Esercizio disegno costruzione di macchine

Martakynghi

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Salve ho svolto il punto 2 di questo appello verificando che è possibile montare un cuscinetto a rulli conici volevo chiedervo se il disegno sta fatto bene
 

meccanicamg

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Non ho capito cosa sia il punto due ma il disegno è meccanicamente possibile sbagliato per diversi motivi e soprattutto perché mancano battute valide sui cuscinetti/albero e il cuscinetto a destra interferisce anelli/gabbia con spallamenti e quindi si disintegra.

Non avrai mica saldato i cuscinetti all'albero?
 

meccanicamg

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Questa carcassa di riduttore direi che ha parecchi difetti e uno di questi è che il disegno delle sedi, se è completo così come a figura ha qualche problema.
Screenshot_20200306_231034.jpg
Per semplicità ci mettiamo dei cuscinetti radiali a sfera, immaginando che le spinte assiali dovute agli ingranaggi elicoidali siano molto basse.
Sicuramente a livello scolastico e vista la particolare "semplicità" del riduttore non credo sia necessario scomodare nessun altro tipo di cuscinetto.
Il cuscinetto di destra ha l'anello interno in battuta sull'albero e su un lato del mozzo. L'altro cuscinetto è palesemente flottante assialmente.
Se spingo l'ingranaggio verso destra si sposta tutto.....se spingo verso sinistra non si muove.

Soluzione 1 (iperstatica)
- spingo il cuscinetto di sinistra in battuta verso lo spallamenti mozzo di destra.
- monto distanziale pari ad anello esterno e lo metto tra cuscinetto e coperchio a ghiera così gli anelli esterni son fermi
- a sinistra del cuscinetto sinistro monto un seeger per albero così non si muove

Soluzione 2 (migliore isostatica)
- seeger fori da mettere a destra del cuscinetto destro
- distanziale tra i due cuscinetti per fare pacco anello interno cuscinetti
- seeger a sinistra del cuscinetto sinistro


...poi ci sono altre soluzioni....
 

meccanicamg

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Un riduttore coassiale con 25kW a 1450rpm in ingresso e rapporto di riduzione i=1/0,13= 7,69 con due stadi praticamente identici (così sembra dalle proporzioni del disegno).
Si può dire che si possono fare due stadi con rapporto 2,77 e quindi z=22 e z=61.

La seconda coppia, identica alla prima ma con coppia superiore sarà oggetto di verifica quindi ci passeranno 25kW a 1450/2,77= 523rpm e immaginiamo un fattore di servizio 1,25.

Screenshot_20200306_233609.jpg
Calcolando le forze radiali, assiali e di repulsione dei due stadi otteniamo una configurazione come quella sotto riportata, con elica uguale per poter sottrarre le forze assiali.

Screenshot_20200306_235558.jpg
Ci sono le valutazioni con segno negativo perché le forse sono applicate nel punto A ma nel lato sopra dell'ingranaggio e i bracci a e c sono nulli perché i cuscinetti sono interni.
Lo schema base rappresentato nel foglio di calcolo base è per ingranaggi ad assi paralleli classici ma su questo si possono cambiare i segni con un po'di ragionamento e ottenere un coassiale a due stadi.

Pertanto le forze sull'albero centrale sono le forze degli ingranaggi e le reazioni alle bronzine.

Per come è vincolato l'albero è un iperstatica 2 perché a destra c'è un incastro e a sinistra un manicotto...quindi c'è da divertirsi a risolvere l'esercizio oppure semplificare di brutto e sovradimensionare a occhio....ma non è una buona cosa, quindi la cosa pratica migliore sarebbe di usare Ftool e disegnare l'albero e mettere le forze e vedere i valori di taglio e momento flettente d con quelle determinare la sezione più sfavorevole e quindi calcolare lo sforzo di Von Mises nella sezione circolare.
 

meccanicamg

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Per quanto riguarda le bronzine useremo quelle in bronzo sinterizzato che hanno le seguenti prestazioni:
Screenshot_20200307_000915.jpg
Le formule di calcolo per la verifica sono queste:
Screenshot_20200307_000618.jpg
Dove per la bronzina che non deve avere carico assiale, ma ha solo radiale si ha:
Screenshot_20200307_000703.jpg
Mentre per la bronzina che sopporta carico assiale e radiale avremo la valutazione dell'assiale come anello:
Screenshot_20200307_000724.jpg
Oltre alla tenuta radiale come punto precedente.
 

Martakynghi

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Questa carcassa di riduttore direi che ha parecchi difetti e uno di questi è che il disegno delle sedi, se è completo così come a figura ha qualche problema.
Visualizza allegato 56543
Per semplicità ci mettiamo dei cuscinetti radiali a sfera, immaginando che le spinte assiali dovute agli ingranaggi elicoidali siano molto basse.
Sicuramente a livello scolastico e vista la particolare "semplicità" del riduttore non credo sia necessario scomodare nessun altro tipo di cuscinetto.
Il cuscinetto di destra ha l'anello interno in battuta sull'albero e su un lato del mozzo. L'altro cuscinetto è palesemente flottante assialmente.
Se spingo l'ingranaggio verso destra si sposta tutto.....se spingo verso sinistra non si muove.

