TEMA DE PROIECT
Sa se proiecteze transmisia mecanica din figura de mai jos care cuprinde: motorul
electric(ME), transmisia...
Nr.
crt.
Data Etapa de lucru Realizat
1 25.02.2003 • tema de proiect. îndrumări 100
2 11.03.2003
• alegerea motorului elec...
CUPRINS
MEMORIU DE CALCUL
1. Alegerea motorului electric. Calculul cinematic si energetic
1.1 Alegerea motorului electric
...
5.1.2 Predimensionarea angrenajului
5.2 Calculul elementelor geometrice ale rotilor dintate
5.3 Calculul fortelor din angr...
B .
Partea grafica.
1.1 ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC
In functie de datele initiale se determina puterea si turatia motorulu...
CALCULUL MOMENTELOR DE TORSIUNE TRANSMISE DE ARBORI
PREDIMENSIONAREA ARBORILOR
Arborii reductorului sunt supusi la torsiun...
3.1 ALEGEREA TIPULUI CURELEI
Alegerea tipului curelei se face pe baza nomogramei pentru curele trapezoidale
inguste, in fu...
3.2 FRECVENTA INDOIRII CURELELOR
Frecventa indoirii curelelor se calculeaza cu relatia:
Se recomanda ca frecventa indoirilor sa nu depaseasca 40Hz la curele cu insertie
retea, respectiv 80Hz la curele cu insert...
CALCUL LAGAR HIDRODINAMIC
Lagărele cu alunecare hidrodinamice moderne s-au dezvoltat în paralel şi în
competiţie cu rulmen...
Centrul de greutate al calculului lagărelor radiale cu alunecare hidrodinamice îl
reprezintă proiectarea filmului de lubri...
- vascozitate dinamica i:1..5
=0.01490 =0.01089 =0.00820 =0.00635 =0.00504
ha – inaltimea maxima a filmului de lubrifiant ...
Proiectarea angrenajului conic
5.1.1 ALEGEREA MATERIALELOR PENTRU ROTILE DINTATE SI A
TRATAMENTELOR TERMICE SAU TERMOCHIMI...
danturii(ce confera rezistenta la socuri si conformabilitate in cazul unor contacte
defectuoase ale dintilor) asigurata de...
Conform calculelor numarul de dinti de pe pinion este de 16 si de pe roata
conduse este de 63.
CALCULUL ELEMENTELOR GEOMET...
Diametrul de divizare pe conul frontal exterior:
Pentru pinion: .
Pentru roata condusa: .
Diametrul de divizare pe conul f...
Latimea danturii:
Pentru pinion: .
Pentru roata condusa: ..
Unghiul capului dintelui:
Unghiul piciorului dintelui:
Unghiul...
Diametrul de cap al rotii cilindrice echivalente(inlocuitoare):
Pentru pinion: .
Pentru roata condusa: .
Diametrul de baza...
Forta normala pe flancul dintelui:
N
Sensul fortei tangentiale Ft ce
actioneaza asupra unei roti conice depinde
de sensul ...
angrenarii de pe flancurile dintilor pinionului , respectiv de terminare a angrenarii de pe
flancurile dintilor rotii ) su...
.
ALEGEREA SI VERIFICAREA RULMENTILOR
Arborii reductoarelor sunt in general arbori scurti (l/d<10, unde l este
distanta dint...
C0=31KN
e=0.42
Y=1.4
Aleg pentru arborele cu roata mare rulment 32010 cu :
d)Rulmentii radiali-axiali cu role conice, dato...
--verifica
VERIFICAREA ARBORILOR
Alegem pentru arbori ca material OLC45 STAS 600-82 cu urmatoarele
caracteristici:
240
VER...
De asemenea putem calcula:
Se calculeaza coeficientul de siguranta la oboseala pentru solicitarea de incovoiere
folosind r...
9.2 VERIFICAREA LA SOLICITARE COMPUSA
Verificarea la solicitare compusa (incovoiere si torsiune) se face pentru sectiunile...
Alegem lungimea necesara penei din verificarile la strivire si forfecare:
Avem urmatoarele tensiuni admisibile:
-la strivi...
Avem urmatoarele tensiuni admisibile:
-la strivire:
-la forfecare:
CALCULUL TERMIC AL REDUCTORULUI CU ROTI DINTATE
11.1 CA...
Randamentul lagarelor:
Randamentul datorat pierderilor prin barbotare:
Randamentul datorat pierderilor prin agitarea uleiu...
