Alexei Proiect Mecanica Aplicata Alexei

8/13/2019 Alexei Proiect Mecanica Aplicata Alexei

1/53

MA 000000 89 MC

Pagina

5

Mod Coala Nr. document Semnt. Data

INTRODUCERE

Mecanica, veche tiin a naturii, mpreun cu toate disciplinile care au derivat din ea,

ncadrate sub denumirea deMecanic aplicat, se bucur de o ampl reprezentare n literatura

mondial.

Elaborarea acestui proiect contribuie la consolidarea materiei teoretice a bazelor proiectrii

mainilor, conceperea mai profund a procesului calcul proiectare executare a organelor de

maini i acumularea cunotinelor necesare pentru elaborarea proiectelor de curs la disciplinele de

specialitate.

Funcionarea oricrui reductor este nsoit de uzur, care este un proces de modificare

treptat a dimensiunilor i a formei pieselor la frecare.

Uzura poate avea loc, cnd ntre suprafeele de contact nimeresc particole dure, caredeterioreaz metalul.

Pentru funcionarea normal a mainii este necesar de asigurat un regim stabil de

temperatur, deoarece degajarea ambundent de cldur i evacuarea proast a cldurii pot provoca

defecte.

Cldura degajat nrutete calitatea lubrifianilor, fapt ce provoac uzura.

Se numete reductor, mecanismul format din transmisii dinate sau melcate i servete pentru

transmiterea relaiei de la arborele motorului la arborele motorului, la arborele mainii de lucru.Reductorul este un mecanism care micoreaz viteza unghiular i mrete momentul de

rotaie n mecanismele cu aciune de la motorul electric la maina de lucru.

Reductorul are menirea de a micora viteza i corespunztor de a mri momentul relaiei a

arborelui n comparaie cu cel condus.

Reductoarele se clasific dup:

tipul transmisiei;

dinate; melcate;

numrul de trepte ( cu o treapt, cu dou treapte, etc); tipul roilor dinate ( cilindrice, conice, cilindro - conice); aezarea arborilor reductorului n spaiu ( orizontal, vertical).

Angrenajele conice se refer la tipurile de angrenaj cu axe concurente.

Dezavantajele: randamentele mai sczute, executatrea mai complicat n legtur cu forma

conic a roii este mai dificil. n legtur cu apariia forelor axiale este nevoie de o fixare mai

complex a arborelui.


2/53

MA 000000 89 MC

Pagina

6


Reductorul pe larg se ntrebuineaz n diferite ramuri ale industriei constructoare de maini,

de aceea exist i mai multe tipuri de maini.

Pentru a micora dimensiunile organelor de maini, n industria constructoare de maini se

ntrebuineaz motoarele reductoarele ce constau dintr-un agregat n care sunt unite motorul i

reductorul.


3/53

MA 000000 89 MC

Pagina

7


TEMA DE PROIECTARE

De proiectat angrenajul conic conform schemei de mai jos si datelor initiale

Fig.1. Schema actionarii electromecanice a elevatorului cu cause.

Date initiale.

Date pentru proiectare Varianta Sarcina

7 7

Fora de traciune la lant F, kN 2,0

Viteza benzii v,m/s 1,4

Diametrul tamburului D,mm 280

Durata de exploatare L, ani 8


4/53

MA 000000 89 MC

Pagina

8


1. ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC I CALCULUL CINEMATIC AL

ACIONRII ELECTROMECANICE

Alegerea utilajelor se realizeaz n majoritatea cazurilor cu ajutorul motoarelor electrice,

micarea de rotaie i puterea fiind transmise de la motor la utilaj prin intermediul transmisiilor

mecanice. Motorul electric (ME) este o component important din cadrul mecanismului de

acionare (MA) al unei maini de lucru. Caracteristica constructiv i de exploatare a mainii

proiectate depinde, n mare msura, de tipul, puterea i numrul de turaii ale ME, ceea ce impune o

exigen sporit la alegerea acestuia.

Pentru alegerea motorului electric n sarcina de proiectare sunt date puterea necesar

acionrii i turaia arborelui condus al ultimei transmisii mecanice.

Ca s alegem motorul electric trebuie s cunoatem puterea necesar acionrii organului

de luctu Pol, [kW] i turaia la arborele lui nol, [min-1].

1.1 Alegerea motorului electric.

1.1.1 Determinarea puterii pe arborele de la ieire ,olP [kW]:

,ol t ol P F v

unde tF este fora de traciune la lan, 2,0tF [kN];

ol

v viteza benzii, 1,4ol

v [m/s].

2,0 1,4 2,80olP [kW].

1.1.2 Determinarea puterii necesare a motorului electric (ME) ,necmeP [kW]:2,80

3,3370,839

nec olme

ma

PP

[kW].

1.1.3 Determinm randamentul orientativ al mecanismului de acionare (MA), :ma 3 ,ma td a rul c

unde td randamentul transmisiei prin curea, acceptm 0,915;td

a red randamentul transmisiei prin reductor (reductor cu roi dinate conice), acceptm

0,965red

rul randamentul unei perechi de lagre de rulmeni, acceptm 0,99;rul

c randamentul cuplajului 0,98c

Aceti parametri au fost alei conform tab.2.1, pag.12.

