Dimensionamento di un albero a sbalzo

Dimensionamento di un albero a sbalzo
Parametri Dentatura
Tipo denti: diritti
Angolo di pressione: 20°
P appartiene al piano z-y
La componente tangenzialeT
P cos 20°
Potenza = 2000 W
giri/min. = 3000
Diam. pignone D = 60
Dist. cusc. motore = 120 mm;
Sbalzo pignone = 45 mm;
Diametro d dell’albero?

Dimensionamento di un albero a sbalzo
ω = 2πn/60 = 314 rad/s
C = P/ω = 2000/314= 6.37 Nm
T D/2 = C = 6370 Nmm
T = 2 C / D = 213 N
Lo schema di riferimento,
considerando un piano passante per
l’asse dell’albero e parallelo alla
forza P è il seguente:
ma: T = P cos 20°
per cui:
P = 227 N

Diagrammi delle CDS
Sezione maggiormente sollecitata

Determinazione della sezione
Secondo l’ipotesi di Von Mises si ha:
σ eq =[(32 M f /πd 3 ) 2 +3(16 M t /πd 3 ) 2 ] 1/2
Scegliendo un acciaio C20 (Carbonio = 0.2%)
con σ sn = 380 MPa
ed adottando un fattore di sicurezza n = 2, la tensione
ammissibile è data da σ amm = σ sn /n=190 MPa.
σ eq =[(32 M f /πd 3 ) 2 +3(16 M t /πd 3 ) 2 ] 1/2 ≤σ amm
[(32*10215/πd 3 ) 2 +3(16*6370/πd 3 ) 2 ] 1/2 ≤ 190
La precedente disequazione è soddisfatta per d ≥ 9
Scegliendo un valore normalizzato per il diametro,
si prende d=10, per il quale si ha una σ eq = 118 MPa