6. CONSTRUCŢIA CARCASELOR
Carcasa reductorului fixează poziţia relativă a arborilor şi implicit a roţilor dinţate.
Ca urma...
îmbunătăţire (HB < 3500 N/mm2
), în acest caz nervurile de rigidizare se dispun pe partea
exterioară a carcaselor.
La cons...
- două tălpi laterale pentru prinderea reductorului de postament, tălpi prevăzute cu
găuri pentru şuruburi de fixare;
- „u...
41219409 t ema-de-proiect
41219409 t ema-de-proiect
41219409 t ema-de-proiect
41219409 t ema-de-proiect
41219409 t ema-de-proiect
41219409 t ema-de-proiect
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

41219409 t ema-de-proiect

3,623 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
3,623
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
47
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

41219409 t ema-de-proiect

  1. 1. TEMA DE PROIECT Sa se proiecteze transmisia mecanica din figura de mai jos care cuprinde: motorul electric(ME), transmisia prin curele trapezoidale(TCT), lagarele hidrodinamice(LHD), cuplajul cu flanse(CF), reductorul de turatie(RT) si cuplajul elastic cu bolturi(CEB). Transmisia are urmatoarele caracteristici: puterea la iesire P= 21 kw. si turatia la iesire n3=250 rpm. Pentru transmisie se adopta un coeficient de serviciu ks= 1,6. FIŞA DE LUCRU
  2. 2. Nr. crt. Data Etapa de lucru Realizat 1 25.02.2003 • tema de proiect. îndrumări 100 2 11.03.2003 • alegerea motorului electric • calculul cinematic şi energetic • predimensionarea arborilor • calculul transmisiei prin curele • calculul LHD. desen preliminar 100 3 23.03.2003 • calculul angrenajului • calculul forţelor din angrenaj • verificarea angrenajului • calculul arborilor. reacţiuni şi diagrame de momente 4 08.04.2003 • alegerea rulmenţilor şi verificarea lor • alegerea şi verificarea penelor • alegerea şi verificarea cuplajelor • verificarea arborilor la solicitare compusă şi oboseală 5 22.04.2003 • alegerea lubrefiantului şi a sistemului de ungere • calculul temperaturii de funcţionare a reductorului • desen preliminar reductor • desen de execuţie preliminar arbore 6 06.05.2003 • transcriere • desene 7 20.05.2003 • predarea şi susţinerea proiectului
  3. 3. CUPRINS MEMORIU DE CALCUL 1. Alegerea motorului electric. Calculul cinematic si energetic 1.1 Alegerea motorului electric 1.2 Calculul cinematic 1.3 Calculul energetic 2. Predimensionarea arborilor 3. Proiectarea transmisiei prin curele trapezoidale 3.1 Alegerea tipului curelei 3.2 Alegerea diametrului primitiv al rotii mici 3.3 Calcularea diametrului primitiv al rotii mari 3.4 Distanta preliminara intre axe 3.5 Unghiul dintre ramurile curelei 3.6 Lungimea primitiva a curelei 3.7 Numarul de curele (preliminar) 3.8 Forta periferica transmisa 4. Calculul lagarului hidrodinamic 4.1 Stabilirea temperaturilor de echilibru termic 4.2 Calculul parametrilor pentru temperaturile de echilibru 4.3 Alegerea ajustajului si a raportului B/D optim 5. Calculul angrenajului 5.1 Predimensionarea angrenajului 5.1.1 Alegerea materialelor pentru rotile dintate si a tratamentelor termice sau termochimice
  4. 4. 5.1.2 Predimensionarea angrenajului 5.2 Calculul elementelor geometrice ale rotilor dintate 5.3 Calculul fortelor din angrenaj 5.4 Verificarile angrenajului 5.4.1 Verificarea incadrarii in limitele angrenarii si generarii 5.4.2 Verificarea dimensionala a danturii rotilor dintate 6. Calculul reactiunilor. Trasarea diagramelor de momente incovoietoare si de torsiune 6.1 Arborele pinion 6.2 Arborele rotii conduse 7. Alegerea si verificarea rulmentilor 8. Alegera si verificarea penelor 9. Alegera si verificarea cuplajelor 9.1 Cuplajul elastic cu bolturi 9.2 Cuplajul cu flanse 10. Verificarea arborilor 10.1 Verificarea la oboseala 10.2 Verificarea la solicitare compusa 10.3 Verificarea deformatiilor arborilor 10.4 Verificarea la vibratii 11. Alegerea lubrifiantului si a sistemului de ungere al angrenajului 12. Calculul termic al reductorului cu roti dintate 12.1 Calculul randamentului total al reductorului 12.2 Calculul temperaturii de functionare a reductorului
  5. 5. B . Partea grafica. 1.1 ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC In functie de datele initiale se determina puterea si turatia motorului de antrenare, alegand apoi tipul si caracteristicile functionale precum si dimensiunile acestuia. Puterea necesara a motorului se obtine tinand cont de puterea la iesirea din reductor, de pierderile energetice ale elementelor componente ale transmisiei exprimate prin randamentele acestora si de factorul de suprasarcina.