30,915 0,965 0,99 0,98 0,839ma


5/53


6/53

MA 000000 89 MC

Pagina

10


1.2.4 Determinarea prealabil a raportului de transmitere total.

' '

13

3

nom

metot

nu u

n

' '

13

950

9.9495,541totu u

Pe de alt parte: ' '13totu u = ' '

12 23 9.94u u ;

Aceastexpresie prezint o ecuaie cu dou necunoscute. Pentru a o rezolva dm valori lui

'

23u 3.15redu , atunci calculm'

12u ;

'

23

9,943.155

3,15tot

red

uu

u

Se accept:

'

12 3.15redu u

unde redu - este raportul de transmitere recomandat i se alege din tab.2, pag.15;

1.3 Calculul cinematic al acionrii electromecanice.

1.3.1 Determinarea frecvenei de rotaie a fiecrui arbore.

Pentru arborele motorului:

n1=nme=950 [min-1].

Pentru arborele pinionului:1

2 '

12

950302

3,15

nn

u [min-1].

Pentru arborele roii dinate:

23 '

23

30295,7

3,155

nn

u [min-1].

1.3.2 Determinarea vitezei unghiulare pe fiecare arbore , [s-1]:

30nom

nom

n

Pentru arborele motorului:

1

3,14 95099,43

30

[s-1]

Pentru arborele pinionului:

2

3,14 30231, 60

30

[s-1]


7/53

MA 000000 89 MC

Pagina

11



3

3,14 95, 710,01

30

[s-1]

1.3.3 Determinarea puterii pe fiecare arbore P [kW].


3

2,802,886

0,99 098ol

rul c

PP

[kW].

Pentru arborele pinionului:

32

2,8863,188

0,99 0,915r II

PP

[kW].

Pentru arborele motorului:2

1

3,1883,355

0,99 0,96r I

PP

[kW].

1.3.4 Determinarea momentelor de rsucire pe fiecare arbore T [Nm].

PT

Pentru arborele motorului avem:

1

11

3,3550, 033 33

99,43

PT

[Nm].

Pentru arborele pinionului avem:

22

2

3,1880,100 100

31,60

PT

[Nm].

Pentru arborele roii dinate avem:

33

3

2,8860,288 288

10,01

PT

[Nm].

Tab.1 Parametrii cinematici ai reductorului.

rot/min rad/s kW N*m ured

n1=950 1=99,43 P1=3,355 T1=33

3,15n2=302 2=31,60 P2=3,188 T2=100


8/53

MA 000000 89 MC

Pagina

12


2. ALEGEREA MATERIALULUI PENTRU ROILE DINATE I DETERMINAREA

TENSIUNILOR ADMISIBILE

2.1 Alegerea materialului roilor dinate

De obicei roile dinate se fabric din oeluri carbon sau aliate. Pentru a mri duritatea

superficial a dinilor toate roile dinate se supun diferitor tratamente termice. Dup duritate toate

roile dinate se mpart n dou grupe mari:

- cu duritatea 350 HB- cu duritatea 350 HBDin condiia de uzur uniform a roilor duritatea dinilor pinionului trebuie s fie mai

mare ca duritatea dinilor roii dinate:

HB1=HB2+25...30

innd cont din cele expuse mai sus materialul roilor dinate se alege conform tab. 3.3,pag.19.

n prezenta lucrare roile dinate vor fi fabricate cu duritatea 350 HB.

Conform tab.3.3 pag.19 roile dinate se vor fabrica din oel de marca Cm 45, tratamentul termic

fiind mbuntit, iar duritatea semifabricatului variind n limitele 269...302 HB.

Determinarea duritatii medii a dintilor pinionului si rotii dintate:

pinion -- HB1med=(HBmin+HBmax)/2=(269+302)/2=285,5; roata HB2med=285,5-(20...50)=258.

2.2 Determinarea tensiunilor admisibile de contact i de ncovoiere.

2.2.1Determinm tensiunile admisibile de contact pentru pinion []H1 i roat []H2, [N/mm2]

conform tab.3.2 pag.18:

-pinion []H1=1,8*HB1med+67= 1.8*285.5+67=581 [N/mm2]

- roat []H2=1,8*HB2med+67= 1,8*258+67=531 [N/mm2]

2.2.2 Determinm tensiunile admisibile de ncovoiere pentru pinion []F1i roat []F2, [N/mm2] n

conformitate cu tab.3.2, pag.18:-pinion []F1=1,03*HB1med=1,03*285,5=294 [N/mm

2],

- roat []F2=1,03*HB2med=1,03*258=266 [N/mm2]

Deoarece transmisia este reversibil []F1se micoreaz cu 25% conform tab.3.3,pag.19:

-pinion []F1=0,75*294=221 [N/mm2],

- roat []F2=0,75*266=200 [N/mm2]


9/53

MA 000000 89 MC

Pagina

13


3. CALCULUL DE PREDIMENSIONARE A ANGRENAJULUI CONIC

Calculul de proiectare al oricrui angrenaj const n determinarea unuia dintre parametrii

geometrici (de2, mte) din condiia de rezisten.

n cazul cnd angrenajul este uns din abunden calculul de proiectare const din: diametrul

cercului de divizare exterior de2 din condiia de rezisten la tensiunea de contact dup formula

(4.17).

