Si ipotizza che i coni della frizione siano in ghisa e che tra essi sia interposto del ferodo. (pag. I-79, I- 80)

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1 Traccia Lo schema disegnato in figura rappresenta un innesto a frizione conico con il quale si deve trasmettere la potenza di 125 kw che ruotano a 2000 giri/minuto Fissato con motivato criterio ogni elemento necesario si calcoli la lunghezza "l"delle generatrici del tronco di cono d'attrito e lo sforzo che deve esercitare la molla durante la manovra di innesto. Si esegua il proporzionamento del cinamtismno determinando dimensioni e materiali della molladei due alberi della linguetta ( chiavetta) di calettamento della campana sull'albero Premessa i dati mancanti sono stati ricavati dal "Manuale di meccanica" ed. Hoepli Dati Potenza da trasmettere Numero di giri n 2000 P 125 giri /min kw Calcoliamo subito la velocità angolare ω 2 π n = rad /s 60 Calcolo dimensioniconi frizione Si ipotizza che i coni della frizione siano in ghisa e che tra essi sia interposto del ferodo. (pag. I-79, I- 80) Il coefficiente di attrito sarà f 0.50 e la pressione aissibile p N/ 2 am 0.2 La frizione, a causa della velocità angolare relativamente elevata, sarà sottoposta ad una tensione di trazione causata dalle forze centrifughe, per limitare tali sollecitazioni, tenedo conto del materiele dei coni, si ipotizza come velocità periferica massima periferica v max 40 m/s (pag. I -188) Dalla conoscenza della massima velocità periferica è possibile ricavare il relativo diametro: D 0 2 v max ω 1000 = Scegliamo come diametro medio D m 00 R m D m 2 = 150. Ipotizziamo ancora un angolo si semiapertura del cono β 12 gradi β π β = radianti 180 Calcoliamo la coppia da trasmettere 1000 P ω = Nm 1000 = N Carmine Napoli pagina 1

2 Ricaviamo la forza tangenziale sarà : F t = N R m La forza assiale agente sull'albero e che genera la forza tangenziale è: Questa è la forza minima per trasmettere la potenza data F a F t f sin β = N La larghezza della generatrice di contatto è poniamo l 50 l F a 2 π R m p am sin = β si ha D max 2 R m + l 2 sin β = D min 2 R m - l 2 sin β = la lunghezza assiale è : l a l cos β = Poniamo D max D m + 12 = 12. D min D m - 12 = 288. l a 55 si ha: β e arctan 1 2 D max - D min l a = gradi l l a cos β e = maggiore dei 48 necessari Carmine Napoli pagina 2

3 Calcolo diametro albero con linguetta Materiale C 40 bonificato (si scelgono i dati riferiti a diametri tra 16 e 40 ) Tensione di rottura R N/ 2 m 640 Tensione di snervamento N/ 2 R e 420 Si ipotizza un coefficiente di sicurezza γ La tensione aissibile è σ N/ 2 am R e = 140. γ τ am σ am = N/ 2 Equazione di stabilità τ max τ am da cui d a1 16 π τ am d a1.501 Si sceglie un diametro di d a1 40 h = 4.5 (per tener conto della cava della linguetta) che in questo caso è Calcolo diametro albero scanalato Ipotizzando lo stesso materiale il diametro di nocciolo dovrà essere almeno di 5 dalla tabella I.2 del manuale che deriva dalle norme UNI 895 si sceglie il profilo 8 x 6 x 40 numero denti 8 diametro di nocciolo d = 6 diametro maggiore D = 40 Carmine Napoli pagina

4 Calcolo lunghezza linguetta La linguetta ha dimensioni 10 x 8 ( b x h) b 10 h 8 La tensione di rottura del materiale della linguetta è N/ 2 R ml 590 La pressione massima se il mozzo è di ghisa è N/ 2 p aml 50 ponendo ancora come grado di sicurezza si ha τ aml R ml γ = è possibile ricavare la lunghezza minima relativa al taglio L lτ d a1 b τ aml = la lughezza minima relativa alla pressione è L lp 4 d a1 h p aml = Si sceglie una lunghezza di 160, qualora il mozzo avesse una lunghezza inferiore si possono inserire due linguette Calcolo lunghezza chiavetta Volendo utilizzare una chiavetta al posto di una linguetta dalla relazione max =f 1 * p 0 *b*l*d posto f si ha L c f 1 p aml b d a Carmine Napoli pagina 4

5 Calcolo molla elicoidale Il diametro della spira deve essere maggiore di 40 per cui lo poniamo pari a 70 r s 5 Scegliamo come materiale della molla una acciao al silicio 55 Si 7 avente Tensione di rottura R N/ Tensione di snervamento N/ 2 R p 1160 coefficiente λ 1.6 (pag I-191) τ a R 2 λ 0.7 = N/ 2 diametro filo d 16 F a r s π τ a = d si sceglie un diametro del filo di 10 Carmine Napoli pagina 5

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