  6. 6. CALCULUL MOMENTELOR DE TORSIUNE TRANSMISE DE ARBORI PREDIMENSIONAREA ARBORILOR Arborii reductorului sunt supusi la torsiune si incovoiere. In aceasta faza a proiectarii,incovoierea nu poate fi luata in calcul datorita necunoasterii fortelor ce incarca arborii si nici a distantelor dintre reazeme si dintre forte si reazeme. Ca urmare, pentru a obtine niste valori orientative ale diametrelor arborilor se va face predimensionarea acestora la torsiune, iar pentru a tine cont de existenta incovoierii se va lucra cu valori admisibile τ at reduse.
  7. 7. 3.1 ALEGEREA TIPULUI CURELEI Alegerea tipului curelei se face pe baza nomogramei pentru curele trapezoidale inguste, in functie de puterea la arborele motor si de turatia rotii conducatoare. Se prefera utilizarea curelelor trapezoidale inguste care conduc la un gabarit mai mic al transmisiei decat curelele clasice.
  8. 8. 3.2 FRECVENTA INDOIRII CURELELOR Frecventa indoirii curelelor se calculeaza cu relatia:
  9. 9. Se recomanda ca frecventa indoirilor sa nu depaseasca 40Hz la curele cu insertie retea, respectiv 80Hz la curele cu insertie snur. Fortele din curelele trapezoidale inguste sunt prezentate in figura de mai jos: Rotile pentru curele trapezoidale sunt standardizate in STAS 1162-84, care stabileste forma, dimensiunile si metodele de verificare geometrica ale canalelor rotilor.
  10. 10. CALCUL LAGAR HIDRODINAMIC Lagărele cu alunecare hidrodinamice moderne s-au dezvoltat în paralel şi în competiţie cu rulmenţii. Domeniul de utilizare al rul menţilor s-a extins în defavoarea lagărelor cu alunecare hidrodinamice datorită avantajelor legate de fabricaţia de masă, asigurarea unor frecări reduse la turaţii oricît de mici şi posibilitatea folosirii unsorilor consistente. Totuşi, lagărele cu alunecare se dovedesc superioare şi de neînlocuit în aplicaţiile unde apar: - viteze periferice sau temperaturi ridicate; - vibraţii şi sarcini dinamice; - lubrifianţi neconvenţionali (gaze, apă, metale topite, lichide tehnologice etc.); - condiţii de montaj ce impun existenţa unui plan de separaţie (arbori cotiţi). Superioritatea lagărelor cu aluncare radiale hidrodinamice apare mai pregnant în cazul tipizării şi fabricării în serie mare sau în masă. Acest lucru este ilustrat de experienţa dobândită prin fabricaţia în masă a cuzineţilor tip bucşă şi a semicuzineţilor cu pereţi subţiri. Se poate vorbi chiar de reînlocuirea rul menţilor cu lagăre cu alunecare hidrodinamice. Această reînlocuire este justificată tehnico-economic prin îmbunătăţirea proprietăţilor materialelor antifricţiune utilizate, aplicate în straturi subţiri, prin scăderea preţului de cost sub cel al rulmenţilor şi prin avantajele existenţei unei pelicule de lubrifiant. Extinderea acestui început şi în alte domenii de utilizare decît cel al industriei de automobile şi tractoare este legată de dezvoltarea fabricaţiei de cuzineţi, de iniţierea fabricaţiei de lagăre cu alunecare tipizate şi de elaborarea unei metodici de calcul unitare care să fie extinsă în toate centre le de proiectare.
