PROIECTORGANE DE MASINI

II

I. Tema proiectului.

Sa se proiecteze o transmisie de uz general formata din urmatoarele componente:- un motor trifazat cu rotor in scurt-circuit;- o transmisie prin curele trapezoidale;- un reductor intr-o treapta cu angrenaj cilindric cu dinti drepti.

Transmisie de uz general

Elemente componente:1 – electromotor;2 – roata de curea conducatoare;3 – curea trapezoidala;4 – roata de curea condusa;5 – arborele 1;6 – arborele 2;7 – roata dintata cilindrica 1;8 – roata dintata cilindrica 2;9 – pereche rulmenti RUL1;

3

10 – pereche rulmenti RUL2;11 – carcasa reductorului.

II. Date initiale.

-turatia motorului de sincronism [700;1000;1500;3000]

-momentul de iesire din reductor

-turatia de iesire din reductor

-durata de functionare

-regimul de lucru, nr. de ore pe zi [8/24;12/24;16/24;20/24]

1. Alegerea tipului de electromotor.

Pentru a putea gasi electromotorul se calculeaza puterea de iesire.

1.1 Se calculeaza puterea de iesire.

1.2 Se calculeaza puterea electromotorului.

1.3 Se alege tipul de motor.

4

1.4 Dimensiunile constructive ale electromotorului.

Fig. 1 – Dimensiunile de gabarit ale motoarelor asincrone cu rotorul in scurt-circuit, din serie unitara, constructie cu talpi.

Tipul motorului Puterea

[kW]

Turatia

[rot/min]

Curent nominal in 380V

[A]

Rand.

[%]

Masa neta[kg]

ASI 132M-38-4 7.5 1435 15.88 85.5 0.84 6.5 2 2.2 0.147 72

Gabaritul

A AA AB AC AD B BA BB C D E

132M 38

216 62 278 275 194 178 65 230 89 38 80

F G GD H HA HC HD K L LC LD KK10 33 8 132 21 270 305 10 490 - - 2xIPE1

6

1.5 Stabilirea rapoartelor de transmitere.

5

2. Proiectarea unei transmisii prin curele trapezoidale inguste, deschisa cu arbori paraleli.

Standardizata in STAS 1163-71, STAS 7192-65 [dimensiuni pentru curele trapezoidale inguste] si STAS 1162-80 [dimensiuni pentru roti de curea].

2.1 Date initiale.

2.2 Tipul de curea.

Pentru puterea si turatia rezulta din calcul cureaua de tip SPZ.

6

Fig. 2 – Transmisie prin curea

Diametrul primitiv al rotii mici , se recomanda sa fie de 3 ori mai mare

decat diametrul de montaj (diametrul arborelui electromotorului).

Diam. primitiv

DpSectiunea canalului

nominal abateri limita

Y Z A B C D E (18)Tipul curelei trapezoidale

Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E (10X15)Ordinea de preferinta a diametrelor primitive

125 +2.00 + ++ ++ ++ ++ +

2.3 Calculul parametrilor geometrici

7

Lungimea primitivaLp

Curea trapezoidala ingusta tip Dif. max. admisa intre lungimile primitive ale

curelelor din acelasi set, la transmisii cu mai multe

cureleNominala abateri

limitaSPZ SPA SPB (16x15) SPC La seturi de

fabricatie curenta

La seturi de precizie

1600 ++ ++ ++ ++ 5 2.5

2.4 Calculul fortelor.

2.5 Calculul numarului de curele z.

- coeficient de functionare;

- coeficient de lungime;

- coeficient de infasurare;

- puterea de calcul;

- puterea nominala;

8

- coeficient minim de curele.

2.6 Dimensiuni si lungimi la curele trapezoidale.

Tipul curelei

Dimensiunile caracteristice ale sectiunii

Lp x h

a[mm]

H[mm]

[mm] [grade]

Lungimi primitive

Lp[mm]

[mm]

Sectiunea curelei

Ac[mm]

Min. Max.

Curele trapezoidale inguste STAS 7192-

65

SPZ 8.5x8.0 10 2 630 3550 71 54

Fig. 3 – Dimensiuni constructive curea trapezoidala

9

2.7 Dimensiunile rotilor transimisiei prin curele trapezoidale.

Fig. 4 – Dimensiuni constructive roata de curea trapezoidala

Tipul curelei

Diametrul primitiv min. Diametrul primitiv

max.