3.1 Dimensionarea angrenajului cu roi dinate conice.

3.1.1Determinarea diametrului cercului de divizare exterior al roii dinate de2 [mm2] dupa formula:

3

23

2 2

2

10165 ,

[ ]

rede H

H H

i Td K

unde redi este raportul de transmitere al reductorului, 3,15;redi

2T momentul de torsiune care acioneaz asupra arborelui condus al reductorului,

2 100T [Nm];

2[ ]

H tensiunea admisibil de contact a materialului roii dinate, 2[ ] 531H [N/mm

2];

HK coeficientul neuniformitii distribuirii sarcinii pe lungimea dintelui, acceptm 1,0;HK

H coeficientul formei roilor dinate conice, acceptm 1,0H

3

32 2

3,15*100*10165 1, 0 170

1,0 531e

d

[mm]

Conform irului de numere normale tab.S1, pag.151, acceptm 2 170ed [mm].

3.1.2Determinarea unghiurilor conurilor de divizare a pinionului 1 i roii 2: 2 3,15 72.39 ;redarctg i arctg

1 290 90 72.39 17.61 .

3.1.3Determinarea lungimii generatoarei exterioare a conului de divizare ,eR [mm]:

2

2

17089,47

2 sin 2 sin 72, 39e

e

dR

[mm].

3.1.4Determinarea limii coroanei danturate a pinionului i roii dinate ,b [mm]:

0,285 0,285 89,47 25,49eb R [mm].


10/53

MA 000000 89 MC

Pagina

14


Conform irului de numere normale din tab.S1, pag151, acceptmb=25[mm].

3.1.5 Determinarea modululului de angrenare exterior din condiia de rezisten la ncovoiere ,em

[mm]:

3

2

2 2

14 10,e F

F e F

Tm K

d b

unde FK este coeficientul distribuirii neuniforme a sarcinii pe lungimea coroanei danturate,

acceptm 1, 0;FK

2T momentul de torsiune care acioneaz arborele condus al reductorului, 2 100T [Nm];

F coeficientul formei dinilor pentru roi conice cu dantur dreapt, acceptm

0,85;F

2F

tensiunea admisibil de ncovoiere a roii dinate cu dinte mai puin rezistent,

2

200F

[N/mm2];

2F

se alege conform tab.3.2,pag.18

314 100 101,0 1,93

0,85 170 25 200

em

[mm].

n conformitate cu tab.4.1,pag.23 acceptm modulul 2em [mm].

3.1.6Determinarea numrului de dini ai roii dinate 2z i a pinionului, 1z :

22

17085;

2

e

te

dz

m 2

1

8526,98;

3,15red

zz

i

Acceptm 2 85z dini i 1 27z dini.

3.1.7 Determinarea raportului de transmitere real reali i verificarea abaterii i fa de raportul detransmitere ales iniial redi :

2

1

853,14;

27real

zi

z 100% 4%;

real red

red

i ii

i

3,14 3,15100% 0,31 4%.

3,15i

3.1.8 Determinarea valorilor reale ale unghiurilor conurilor de divizare a pinionului 1 i roii 2 :

2 arctg arctg 3,14 72,33 ;reali


11/53

MA 000000 89 MC

Pagina

15


1 290 90 72,33 17,67 .

3.1.9Determinarea parametrilor geometrici de baz ai transmisiei.

Tab. 2Parametrii geometrici de baz ai angrenajului conic [mm].

n final, determinm diametrul cercului de divizare median al pinionului 1d i roii danturate 2d ,[mm]:

1 10,857 0,857 54 46,2ed d [mm];

2 20,857 0,857 170 145,6ed d [mm];

Diametrul

cercului [mm]Dantur dreapt

De divizare:

Pinion

Roat1 1 2*27 54e ed m z

2 2 2*85 170e ed m z

Exterior:

Pinion

Roat1 1 12 cos 54 2 * 2* cos17, 67 57, 811ae e ed d m

2 2 22 cos 170 2 * 2 * cos 72, 33 171, 214ae e ed d m

Interior:

Pinion

Roat1 1 12,4 cos 54 2,4*2*cos17,67 49.427fe e ed d m

2 2 22,4 cos 170 2,4*2*cos72,33 168,544fe e ed d m

Generatoareaconului de divizare

2

2

170Re 89.4732*sin 2*sin72,33

ed

Limea

coroanei danturate b=25


12/53


13/53

MA 000000 89 MC

Pagina

17


4. CALCULUL DE VERIFICARE A ANGRENAJULUI LA TENSIUNILE DE CONTACT

I TENSIUNILE DE NCOVOIERE

4.1 Calculul de verificare a angrenajului dupa tensiunile de contact.

4.1.1 Verificarea tensiunii de contact 2H

, [N/mm2]:

2

2

2 22

1, 0470 ,t real H H H H H

H e

F iK K K

d b

unde HK este coeficientul distribuirii sarcinii ntre dini,acceptm 1,0HK conform pag.36;

2tF fora tangenial de angrenare, acceptm 2 1373tF [N]; conform tab.4.10 pag.36

HK coeficientul sarcinii dinamice, care depinde de viteza periferic a roii;

Determinarea prealabil a vitezei periferice a roii dinate ,v [m/s]:

2 22 3 3

31,60*1702,68

2 10 2 10e

dv

[m/s].

Stabilim treapta a 9-a de precizie pentru angrenajul proiectat n conformitate cu tab. 4.4,

pag.28 i acceptm 1,12HK

Mrimile 2H

,[N/mm2]; HK ; H ; 2ed ,[mm]; b ,[mm]; reali conform p.3.1;

2 , [s-1]viteza unghiular a arborelui condus tab.1,pag.9;

2

2

1373 3,14 1,0470 1,0 1,0 1,12 513

1,0 170 25H

[N/mm2]

2 531

H [N/mm

2];

Aa cum 22 HH ,iar aceast suprasarcin nu depete 5%, putem trece la urmtoarea

etap a calculului de verificare.