  11. 11. Centrul de greutate al calculului lagărelor radiale cu alunecare hidrodinamice îl reprezintă proiectarea filmului de lubrifiant autoportant. Acest film de lubrifiant trebuie să fie fiabil din cel puţin trei puncte de vedere: - al asigurării unei grosimi minime de lubrifiant suficient de mari pentru a garanta ungerea fluidă; - al funcţionării la o temperatură sub cea maximă admisibilă; - al stabilităţii în timp a acestui film prin asigurarea unui debit de lubrifiant suficient. Aceste cerinţe exclud posibilitatea utilizării unor calcule simplificate de genul celor care folosesc presiunea medie şi produsul . De asemenea nu sunt justificate, pentru lagărele cu alunecare de uz general, nici metodele de calcul automat care pornesc de la rezolvarea directă a ecuaţiilor termo-hidrodinamice ale teoriei lubrificaţiei. În prezenta metodă de calcul se utilizează rezultatele teo riei hidrodinamice a lubrificaţiei sub forma unor funcţii ale coeficienţilor caracteristici de principalii parametrii adimensionali. Aceste dependenţe greu de exprimat analitic, vor fi utilizate sub formă de grafice sau tabele. Metoda de calcul se referă la lagărele radiale cu alunecare hidrodinamice de uz general. Se remarcă deci că metoda ia în considerare lagărele comple te cu o singură zonă portantă, de altfel cel mai utilizat tip de lagăr radial hidrodinamic. Pentru calculul lagarului hidrodinamic avem urmatoarele date de intrare: forta ce actioneaza asupra fusului Fr=2500 N, diametrul fusului D=50 mm, turatia fusului n=n2=250 rpm. Alegem B/D = 0.5 D=50 mm diametrul fusului B= 25 mm latimea cuzinetului Calculul presiunii medii : Alegem urmatoarele valori pentru jocuri si temperaturi:
  12. 12. - vascozitate dinamica i:1..5 =0.01490 =0.01089 =0.00820 =0.00635 =0.00504 ha – inaltimea maxima a filmului de lubrifiant ha= 6,8*103 mm Ta –temperatura admisibila Ta = 900 C Ungerea se face cu inel si racire naturala prin corpul lagarului A=20*D*B= 25000 mm2 - aria exterioara a lagarului Kc = 5,5 – factot de transfer termic Εm = 0,7 emisivitatea Krj = 3,9+0.0039(tj-t0) + [0,072+0.0022(tj-t0)]t0 coeficient de radiatie K=(KC+KR)*W/m2 K=(14.6 14.99 15.82 16.65 17.48) PROECTAREA LAGARULUI HIDRODINAMIC
  13. 13. Proiectarea angrenajului conic 5.1.1 ALEGEREA MATERIALELOR PENTRU ROTILE DINTATE SI A TRATAMENTELOR TERMICE SAU TERMOCHIMICE Rotile dintate conice sunt organe de masini puternic solicitate. Principalele solicitari sunt cea de incovoiere la piciorul dintelui(efort unitar , σ F) si solicitarea hertziana la contactul flancurilor(efort unitar, σ H), ambele solicitari fiind variabile in timp dupa cicluri de tip pulsator. Rotile dintate utilizate in constructia de masini pot fi realizate din oteluri laminate, forjate sau turnate, din fonte, din aliaje neferoase(bronzuri, alame, aliaje de aluminiu etc.), iar uneori chiar din mase plastice. In cazul reductoarelor, dorinta de obtinere a unor utilaje compacte a condus la tendinta actuala de utilizare a rotilor dintate executate din oteluri care se durifica prin tratamente termice sau termochimice, reducerea gabaritului si a consumului de material prevaland asupra cresterii costului executiei tehnologice. Solutia moderna consta in utilizarea unor tratamente ce durifica doar stratul superficial, miezul dintelui ramanand moale. Se imbina astfel avantajele cresterii duritatii stratului superficial legate de marirea rezistentei la uzare in general si la pitting in special, cu cele conferite de tenacitatea
  14. 14. danturii(ce confera rezistenta la socuri si conformabilitate in cazul unor contacte defectuoase ale dintilor) asigurata de mentinerea duritatii reduse a miezului dintelui. Din calculul la tensiune superficiala de contact prin oboseala(pitting), apare recomandarea ca flancul dintilor pinionului sa fie mai dur cu cel putin 50 de unitati Brinell decat flancul dintilor rotii conduse, asadar se impune ca cele doua roti dintate sa fie executate din materiale diferite. PREDIMENSIONAREA ANGRENAJELOR La predimensionarea unui angrenaj conic se determina diametrul de divizare al pinionului si modulul danturii pe conul frontal exterior(d1, respectiv m) si numerele de dinti ale celor doua roti(z1 si z2). Se va aborda doar cazul rotilor conice cu dinti drepti cu dantura nedeplasata.