Diametrele canalelor [mm]

f e r

*Curea

trapezoidala ingusta 7192-65

SPZ 80 - 63 - 80

- - 800 8.5 2.5 9.0 0.5

Fig. 5 – Reprezentare roata curea

10

3. Proiectarea angrenajelor cilindrice cu dinti drepti.

3.1 Date initiale.

Conditii de funtionare:

- ciclograma de incarcare constanta;

- socuri medii pentru transimisia masinilor unelte;

- constructia angrenajului este inchisa [reductoare si cutii de viteza];

- material: OLC45

3.2 Predimensionarea angrenajelor cilindrice.

In etapa de predimensionare, se determina distant dintre axe din conditia de rezistenta a dintilor la oboseala de contact si modulul danturii sin conditia de rezistenta a dintilor la incovoiere.

3.2.1 Distanta minima necesara dintre axe

unde:

- raportul numerelor de dinti;

- momentul de torsiune la roata dintata 2;

- factor de utilizare;

- factor dinamic pentru dantura dreapta;

- factor de repartitie a sarcinii pe latimea danturii;

- factorul repartitiei frontale a sarcinii;

- coeficientul axial al latimii danturii;

- factor de influenta al formei flancurilor dintilor;

- factorul de influenta al gradului de acoperire;

- factorul de inclinare al danturii;

- factorul admisibil de siguranta;

- rezistenta de baza limita de oboseala de contact [pentru OLC45];

11

- factorul materialelor;

- factor de influenta al duratei de functionare;

- factor de influenta al ungerii;

- factor de rugozitate;

- factor de influenta al vitezei;

- factor dimensional;

- factorul rapoartelor duritatilor.

Fig. 6 – Distanta dintre axe

3.2.2 Modulul normal minim necesar.

Modulul normal se calculeaza din conditia de rezistenta a dintilor la incovoiere.

unde:

- momentul de torsiune la incovoiere;

12

- factor de repartitie a sarcinii pe latime;

- factor de repartitie a sarcinii la incovoierea dintilor;

- factor de forma a dintelui;

- factor de concentrare la piciorul dintelui;

- factor de inclinare a dintelui;

- factorul gradului de acoperire;

- factor de siguranta;

- rezistenta de baza limita la oboseala de incovoiere pentru roata;

- factorul duratei de functionare;

- factor de material;

- factor de rugozitate;

- factor de dimensiune.

3.2.3 Stabilirea numerelor de dinti.

3.2.4 Recalcularea modulului normal.

3.2.5 Distanta de referinta dintre axe.

3.2.6 Se calculeaza unghiul de angrenare.

3.2.7 Se calculeaza coeficientul deplasarilor de profil, prin suma deplasarilor.

13

Suma deplasarilor se repartizeaza in si - coeficientii deplasarilor de profil pe cele doua roti.Recomandari:

;

, se adopta

De obicei , apare cand .

3.3 Calculul elementelor geometrice ale angrenajului.

Nr. crt.

Elementul geometric Formula de calcul

Angrenaj cu dinti drepti

Unitatea de

masura1. Numarul de

dinti21 58 -

2. Modulul normal

STAS 822-82 2.75 [mm]

3. Unghiul de presiune

20

4. Coeficientul capului de referinta

1.0-

5. Coeficientul jocului de

cap

0.25-

6. Raportul de transmitere

2.8-

7. Distanta de referinta

dintre axe

110 [mm]

8. Distanta dintre axe

standardizata

112 [mm]

9. Unghiul de angrenare

23.07

10. Diametrul de divizare

57.75 159.5 [mm]

11. Diametrul de rostogolire

59.5 164.45 [mm]

12. Coeficientul modificarii

distantei dintre axe

0.72

-

13. Coeficientul de micsorare a jocului de referinta la

-0.06

-

14

cap

14. Diametrul de picior

53.07 154.27 [mm]

15. Inaltimea de referinta

6.18 [mm]

16. Diametrul de cap scurtat

65.78 166.7 [mm]

17. Diametrul de baza

54.26 149.88 [mm]

18. Pasul de divizare

8.63 [mm]

19. Pasul de rostogolire

8.9 [mm]

20. Pasul de baza 8.1 [mm]

21. Unghiul de presiune la

capul dintelui

34.91 24.49

22. Gradul de acoperire al angrenajului

1.17

-23. Unghiul de

presiune pe cilindru

25.84 21.56

24. Numarul teoretic de dinti pentru cota peste

dinti

3.07 6.94

-

25. Numarul real de dinti pentru

masurarea cotei peste

dinti

4 7

-

26. Cota peste N dinti

39.04 54.79 -

27. Stabilirea latimii danturii

39.2 [mm]

4. Proiectarea arborilor. Predimensionarea arborilor.

Predimensionarea urmareste determinarea dimensiunilor arborilor. Conditiile constructive impun distanta dintre reazeme si pozitia reactiunilor unde actioneaza sarcinile exterioare.