Soluzione 1 (iperstatica)
- spingo il cuscinetto di sinistra in battuta verso lo spallamenti mozzo di destra.
- monto distanziale pari ad anello esterno e lo metto tra cuscinetto e coperchio a ghiera così gli anelli esterni son fermi
- a sinistra del cuscinetto sinistro monto un seeger per albero così non si muove

Soluzione 2 (migliore isostatica)
- seeger fori da mettere a destra del cuscinetto destro
- distanziale tra i due cuscinetti per fare pacco anello interno cuscinetti
- seeger a sinistra del cuscinetto sinistro


...poi ci sono altre soluzioni....
Sei stato esaustivo ti ringrazio moltissimo. Da pochi giorni sto studiando costruzione di macchine e sto cercando di capire bene questi cuscinetti . Ti ringrazio moltissimo.
Volevo chiederti quando si mettere i cuscinetti radiali conici a montaggio a X?
 

Martakynghi

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Tipo in questo caso ha montato dei cuscinetti radiali conici a montaggio ad X . Perché qui vanno bene questi cuscinetti e nel primo disegno no?
 

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Martakynghi

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Perché quando ho scelto il cuscinetto e ho fatto la verifica mi è uscito che il Cr <Co dove Co è stato preso dalla tabella dei cuscinetti visto che ho verificato ed è così sono andata a mettere i cuscinetti a rulli radiali
 

meccanicamg

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Tipo in questo caso ha montato dei cuscinetti radiali conici a montaggio ad X . Perché qui vanno bene questi cuscinetti e nel primo disegno no?
Il mio maggio che hai usato è teoricamente corretto ma praticamente no perché è giusto che se spingo assialmente non si muove nulla però realizzare un pacco cuscinetti con una battuta sul seeger senza un anello di rasamento risulta praticamente quasi sicuramente che ci sia troppo gioco assiale e il tuo albero inizia a sfarfallare.
Sicuramente i cuscinetti se sono in grado di portare il carico e hanno una durata superiore a quanto desiderato vanno bene.
 

Martakynghi

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Il mio maggio che hai usato è teoricamente corretto ma praticamente no perché è giusto che se spingo assialmente non si muove nulla però realizzare un pacco cuscinetti con una battuta sul seeger senza un anello di rasamento risulta praticamente quasi sicuramente che ci sia troppo gioco assiale e il tuo albero inizia a sfarfallare.
Sicuramente i cuscinetti se sono in grado di portare il carico e hanno una durata superiore a quanto desiderato vanno bene.
Nel dimensionamento a fatica dell'albero così ho proceduto e non c'è un carico assiale e radiale? Quindi vanno bene alla fine i cuscinetti che ho scelto?
 

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meccanicamg

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Nel dimensionamento a fatica dell'albero così ho proceduto e non c'è un carico assiale e radiale? Quindi vanno bene alla fine i cuscinetti che ho scelto?

I cuscinetti, a parte quelli puramente assiali (reggispinta) sono tutti adatti a sopportare un carico radiale e uno assiale. Infatti il carico equivalente è sempre dato dalle due componenti,

I cuscinetti radiali a una corona di sfere portano non tantissimo assiale ma vanno bene radiali.
I cuscinetti radiali a una corona di sfere a contatto obliquo portano radiale e un po' più assiale di quelli precedenti.
I cuscinetti a rulli portano solo radiale...quasi tutti.
I cuscinetti a rulli a botte fanno combinato.
 

meccanicamg

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Non so se hai dispense o libri adeguati sull'argomento cuscinetti ma ti consiglio di guardare qui e qui.

Se vuoi una panoramica per capire ogni tipo di cuscinetto cosa è in grado di portare come carichi ti consiglio la tabella allegata che è il punto di partenza per la scelta.

Ci sono tutti i tipi di cuscinetto con le loro caratteristiche generali.
 

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meccanicamg

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I cuscinetti a carico dinamico si calcolano per normativa così:
Screenshot_20200307_170626.jpg
Considerando il carico dinamico equivalente che è l'accoppiata forze assiali/radiali che il cuscinetto porterà e calcolerai la durata usando la formula di durata e il coefficiente di carico dinamico C.

Se usi delle lettere spiega sempre cosa siano.....io uso nomenclatura SKF che è universale.

Cr.... cos'è?
 

Martakynghi

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Sisi la nomenclatura che uso è SKF. Infatti avendo carico assiale e radiale ho scelto un cuscino a rullo conico con montaggio ad X che è anche economico poi ho fatto la verifica e mi esce che io carico dei cuscinetti è minore di quello scelto da tabella e inoltre la Forza assiale è trascurabile
 

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Martakynghi

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Sisi la nomenclatura che uso è SKF. Infatti avendo carico assiale e radiale ho scelto un cuscino a rullo conico con montaggio ad X che è anche economico poi ho fatto la verifica e mi esce che io carico dei cuscinetti è minore di quello scelto da tabella e inoltre la Forza assiale è trascurabile
Ecco perché secondo me vanno bene quei cuscinetti . Poi non sono saldati i cuscinetti ma sono bloccati
 

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MassiVonWeizen

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bloccare un cuscinetto che ha anche spinta assiale con un seeger non è la migliore delle soluzioni.
io partirei posizionando i cuscinetti contrari a come li hai disposti, quindi con l'anello esterno all'interno.
detto questo, in basso il cuscinetto è bloccato dal seeger anziché fare un distanziale fra lo spallamento e l'anello esterno del cuscinetto, oppure se lo si gira, come detto prima, far appoggiare l'anello interno direttamente sullo spallamento più basso. va detto che l'anello seeger ha delle distanze minime dal bordo, cosa che nel tuo disegno non sono mantenute e deve essere anche possibile montarlo e anche questo da tuo disegno non mi pare possibile.
il cuscinetto in alto lo bloccherei in maniera diversa che con un seeger, infatti ribaltando l'anello interno verso l'esterno, si può tranquillamente bloccare con una ghiera e rosetta di sicurezza.
il distanziale intermedio va fatto più spessodi quello disegnato
 

MassiVonWeizen

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dal sito SKF
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