  15. 15. Conform calculelor numarul de dinti de pe pinion este de 16 si de pe roata conduse este de 63. CALCULUL ELEMENTELOR GEOMETRICE ALE ROTILOR DINTATE Semiunghiul conului de divizare: Pentru pinion: . Pentru roata condusa: . Modulul pe conul frontal exterior: Pasul pe conul frontal exterior: Coeficientul de latime: Modulul pe conul frontal median: Inaltimea capului dintelui: Inaltimea piciorului dintelui: Inaltimea dintelui:
  16. 16. Diametrul de divizare pe conul frontal exterior: Pentru pinion: . Pentru roata condusa: . Diametrul de divizare pe conul frontal median: Pentru pinion: . Pentru roata condusa: . Diametrul de cap: Pentru pinion: . Pentru roata condusa: Diametrul de picior: Pentru pinion: . Pentru roata condusa: . Lungimea exterioara a generatoarei conului de divizare: Pentru pinion: . Pentru roata condusa: . Lungimea medie a generatoarei conului de divizare: Pentru pinion: . Pentru roata condusa: .
  17. 17. Latimea danturii: Pentru pinion: . Pentru roata condusa: .. Unghiul capului dintelui: Unghiul piciorului dintelui: Unghiul dintelui: Semiunghiul la varf al conului de cap: Semiunghiul la varf al conului de picior: Diametrul de divizare al rotii cilindrice echivalente(inlocuitoare): Pentru pinion: . Pentru roata condusa: . Numarul de dinti ai rotii cilindrice echivalente(inlocuitoare): Pentru pinion: dinti. Pentru roata condusa: dinti.
  18. 18. Diametrul de cap al rotii cilindrice echivalente(inlocuitoare): Pentru pinion: . Pentru roata condusa: . Diametrul de baza al rotii cilindrice echivalente(inlocuitoare)(α =200 ): Pentru pinion: . Pentru roata condusa: . CALCULUL FORTELOR DIN ANGRENAJ Deoarece calculul de rezistenta se efectueaza pentru angrenajul cilindric inlocuitor (echivalent) de pe conul frontal median se considera forta normala pe dinte Fn aplicata in punctul de intersectie al liniei de angrenare cu cercul de divizare mediu. Forta normala Fn se descompune in trei componente ortogonale: forta tangentiala Ft la cercul de divizare mediu, forta radiala Fr si forta axiala Fa. Se neglijeaza pierderile de putere in angrenaje (deci fortele de frecare) care sunt reduse. Ca urmare, se calculeaza fortele ce actioneaza asupra pinionului datorita momentului de torsiune la arborele motor, iar fortele ce actioneaza asupra rotii conduse se iau egale si de sens contrar. In cazul angrenajului conic ortogonal (Σ =900 ) forta opusa lui Fa1 este Fr2 , iar lui Fr1 i se opune Fa2 . Fortele tangentiale: Fortele radiale: Fortele axiale:
  19. 19. Forta normala pe flancul dintelui: N Sensul fortei tangentiale Ft ce actioneaza asupra unei roti conice depinde de sensul de rotatie, forta radiala Fr si cea axiala Fa avand tot deauna acelasi sens. VERIFICARILE ANGRENAJULUI VERIFICAREA INCADRARII IN LIMITELE ANGRENARII SI GENERARII Sunt necesare verificari ale calitatilor geometrice ale angrnajelor care sa garanteze ca acestea se incadreaza in limite acceptabile in timpul generarii. Verificarea continuitatii angrenarii: Pentru angrenajul conic cu dinti drepti se calculeaza gradul de acoperire al angrenajului cilindric inlocuitor (echivalent): Verificarea interferentei dintilor: Diametrul unde: inceputului profilului evolventic depinde de procedeul tehnologic de executie a danturii.Considerand cazul uzual al executiei danturii prin utilizarea frezei melcate care are profilul cremalierei generatoare, relatia de calcul a diametrului inceputului profilului evolventic are forma: Diametrele cercurilor inceputurilor profilelor active ale flancurilor dintilor , respectiv (adica diametrele cercurilor pe care sunt situata punctele de incepere a
  20. 20. angrenarii de pe flancurile dintilor pinionului , respectiv de terminare a angrenarii de pe flancurile dintilor rotii ) sunt date de: , Conditiile ce trebuie indeplinite pentru a avea o angrenare corecta a celor doua roti, adica pentru a evita interfata dintilor in angrenare, sunt:
  21. 21. .