4.1 Alegerea materialului.

OLC45

4.2 Predimensionarea se face din conditia de rezistenta la torsiune.

15

4.3 Stabilirea dimensiunilor treptelor arborelui.

4.4 Lungimile treptelor.

16

Fig. 7 – Diagramele de solicitare ale arborelui

17

4.5 Calculul reactiunilor.

Nr. crt.

[Nmm] [Nmm] [mm] [mm]Arbore 1

1 5967.3 51248.07 21.17 302 16907.35 53634.08 21.49 323 21929.83 55422.68 21.73 354 65985.4 83335.64 24.89 385 16496.35 16496.35 15.51 35

Arbore 22 0 140679.18 29.64 383 16060.39 16060.39 14.38 404 64241.59 154653.2 30.59 505 9513.79 141592.97 29.7 40

18

Nr.

crt. [Nmm] [Nmm] [mm]

Arbore 1

1

2

3

4

5

Arbore 2

2

3

4

5

5. Alegerea standardizata a benzilor de pasla si a canalelor pentru inele si benzi.

19

Fig. 8 – Benzi de pasla. Canale pentru inele si benzi.

Nr. arbore Diametrul arborelui d

a a lnominal abateri

limitanominal abateri

limita1 32 6 5 1382 38 6 5 160

Nr. arbore Diametrul arborelui d

h 11

d3H 12

d4H 12

b1H 13

b2

1 32 33 45 4 5.52 38 39 51 4 5.5

6. Calculul de alegere a rulmentilor standardizati.

20

Fig. 9 – Rulment radial cu bile

Nr. arbore Dimensiuni [mm]

Capacitatea de incarcare

[daN]

Simbolul rulmentului

d D B r dinamicaC

statica executie normala

1 35 62 14 1.5 1250 865 6007 2 40 68 15 1.5 1320 950 6008

7. Calculul de dimensionare al penelor STAS 1004-81.

21

Fig. 10 – Asamblare cu pana paralela

Fig. 11 – Pana paralela – dimensiuni constructive

Pana pentru:

Diametrul arborelui d

Dimensiunile nominale ale

penelor

Dimensiunile canaluluiLatimea b Adancimea Raza de

racordare r

Nominal

Abateri limita arbore t1 butuc t2ajustaj liber ajustaj normal ajustaj

presatnominal abateri

limitanominal abateri

limitamax. min.

Peste Pana la

b h arbore H9

butuc D10

arbore N9

butuc J9

arbore si butuc

P9Roata curea

30 38 10 8 10 +0.0360

+0.098+0.040

0+0.036

+0.018-0.018

-0.015-0.051

5.0 +0.20 3.3 +0.20 0.40 0.25

Roata dintata

1

38 44 12 8 12 +0.0430

+0.120-0.050

0-0.043

+0.0215-0.0215

-0.018-0.061

5.0 +0.20 3.3 +0.20 0.40 0.25

Roata dintata

2

50 58 16 10 16 +0.0430

+0.120+0.050

0-0.043

+0.0215-0.0215

-0.018-0.061

6.0 +0.20 4.3 +0.20 0.40 0.25

Arbore iesire

38 44 12 8 12 +0.0430

+0.120-0.050

0-0.043

+0.0215-0.0215

-0.018-0.061

5.0 +0.20 3.3 +0.20 0.40 0.25

22

Calcul pana roata curea

Calcul pana roata dintata 1

Calcul pana roata dintata 2

23

Calcul pana arbore iesire

III. Bibliografie.

1. M. Gafitanu – Indrumar proiectarea organelor de masini. Curele si lanturi. Institutul Politehnic Iasi, 1983;2. M. Gafitanu – Indrumar de proiectare arbori drepti, imbinari cu pene si caneluri, lagare radiale. Institutul Politehnic Iasi, 1983;3. Liviu Hostiuc – Reductoare cu roti dintate. Institutul Politehnic Iasi, 1980;4. M. Gafitanu – Organe de masini vol. I. Editura tehnica, Bucuresti, 1980;5. M. Gafitanu – Organe de masini vol. II. Editura tehnica, Bucuresti, 1981.

24