4.1.2 Verificarea tensiunilor de ncovoiere a dinilor F , [N/mm2]dupa formula:

22 2 2 ;t

F F F F F FF e

FY K K K

b m

11 2 12

,FF F FF

Y

Y

unde em , [mm]- modulul exterior al angrenrii conform tab.4.1,pag.23

acceptm 2em [mm];

FK -coeficientul distribuirii neuniforme a sarcinii pe lungimea coroanei danturate

1, 0FK (vezi p. 3.1.5);

b , [mm]limea coroanei dinate 25b [mm]din tab.S2, pag.151;


14/53

MA 000000 89 MC

Pagina

18


2tF , [N]fora tangenial din angrenaj 2 1373tF , [N] (vezi p.3.1.10);

FK coeficientul distribuirii sarcinii ntre dini, acceptm 1,0;FK

FK coeficientul sarcinii dinamice, care depinde de viteza periferic a roilor i de treapta

de precizie a angrenajului conform tab.4.5,pag.28 acceptm 1,12;FK

1FY i 2FY coeficienii de form ai dinilor pinionului i roii dinate, care se determin n

dependen de numrul echivalent de dini ai pinionului i roii dinate 1vz i 2vz :

11

1

2728

cos cos17.67v

zz

2

2

2

85283

cos cos 72.33v

zz

Deci, conform tab.4.7,pag.30 acceptm 1 3,81FY i 2 3,63FY ;

1F

i 2F

tensiunile admisibile de ncovoiere ale pinionului i roii dinate, [N/mm2].

2

13733, 63 1, 0 1, 0 1,12 112

1 25 2F

[N/mm2]

2 266

F [N/mm2]

1

3,81112 1183,63

F [N/mm2

] 1 296F [N/mm2

]


15/53

MA 000000 89 MC

Pagina

19


5. CALCULUL DE PROIECTARE A ARBORILOR, A ROII DINATE I A SCHIEI

REDUCTORULUI

De cele mai multe ori arborii se fabric din oeluri carbon sau aliate. n mecanismele

cinematice se folosesc i metale nefieroase ( bronz, alam, dur-aluminiu, .a.).Arborii i osiile se

obin prin forjare.

Dat fiind faptul c forma arborilor depinde de numrul i consecutivitatea ansamblrii altor organe pe

ei n cele mai dese cazuri forma arborelui este n cretere treptat apoi descretere treptat.

De obicei arborii sunt solicitai att la torsiune ct i la ncovoiere, ns iniial diametrul

minimal al arborelui se determin numai din condiia de rezisten la torsiune dup formula (6.1).

Aciunea momentului ncovoietor se ia n vedere prin micorarea tensiunii tangeniale admisibile

12...30 [N/mm2].

1d

2d

3d

M

Fig.4Arborele pinionului

Diametrul arborelui n locul asamblrii semicuplei 6.1, pag. 55, este:

3 3

1 331

10 33 1023

0, 2 [ ] 0, 2 14

I

t

Td

[mm].

unde: 1 33T [N m]momentul de torsiune, care acioneaz pe arborele calculat;

[ ] 12...20t

[N/mm2] tensiunea admisibil la torsiune a materialului din care se

confecioneaz arborele. Pentru pinion se adopt valori mici a lui [ ]t .

Diametrul arborelui n locul asamblrii capacelor pentru rulmeni cu garniturile de etanare:

2 1 10,1 23 0,1 23 25I I Id d d [mm].

Diametrul filetului arborelui n locul asamblrii piuliei pentru rulmeni i a aibei de siguran:

Filetul l alegem din tab.S7,pag.156;

2 20,1 25 0,1 25 30 .I IM d d mm


16/53

MA 000000 89 MC

Pagina

20


Diametrul arborelui n locul asamblrii rulmenilor:

3 2 30 2 2, 5 35Id M f [mm].

Diametrul din regiunea dinilor:

4 3 2 35 2 2, 5 40I Id d f [mm].

unde: 2,5f [mm] - coieficient ce caracterizeaz dimensiunea racordrii, conform tab. 9.5,

pag. 100, n dependen de diametruln 3Id .

5.2. Calculul de proiectare al arborelui condus.

Fig. 5.Arborele roii dinate.

Diametrul arborelui n locul de asamblare a semicuplei conform relaiei 6.1, pag.55:

3 3

1 331

10 100 1030

0, 2 [ ] 0, 2 18

II

t

Td

[mm].

unde: 2 100T [N m] momentul de torsiune, care acioneaz pe arborele calculat;

[ ] 12...20t [N/mm2] tensiunea admisibil la torsiune a materialului din care se

confecioneaz arborele. Pentru arborele roii dinate se adopt valori mari ale lui [ ]t .

Diametrul arborelui n locul asamblrii capacelor pentru pentru rulmeni cu garniturile de etanare:

2 1 10,1 30 0,1 30 33II II IId d d [mm].

Diametrul arborelui n locul asamblrii rulmenilor:

3 2 20,1 33 0,1 33 35II II IId d d [mm].

Diametrul arborelui n locul montrii roii dinate:4 3 2 35 2 2, 5 40II IId d f [mm].

unde: 2,5f [mm] - coieficient ce caracterizeaz dimensiunea racordrii, conform tab. 9.5,

pag. 100, n dependen de diametrul 3IId .