  22. 22. ALEGEREA SI VERIFICAREA RULMENTILOR Arborii reductoarelor sunt in general arbori scurti (l/d<10, unde l este distanta dintre reazeme si d diametrul mediu al arborelui) si in consecinta au rigiditate flexionala ridicata. Ca urmare unghiurile de inclinare in reazeme sunt reduse, ceea ce permite folosirea rulmentilor radiali cu bile si a rulmentilor radial- axiali cu role conice (ce impun conditii restrictive privind inclinarea in reazeme). Uneori se folosesc si rulmenti cu role cilindrice, rulmenti radial-axiali cu role precum si rulmenti oscilanti cu role butoias.In cele ce urmeaza ne vom referi la alegerea si verificarea rulmentilor radial-axiali cu role conice. Rulmentii radial-axiali cu role conice preiau atat sarcini radiale cat si sarcini axiale. Datorita contactului mai favorabil dintre role si calea de rulare din inele ei au, la aceleasi dimensiuni, capacitati de incarcare si durabilitati mai mari decat rulmentii cu bile. a)Vom folosi doua tipuri de montaje pentru rulmentii radial-axiali cu role conice: -montaj in “O”; -montaj in “X”. Montajul in “O” este utilizat in cazul unor distante reduse intre rulmenti (rotile fiind montate in consola). In cazul acestui montaj se realizeaza o majorare a distantei dintre centrele de presiune ale celor doi rulmenti in raport cu situatia de la montajul in “X”. Acest montaj il vom folosi pentru rezemarea arborelui pinionului. Reglarea jocului din rulmenti (la montaj) in vederea compensarii diferentelor de dilatare dintre arbore si carcasa in functionare se face cu ajutorul unei piulite care actioneaza asupra inelului interior al rulmentului. Montajul in “X” se utilizeaza la arbori mai lungi, pe care rotile sunt montate intre lagare. Reglarea jocului in rulmenti se face cu ajutorul capacelor ce fixeaza inelele exterioare. Acest montaj il vom folosi pentru rezemarea arborelui rotii conduse. b)Estimarea diametrului arborelui in dreptul rulmentului se face tinand cont de dimensiunile arborilor stabilite la predimensionarea acestora. Am stabilit diametrele capetelor de arbore ca fiind: d=35mm D=62mm T=18mm C=37.5KN simbolul rulmentului 32007 extras din STAS 3920-87
  23. 23. C0=31KN e=0.42 Y=1.4 Aleg pentru arborele cu roata mare rulment 32010 cu : d)Rulmentii radiali-axiali cu role conice, datorita constructiei lor, introduc forte axiale suplimentare (interioare). Un astfel de rulment incarcat cu forta radiala Fr introduce o forta axiala suplimentara data de relatia: - pentru rulmentul 1 de pe arborele cu pinion: -pentru rulmentul 2 de pe arborele cu pinion: - pentru rulmentul 1 de pe arborele cu roata motoare : - pentru rulmentul 2 de pe arborele cu roata motoare:
  24. 24. --verifica VERIFICAREA ARBORILOR Alegem pentru arbori ca material OLC45 STAS 600-82 cu urmatoarele caracteristici: 240 VERIFICAREA LA OBOSEALA Verificarea la oboseala a arborilor se face in sectiuni ale arborilor care prezinta concentratori de eforturi (canale de pana, salturi de diametru, degajari, filete etc.). Considerand cazul general in care intr-o sectiune cu concentratori de tensiuni avem atat efort unitar de incovoiere, cat si efort de torsiune, ambele variabile in timp, se parcurg urmatoarele etape: Se calculeaza marimile caracteristice ale ciclului variabil de solicitare la incovoiere. Chiar daca momentul incovoietor intr-o sectiune oarecare este constant in timp, datorita rotatiei arborelui efortul de incovoiere intr-o fibra oarecare variaza dupa un ciclu alternant simetric. Ca urmare putem scrie:
  25. 25. De asemenea putem calcula: Se calculeaza coeficientul de siguranta la oboseala pentru solicitarea de incovoiere folosind relatia lui Serensen: Se calculeaza pentru sectiunea considerata elementele ciclului de solicitare variabila la torsiune. De cele mai multe ori solicitarea la torsiune a arborilor este variabila dupa un ciclu pulsator. In acest caz:
