrà scomposta se non giace su uno dei due piani ortogonali principali.

Clicca per espandere...

Si, la userò solo nella fase finale, nel calcolo della vita dei cuscinetti

meccanicamg ha detto:

Riprendendo quanto hai scritto nei tuoi post precedenti, quello che non mi torna è il calcolo delle tre reazioni principali.
Hai usato il numero di denti, modulo, angolo elica, giri e potenza da 5,1kW.
Visualizza allegato 75424Visualizza allegato 75425
Se ho capito bene, qui non c'è nessuna sovrapposizione.
"T" è troppo alta se non c'è sovrapposizione.
È qui che mi son chiesto: ma lo pneumatico?

Quindi è da qui che devi controllare i conti.
Spero di essere riuscito a spiegare il mio dubbio.

Clicca per espandere...

Mhh si ho capito il tuo dubbio.
Esatto, lì non ho considerato la sovrapposizione...

Rifarò i calcoli considerando anche la scomposizione della forza P

Francesco_97 ha detto:

Mhh si ho capito il tuo dubbio.
Esatto, lì non ho considerato la sovrapposizione...

Rifarò i calcoli considerando anche la scomposizione della forza P

Clicca per espandere...

Una cosa che mi verrebbe da dire è:
tramite le equazioni del veicolo che si muove a velocità costante sto trovando la potenza di rotazione che devo vincere per mantenere il moto a quella velocità (senza considerare il carico radiale dovuto all'equilibrio della trave).
Infatti, se facessi il calcolo senza considerare la sovrapposizione degli effetti ma solo considerando la coppia da te citata mi viene una vita dei cuscinetti di diversi milioni di ore...

In ogni caso devo fare la verifica tramite le tue equazioni

Francesco_97 ha detto:

Una cosa che mi verrebbe da dire è:
tramite le equazioni del veicolo che si muove a velocità costante sto trovando la potenza di rotazione che devo vincere per mantenere il moto a quella velocità (senza considerare il carico radiale dovuto all'equilibrio della trave).
Infatti, se facessi il calcolo senza considerare la sovrapposizione degli effetti ma solo considerando la coppia da te citata mi viene una vita dei cuscinetti di diversi milioni di ore...

In ogni caso devo fare la verifica tramite le tue equazioni

Clicca per espandere...

Forse mi sono spiegato male.
Quello che voglio dire è: credo che quella coppia lì non sia alta per quel regime di rotazione... infatti la vita dei cuscinetti cala drasticamente quando vado ad aggiungere il contributo dato dalla forza P.

Francesco_97 ha detto:

Forse mi sono spiegato male.
Quello che voglio dire è: credo che quella coppia lì non sia alta per quel regime di rotazione... infatti la vita dei cuscinetti cala drasticamente quando vado ad aggiungere il contributo dato dalla forza P.

Clicca per espandere...

Quei 4000N non corrispondono alla forza calcolata solo per il moto ingranaggi.
Verifica che formule hai usato....

meccanicamg ha detto:

Quei 4000N non corrispondono alla forza calcolata solo per il moto ingranaggi.
Verifica che formule hai usato....

Clicca per espandere...

Praticamente ho usato la potenza data dalla resistenza al rotolamento, la velocità angolare e il raggio primitivo.

La resistenza al rotolamento l’ho calcolata usando la massa del veicolo, la velocità di avanzamento e il diametro della ruota (con i vari coeff. Di resistenza al ritolamento)

Francesco_97 ha detto:

Praticamente ho usato la potenza data dalla resistenza al rotolamento, la velocità angolare e il raggio primitivo.

La resistenza al rotolamento l’ho calcolata usando la massa del veicolo, la velocità di avanzamento e il diametro della ruota (con i vari coeff. Di resistenza al ritolamento)

Clicca per espandere...

Io ho preso per buono 5kW e i giri con le dimensioni degli ingranaggi calcolate con i tuoi dati m e Z.

Se la geometria è così

Le 3 forze di scambio sul dente sono Ft Fr Fx


Non quelle che hai indicato tu

Poi a queste ci dovresti fare la sovrapposizione....ma già qua è sbagliato.
Non so che formule vai usato per determinare le tre reazioni sul dente in accoppiamento.
Ma.... qualcosa non torna....o le formule o i numeri o boh. T senza sovrapposizione vale 1600N circa non 4800N. R vale 600N non 1700N.

Giri ingresso non sono quelli di Z58? Se non sono non li trovo scritti nel tuo foglio.

Spero che adesso hai capito cosa voglio dirti.

meccanicamg ha detto:

Io ho preso per buono 5kW e i giri con le dimensioni degli ingranaggi calcolate con i tuoi dati m e Z.

Se la geometria è così
Visualizza allegato 75429
Le 3 forze di scambio sul dente sono Ft Fr Fx
Visualizza allegato 75430

Non quelle che hai indicato tu
Visualizza allegato 75431
Poi a queste ci dovresti fare la sovrapposizione....ma già qua è sbagliato.
Non so che formule vai usato per determinare le tre reazioni sul dente in accoppiamento.
Ma.... qualcosa non torna....o le formule o i numeri o boh. T senza sovrapposizione vale 1600N circa non 4800N. R vale 600N non 1700N.

Giri ingresso non sono quelli di Z58? Se non sono non li trovo scritti nel tuo foglio.

Spero che adesso hai capito cosa voglio dirti.

Clicca per espandere...

Hai ragione, ho completamente sbagliato a scrivere la formula della T...

ecco i nuovi valori

Francesco_97 ha detto:

Visualizza allegato 75432
ecco i nuovi valori

Clicca per espandere...

Perfetto. Adesso ci siamo.
Ora da qui puoi andare avanti, un passo alla volta.
Un consiglio...non tenere più di un decimale dopo la virgola.... perché non ha senso come valore.
Già stai guardando i N che non sono grandi....se ti prendi 4 decimali....stai parlando del peso di un atomo.

meccanicamg ha detto:

Perfetto. Adesso ci siamo.
Ora da qui puoi andare avanti, un passo alla volta.
Un consiglio...non tenere più di un decimale dopo la virgola.... perché non ha senso come valore.
Già stai guardando i N che non sono grandi....se ti prendi 4 decimali....stai parlando del peso di un atomo.

Clicca per espandere...

Grazie ancora, continuo con la verifica...

Questa è la durata del cuscinetto a sfere

Skf dice, con bagno d'olio ISO VG 220.

Praticamente eterno così.
Ricordati che L10mh è quello più realistico a patto che temperatura e viscosità olio siano come da calcolo.