Pentru valorile obinute ale lui 3Id i 3

IId , din tabelul S5, pag. 154, se aleg rulmenii radiali-

axiali cu role conice, deoarece conform tab. 6.1,pag. 56, pentru transmisia conic cu dini drepi i

pentru 11

1500[min ]n se aleg anume astfel de rulmeni.


17/53


18/53

MA 000000 89 MC

Pagina

22


C1 C2

d1

T

Rm

Re

41

b

l1a

La

l2aaa

Fig. 6.Schema de dimensionare a reductorului conic cu o treapt.

35 720,5 18,5 0,37 16

3a

[mm]

n continuare, n corespundere cu fig.5 determinm urmtoarele mrimi necesare pentru

calcul:

1 2 2cos 2 89.473 cos 72.33 2 9 45eC C R x [mm],

2589 76,5

2 2m e

bR R [mm]


19/53

MA 000000 89 MC

Pagina

23


(1.5...2) 2, 0 18, 5 37pL T [mm]

12 2 45 18,5 127aL C T [mm]

Astfel, valorile distanelor de aplicare a reaciunilor n reazeme sunt:

1 1

18,52 cos 3 25 cos17, 67 3 22

2 2 2p

Tbl [mm]

2 12, 3 2, 3 22 51p pl l [mm]

1 2

25cos 1, 5 5 2 cos 72,33 1,5 7 5 9 2 18, 5 49

2 2a

bl S x T [mm]

2 2

25cos 1,5 5 cos 72.33 1,5 7 5 9 46, 2 2 18,5 95

2 2a

bl S x d T

[mm]

- pentru pinion1 1

18,537 16 43, 75

2 2

calc

p p

Tl l a [mm], se admite 44 [mm];

2 2

18,5 18,585 16 16 72

2 2 2 2

calc

p p

T Tl l a a [mm],

se admite 72 [mm];

- pentru roat1 1 49 16 33calc

a al l a [mm]

2 2 95 16 79calc

a al l a [mm]


20/53

MA 000000 89 MC

Pagina

24


Fig.7.Schia roii dinate.

Determinarea dimensiunilor coroanei.

- grosimea coroanei danturate care se obine la laminare i forjare:

2,5 2 2,5 2 2 7eS m [mm]

- grosimea coroanei danturate care se obine la tanare sau forjare:

0 1, 2 1,2 2 2,4eS m [mm] se admite 3[mm]

- limea coroanei danturate :

25b [mm]

- limea coroanei danturate obinut la forjare sau tanare:

0 0, 6 0,6 25 15b b [mm]se admite 15[mm]

Determinarea dimensiunilor butucului.

- diametrul interior:


21/53

MA 000000 89 MC

Pagina

25


4 40IId [mm]

- diametrul exterior:

41, 55 1, 55 40 62II

butd d [mm]

- lungimea butucului:41,35 1, 35 40 54II

butl d [mm]

Calculul discului.

- grosimea:

0, 35 0, 35 25 8, 7C b [mm]se admite 9[mm]

- raze de rotunjire:

1R [mm]


22/53

MA 000000 89 MC

Pagina

26


6. CALCULUL DE VERIFICARE AL ARBORILOR

Dupa determinarea parametrilor geometrici ai arborilor i roii dinate obligatoriu e necesar

calculul de verificare al arborilor care const n determinarea diametrului arborelui n seciunea

periculoas la solicitrile statice ale arborelui. La rndul su, pentru determinarea seciunii

periculoase e nevoie de construit diagrama momentului ncovoietor, de torsiune si echivalent.

6.1. Calculul de verificare al arborelui conductor.

Date iniiale:

1 46,2d [mm]diametrul cercului median;

1373tF [N]; 471rF [N]; 150aF [N]forele din angrenaj;

1 44pl [mm]; 2 72pl [mm] - distana de aplicare a reaciunilor n reazeme ;

La etapa dat calculele se efectueaz n 3 etape:

-determinarea forelor de reaciune n reazeme;

-construirea diagramelor momentelor de ncovoiere;

-calculul diametrului arborelui n funcie de momentul echivalent care include momentele de

torsiune i respectiv de ncovoiere.

0

YZ

X

Fr

Ft

Fa

d11 2 3

A B

RAv

RAoRBv

RBo

I II

Z1Z2

l1p l2p

Fig. 8.Schema de calcul a arborelui-pinion.

6.1.1. Determinarea forelor de reaciune n reazemele A i B din fig. 8.

Planul vertical (YOZ)

Se scrie ecuaia de echilibru a momentelor de ncovoiere fa de sprijinul A.


23/53

MA 000000 89 MC

Pagina

27


11

12 1

2

20 02V V

a r p

A B p r p a BV

p

dF F l

dM R l F l F R

l

,

46,2150 471 44

2 239,7072

BvR

[N] se admite -240[N]

Se scrie ecuia de echilibru a momentelor de ncovoiere fa de sprijinul B.

11 2

12 1 2

2

( )20 ( ) 0

2V V

a r p p

B A p r p p a AV

p

dF F l l

dM R l F l l F R

l

,

46,2150 471 (44 72)

2 710,7072

AvR

[N] se admite -711[N].

Pentru verificarea corectitudinii calculelor efectuate se scrie ecuaia de echilibru a tuturor

forelor care acioneaza asupra arborelui n planul vertical YOZ:

0 0 471 ( 711) ( 240) 0v r Av BvF F R R .

Planul orizontal (XOZ)

Se scrie ecuaia de echilibru a momentului de ncovoiere fa de sprijinul A.