  26. 26. 9.2 VERIFICAREA LA SOLICITARE COMPUSA Verificarea la solicitare compusa (incovoiere si torsiune) se face pentru sectiunile in care momentul echivalent este maxim sau pentru cele in care aria este diminuata datorita salturilor de diametru. a) B C b) B C c) B C ALEGEREA SI VERIFICAREA PENELOR Asamblarea rotilor dintate, arotilor de curea si a cuplajelor pe arbori se realizeaza de obicei cu ajutorul penelor paralele. Uneori se folosesc si alte tipuri de asamblari (cu strangere proprie, prin caneluri, prin pene inclinate sau prin strangere pe con). De obicei, pinioanele au diametre apropiate de cele ale arborilor asa incat ele se executa dintr-o bucata cu arborele. Se alege aceasta solutie daca diametrul de picior al rotii dintate dfsatisface conditia: Pentru arborele pinionului:
  27. 27. Alegem lungimea necesara penei din verificarile la strivire si forfecare: Avem urmatoarele tensiuni admisibile: -la strivire: -la forfecare: Pentru arborele rotii conduse: Alegem lungimea necesara penei din verificarile la strivire si forfecare:
  28. 28. Avem urmatoarele tensiuni admisibile: -la strivire: -la forfecare: CALCULUL TERMIC AL REDUCTORULUI CU ROTI DINTATE 11.1 CALCULUL RANDAMENTULUI TOTAL AL REDUCTORULUI Datorita frecarilor din angrenare, a frecarilor din rulmenti si a celor care apar la antrenarea uleiului din baie, putere la iesire din reductor, P3 , este mai mica decat cea de la intrare, P2 , diferenta reprezentand-o puterea pierduta Pp : Randamentul total al reductorului este dat de relatia: Randamentul angrenajelor: In timpul angrenarii apar pierderi de energie datorate unor cauze multiple: frecarea de alunecare, frecarea de rostogolire, comprimarea aerului si a uleiului intre dinti etc. Cea mai importanta este frecarea de alunecare a flancurilor dintilor in contact. Relatia pentru calculul randamentului angrenajelor cilindrice si conice, tinand seama de pierderile prin frecarea de alunecare este:
  29. 29. Randamentul lagarelor: Randamentul datorat pierderilor prin barbotare: Randamentul datorat pierderilor prin agitarea uleiului se calculeaza cu relatia: 11.2 CALCULUL TEMPERATURII DE FUNCTIONARE A REDUCTORULUI Folosin ecuatia de echilibru termic, se poate calcula temperatura reductorului in timpul functionarii. Caldura produsa prin frecari este disipata catre exterior prin carcasa reductorului (prin convectie si radiatie). Ecuatia de bilant termic a reductorului poate fi scrisa sub forma: Daca se inlocuiesc expresiile celor doua puteri, ecuatia de bilant termic capata forma:
  30. 30. 6. CONSTRUCŢIA CARCASELOR Carcasa reductorului fixează poziţia relativă a arborilor şi implicit a roţilor dinţate. Ca urmare, pentru asigurarea unei angrenări cât mai corecte, este necesară o bună rigiditate a carcasei. Pentru realizarea unui montaj lesnicios al arborilor, roţilor dinţate şi rulmenţilor carcasa este realizată din două bucăţi: carcasa inferioară şi cea superioară. Uzual carcasele reductoarelor se execută prin turnare din fontă (Fc 150, Fc 250 STAS 568-82) şi mai rar din oţel (OT 45, OT 55 STAS 600-82). În cazul producţiei de unicate sau de serie mică se poate realiza o construcţie sudată a carcasei, folosind tablă de oţel (OL37, OL42 sau OL44 STAS 500/2-80). În cazul carcaselor realizate prin turnare trebuie respectate condiţiile impuse de tehnologia turnării şi de economia prelucrării: - realizarea unei grosimi cât mai uniforme a pereţilor, cu evitarea aglomerărilor de material; pentru sporirea rezistenţei şi rigidităţii se recomandă utilizarea nervurilor; - asigurarea unei grosimi minime a pereţilor impusă de tehnologia de turnare şi de natura materialului carcasei; - trecerea treptată de la un perete ceva mai gros la unul mai subţire pentru diminuarea tensiunilor remanente după turnare; - asigurarea unor raze de racordare suficient de mari şi realizarea unor înclinări ale pereţilor (pentru extragerea uşoară a modelului din formă); - limitarea suprafeţelor prelucrate prin aşchiere la minimul necesar prin realizarea unor supraînălţări (bosaje) sau adâncituri (iamaje) pentru suprafeţele de reazem ale piuliţelor, şuruburilor, capacelor, dopurilor filetate etc. Construcţia unei carcase de reductor poate fi realizată prin turnare, indicându-se şi principalele elemente geometrice în cazul utilizării unor angrenaje din oţeluri de
  31. 31. îmbunătăţire (HB < 3500 N/mm2 ), în acest caz nervurile de rigidizare se dispun pe partea exterioară a carcaselor. La construcţia unei carcase turnate pentru un reductor cu angrenaje de portanţă mare (realizate din oţeluri durificate HB > 3500 N/mm2 ), în scopul măririi băii de ulei carcasa inferioară are pereţi verticali decalaţi faţă de cei ai carcasei superioare: carcasa inferioară are pereţi la exterior, în timp ce carcasa superioară îi are la interior. Rigidizarea carcasei superioare se face prin buzunarele de colectare a uleiului pentru ungerea rulmenţilor, iar a carcasei inferioare prin nervuri interioare de rigidizare. În cazul carcaselor sudate se impune respectarea unor condiţii legate de tehnologia sudării: - folosirea unor materiale uşor sudabile; - asigurarea accesibilităţii în vederea executării cordoanelor de sudură; - alegerea unor forme constructive care să se preteze la automatizarea sudării; - realizarea unei construcţii simetrice pentru ca tensiunile interne să fie reduse şi să nu conducă la deformarea carcasei; - grosimea pereţilor mai mică decât la carcasele turnate, dar nu prea mică pentru a nu se produce arderea lor în timpul sudării; - rigidizarea carcaselor prin nervuri; - detensionarea carcaselor înaintea prelucrării prin aşchiere. Prinderea celor două carcase se realizează prin intermediul asamblărilor filetate. În cazul carcaselor cu pereţi aliniaţi, se folosesc asambluri cu şurub şi piuliţă, iar în cazul celor cu pereţi decalaţi rolul piuliţei este jucat de gaura filetată din carcasa inferioară. Pentru rigidizarea zonelor de carcasă din vecinătatea rulmenţilor se urmăreşte apropierea şuruburilor de fixare de rulmenţi, apropiere permisă de realizarea unor îngroşări ale marginilor de fixare a carcasei în zona rulmenţilor. Pentru poziţionarea precisă a carcaselor se folosesc două ştifturi de centrare. La carcasa inferioară se prevăd: - un orificiu pentru evacuarea uleiului controlat de un dop filetat; orificiul trebuie plasat pe peretele lateral, razant la fundul băii de ulei, uneori fiind realizată şi o uşoară înclinare (1:100) a fundului băii către orificiu pentru a permite scurgerea întregii cantităţi de ulei;
  32. 32. - două tălpi laterale pentru prinderea reductorului de postament, tălpi prevăzute cu găuri pentru şuruburi de fixare; - „urechi“ necesare pentru ridicarea şi manipularea reductorului. În carcasa superioară se prevăd: - un orificiu de vizitare (obturat cu un capac detaşabil) care trebuie astfel dimensionat şi plasat încât să permită observarea danturii tuturor roţilor din reductor; - un orificiu filetat pentru dopul de aerisire care are rolul de a menţine presiunea din interiorul carcasei la valoarea presiunii atmosferice (eventuale suprapresiuni ar îngreuna asigurarea etanşeităţii); - un orificiu pentru tija de control a nivelului uleiului (joja); - orificii filetate pentru prinderea a două inele şurub necesare ridicării reductorului (dacă nu au fost prevăzute elemente pentru ridicare la carcasa inferioară sau dacă reductorul are gabarit şi greutate mare). Înălţimea carcasei inferioare se adoptă în funcţie de diametrul de cap al celei mai mari roţi, ţinându-se cont de adâncimea de cufundare a roţii în ulei şi de volumul necesar al băii de ulei (0,3...0,6l/kW). Se va ţine cont şi de faptul că distanţa de la suprafaţa de reazem a carcasei pe postament până la axa arborilor să aibă o valoare standardizată în STAS 2741-68. În cazul reductoarelor conice, pinionul conic se montează în consolă, arborele său fiind uzual rezemat pe doi rulmenţi cu role conice montaţi în O. Întreg acest ansamblu al arborelui pinion conic se montează într-o casetă care permite reglarea jocului dintre flancurile dinţilor roţilor conice la montaj. Anexa 26 prezintă recomandări privind construcţia capacelor pentru etanşarea alezajelor în care se montează rulmenţii şi care fixează axial inelele exterioare ale acestora. Ele se execută prin turnare sau forjare liberă sau în matriţă fiind prelucrate ulterior prin aşchiere. Pentru asigurarea etanşeităţii la străpungerea capacelor de către arborii de intrare, respectiv, ieşire din reductor se folosesc uzual manşete de rotaţie (simeringuri) standardizate care se aleg funcţie de diametrul arborelui.

×