12 1

2

1373 440 0 839, 05[ ]72o o

t pA B p t p Bo

p

F lM R l F l R Nl

se admite 839[N].

Se scrie ecuaia de echilibru a momentelor de incovoiere fa de sprijinul B.

0 ( ) 02 1 2

M R l F l lBo A p t p po

( ) 1373(44 72)1 22212, 05[ ]

722

F l lt p pR N

Ao l p

se admite 2212[N].

Pentru verificarea corectitudinii calculelor efectuate, iar se scrie ecuaia de echilibru a tuturorforelor care acioneaza asupra arborelui deja n planul orizontal XOZ:

0 0 1373 2212 839 0o t Ao BoF F R R .

Reaciunile sumare n rezemeleAiBvor fi:

2 2 2 22212 711 2323, 45[ ]A Ao AvR R R N se admite 2323[N] ;

2 2 2 2839 240 873[ ]B Bo BvR R R N .


24/53

MA 000000 89 MC

Pagina

28


6.1.2. Construirea diagramelor momentelor ncovoietoare prezentate n fig. 7.


Se mparte arborele n 2 sectoare : I i II. Se scriu expresiile n forma general pentru forele

transversale vQ [N], i momentele de ncovoiere vM [Nm] ntr-o seciune arbitrar situat la

distana Z de la reazemul A, pentru sectorul I i tot la distana Z de la reazemul B, pentru sectorul II.

Sectorul I 0> 1Z > 1pl

Calculul forei transversale vQ , [N].

471v rQ F [N].

Calculul momentului de ncovoiere vM , [Nmm].

10 02v

r I a v

dM F Z F M

1

2v r I a

dM F Z F .

Pentru 1Z =0,1 46,2

(0) 0 150 3465[ ]2 2v r ad

M F F Nmm .

Pentru

1Z = 1pl , 1

1 1

46,2( ) 471 44 150 17259[ ]

2 2v p r p a

dM l F l F Nmm

Sectorul II 1pl > IIZ > 1 2( )p pl l

Fa

d1/

2

l1pFr

Mv

Qv

Z2

RAv


d1/2

Qv

Mv

Z1

Fr

Fa


25/53

MA 000000 89 MC

Pagina

29


11

2

46,2471 44 1502 2 335,95

72

r p a

v

p

dF l F

Ql

[N] se admite -336[N].


110 ( ) 0

2v r II a v II p v

dM F Z F R Z l M

11( ).

2v r II a v II p

dM F Z F R Z l

Pentru IIZ = 1pl ,

11 1

46,2( ) 471 44 150 17259[ ]

2 2v p r p a

dM l F l F Nmm .

Pentru IIZ = 1 2( )p pl l ,

11 2

11 2 1 2 2

2

( )2( ) ( )

2

a r p p

v p p r p p p a

p

dF F l l d

M l l F l l l Fl

46,2150 471 (44 72)46,22471(44 72) 72 150 0[ ]

272Nmm

Planul orizontal XOZ

Se mparte arborele n 2 sectoare : I i II. Se scriu expresiile n form general pentru forele

transversale 0Q [N], i momentele de ncovoiere 0M [Nm] ntr-o seciune arbitrar situat la

distana Z de la reazemul A, pentru sectorul Ii tot la distana Z de la reazemul B, pentru sectorul II.


26/53

MA 000000 89 MC

Pagina

30


Fr

Qo

Mo

Z1

Sectorul I 0> 1Z > 1pl

Calculul forei transversale 0Q , [N].

0 1373tQ F [N].

Calculul momentului de ncovoiere 0M , [Nm].

0 0v t I o o t I

M F Z M M F Z .

Pentru 1Z =0, (0) 0 1373 0 0[ ]o tM F Nmm .

Pentru 1Z = 1pl ,

1 1( ) 1373 44 60412[ ]o p t pM l F l Nmm

.

Sectorul II 1pl > IIZ > 1 2( )p pl l

Fr

Mo

Qo

RAo

l1p

Z2

Calculul forei transversale 0Q , [N].


27/53

MA 000000 89 MC

Pagina

31


1

0

2

1373 44839,05

72

t p

p

F lQ

l

[N] se admite 839[N].

Calculul momentului de ncovoiere 0M , [Nm].

10 ( ) 0o t II Ao II p oM F Z R Z l M 1( ).o t II Ao II pM F Z R Z l

Pentru IIZ = 1pl , 1 1( ) 1373 44 60412[ ]o p t pM l F l Nmm . .

Pentru IIZ = 1 2( )p pl l ,1 2

1 2 1 1 2

2

( )( ) ( )

t p p

o p p p t p p

p

F l lM l l l F l l

l

=1373 (44 72)

44 1373 (44 72) 072

[Nmm].

6.1.3. Determinarea momentului de ncovoiere rezultant n seciunile caracteristice ale arborelui

, [ ]rezM N mm n conformitate cu relaia:

2 2

.rez o vM M M ,

2 2 2 2

.1 1 1 3465 0 3465[ ]rez v oM M M N mm ;

2 2 2 2

.2 2 2 17259 60412 62829, 22 [ ]rez o vM M M N mm se admite 62829[ ]N mm ;

' ' '

' 2 2 2 2

.3 2 2 17259 60412 62829 [ ]

rez o vM M M N m

se admite 62829[ ]N mm ;

2 2 2 2

.4 3 3 0 0 0[ ]rez o vM M M N mm

6.1.4. Se construiete diagrama momentului de torsiune pentru arborele-pinion, care este egal cu1 33000[ ]T N mm i acioneaz pe poriunile arborelui la intrare pn la locul fixrii roii

dinate conform fig. 7.

6.1.5. Determinarea i constuirea diagramei momentelor echivalente de ncovoiere din fig. 7 nseciunile caracteristice .echM , [Nmm]din relaia:

2 2. . 0,75ech rez M M T ,

2 2 2 2

.1 .1 10, 75 3465 0, 75 33000 28788,11[ ]ech rez M M T N mm seadmite28788[ ]N mm

2 2 2 2

.2 .2 10, 75 62829 0, 75 33000 69023, 01[ ]ech rez M M T N mm

seadmite69023[ ]N mm ;

'

' 2 2 2 2

.3 1.2 0, 75 62829 0, 75 33000 69023[ ]ech rezM M T N mm

seadmite69023[ ]N mm ;

2 2 2 2

.4 .3 10, 75 0 0, 75 33000 28579[ ]ech rez M M T Nmm se admite 28579[ ]N mm .


28/53

MA 000000 89 MC

Pagina

32


6.1.6. Verificarea diametrului arborelui-pinion n seciunea cea mai solicitat.

Conform momentului echivalent de ncovoiere maxim, se precizeaz valoarea diametrului n

seciunea critic a arborelui din condiia de rezisten la ncovoiere conform relaiei 6.3.

.3

0,1 [ ]

ech

i

Md

,[mm]

unde: 2[ ] 65 [ / ]i N mm - tensiunea admisibil la ncovoiere n conformitate cu ciclul de

funcionare pulsator conform tab. S2, pag. 161.

. 69023[ ]echM N mm - momentul echivalent de ncovoiere n seciunea cea mai solicitat,

care corespunde valorii maxime .2 69023[ ]echM N mm .

Zona cea mai solicitat corespunde diametrului 4 40 [ ]I

d mm .

Deci, pentru seciunea 4 vom avea:

.233

1 1

6902321,97 [ ] 22 [ ] 20, 46 [ ]

0,1 [ ] 0,1 65

Iechp

i

Md mm d mm mm

.

Condiia se respect.


29/53

MA 000000 89 MC

Pagina

33


Fig. 9.Diagramele a momentului de ncovoiere, de torsiune i echivalent pentru arborele-pinion.


30/53

MA 000000 89 MC

Pagina

34


6.2. Calculul de dimensionare a arborelui condus.

Date iniiale:

2 145,6d [mm]diametrul cercului median;

1373[ ]tF N ; 150[ ]rF N ; 471[ ]aF N - forele din angrenaj;

l1a=33[mm]; l2a=79[mm]- distana de aplicare a reaciunilor n reazeme.

La etapa dat calculele se efectueaz n 3 etape:

-determinarea forelor de reaciune n reazeme;

-construirea diagramelor momentelor de ncovoiere;

-calculul diametrului arborelui n funcie de momentul echivalent care nclude momentele de

torsiune i respectiv de ncovoiere.

C D

RCv

Ft

Fr

Fa

X

XI

XII

l1a l2a

0 X

Z

Y

RCoRDo

RDv

Fig. 10.Schema de calcul a arborelui-pinion.

6.2.1. Determinarea forelor de reaciune n reazemele C i D din fig. 10.


Se scrie ecuaia de echilibru a momentelor de ncovoiere fa de sprijinul C.

2

12

1 2 1

1 2

20 ( ) 02V V

a r a

C D a a r a a Dv

a a

d

F F ldM R l l F l F R

l l

,

145,6471 150 33

2 261,95[ ]33 79

DvR N

se admite 262[N]

.

Se scrie ecuia de echilibru a momentelor de ncovoiere fa de sprijinul D.

22

2

1 2 21 2

20 ( ) 02V V

r a a

D C a a r a a Cva a

dF l F

dM R l l F l F R

l l

,


31/53

MA 000000 89 MC

Pagina

35


145,6150 79 471

2 411,9533 79

CvR

[N] se admite 412[N].

Pentru verificarea corectitudinii calculelor efectuate se scrie ecuaia de echilibru a tuturor

forelor care acioneaz asupra arborelui n planul vertical YOZ:0 0 412 150 262 0v Cv r DvF R F R .

Planul orizontal (XOZ)

Se scrie ecuaia de echilibru a momentului de ncovoiere fa de sprijinul C.

11 2 1

1 2

1373 330 ( ) 0 404, 54[ ]

33 79

t aCo Do a a t a Do

a a

F lM R l l F l R N

l l

se admite 405[N].Se scrie ecuaia de echilibru a momentelor de ncovoiere fa de sprijinul D.

21 2 2

1 2

1373 790 ( ) 0 968, 45[ ]

33 79t a

Do Co a a t a Co

a a

F lM R l l F l R N

l l

se admite 968N].

Pentru verificarea corectitudinii calculelor efectuate, se scrie ecuaia de echilibru a tuturor forelor

care acioneaz asupra arborelui deja n planul orizontal XOZ:

0 0 968 1373 405 0o Co t DoF R F R

.Reaciunile sumare n reazemele C i D vor fi:

2 2 2 2968 412 1052, 03[ ]C Co CvR R R N se admite 1052 [N];

2 2 2 2405 262 482, 35[ ]D Do DvR R R N se admite 482 [N].

6.2.2. Construirea diagramelor momentelor ncovoietoare din fig. 9.

Planul vertical (YOZ)Se mparte arborele n 2 sectoare : I i II. Se scriu expresiile n forma general pentru forele

transversale vQ [N], i momentele de ncovoiere vM [Nmm] ntr-o seciune arbitrar situat la

distana x de la reazemul C, pentru sectorul I i tot la distana x de la reazemul D, pentru sectorul II.


32/53

MA 000000 89 MC

Pagina

36


Sectorul I 0>X> 1al

RCv

Qv

Mv

X


412v CvQ R [N].


0 0Iv Cv I v v Cv IM R X M M R X .

Pentru 1X =0, (0) 0 412 0 0[ ]v CvM R Nmm .

Pentru 1X = 1al , 1 1( ) 412 33 13596[ ]v a Cv aM l R l Nmm .

Sectorul II 1al >X> 1 2( )a al l

RCv Fa

l1a

X

Fr Qv

d2/2


412 150 262v Cv r Q R F [N].



33/53


34/53


35/53

MA 000000 89 MC

Pagina

39


6.2.5. Determinarea i constuirea diagramei momentelor echivalente de ncovoiere n seciunilecaracteristice (13) .echM , [Nmm]din relaia:

2 2

. . 0,75ech rez M M T ,

2 2 2 2.1 .1 20, 75 0 0, 75 100000 86602, 54ech rez M M T [Nmm]

se admite 86603[Nmm];

2 2 2 2

.2 .2 20, 75 34717 0, 75 100000 93302, 03 [ ]ech rez M M T N mm

se admite 93302[Nmm];

'

' 2 2 2 2

.3 .2 0, 75 0 38104 0, 75 0 38104 [ ];ech rezM M N mm

2 2 2

.4 .3 20, 75 0 0, 75 0 0[ ]ech rez M M T N mm .

6.3 Verificarea diametrului arborelui-condus n seciunea cea mai solicitat.

Conform momentului echivalent de ncovoiere maxim, se precizeaz valoarea diametrului n

seciunea critic a arborelui din condiia de rezisten la ncovoiere conform relaiei 6.3.

.3

0,1 [ ]

ech

i

Md

,[mm]

unde: 2[ ] 65 [ / ]i N mm - tensiunea admisibil la ncovoiere n conformitate cu ciclul de

funcionare pulsator conform tab. S2, pag. 151, ce corespunde valorii maxime

'

.2 93302[ ]echM N mm

'

. 93302[ ]echM N mm - momentul echivalent de ncovoiere n seciunea cea mai solicitat;

Zona cea mai solicitat corespunde diametrului 4 40 [ ]IId mm .

Deci, pentru seciunea 4 vom avea:

'.2

331 4

9330224.30 [ ] 40 [ ] 23, 26[ ]

0,1 [ ] 0,1 65

IIechp

i

Md mm d mm mm

.

Condiia se respect.


36/53

MA 000000 89 MC

Pagina

40


Fig. 11.Diagramele a momentului de ncovoiere, de torsiune i echivalent pentru arborele condus.


37/53

MA 000000 89 MC

Pagina

41


7 CALCULUL DE VERIFICARE A RULMENILOR

Dupa alegerea rulmentilor in dependenta de diametru arborilor in locul respectiv pemtrurulmentii alesi e nevoie de efectuat calculul de verificare. Acest calcul consta in determinareacapacitatii de incarcare dinamice reale si compararea lui cu capacitatea de incarcare dinamica arulmentului ales.

rc r

C C

7.1 Determinarea duratei de funcionare necesare pentru MA

Pentru determinarea duratei de funcionare necesare ,hL [ore] este nevoie de durata de

funcionare ,L [ani] a mecanismului de acionare prezent n sarcina tehnic. Astfel, durata de

funcionare calculat n ore ,hL [ore]:

8 246 16 31488[ ]h z hL L N N ore [ore],

unde 8L [ani] [Sarcina tehnic];

246z zN K este numarul de zile lucratoare, iar 0,6...0,75zK ;

24h hN K coeficientul orelor lucrtoare, iar 0,33hK , lucru intr-un schimb sau

0,66hK , lucru in doua schimburi.

Reductorul va lucra in doua schimburi.365 0, 675 246,375zN se admite 246;

24 0,66 15,84zN se admite 16;

7.2 Determinarea capacitii dinamice portante necesare rulmenilor7.2.1 Capacitatea portant dinamic necesar pentru rulmenii arborelui pinion:

1 6573

10

hmrc E

LC R [N],

unde ,1 [s-1]este viteza unghiular a arborelui pinion, 1 99.43 [s

-1] din tab.1.

,ER [N]este sarcina dinamic echivalent a arborelui pinion.

Relaia pentru determinarea sarcinii dinamice echivalente depinde de raportul:


38/53

MA 000000 89 MC

Pagina

42


1

7130.30 0, 37;

1,0 2323

aA

r

Re e

V R

2

8630,98 0,37,

1,0 873

aB

r

Re e

V R

unde,

a

R[N]este sarcina axial a rulmentului, tab. 7.4, pag.85, care se determin n dependen de

componenta axial a sarcinii radiale a rulmentului ,sR [N], tab. 7.1, pag.81:

0, 83 0, 83 0, 37 2323 713, 39sA rAR e R [N]se admite 713[N];

0, 83 0, 83 0, 37 873 268, 09sB rBR e R [N]se admie 268[N];

713aA sAR R [N];

1 713 150 863aB sA aR R F [N].

1 150aF [N]fora axial n angrenaj, p. 3.1.10;

,rR [N]sarcina radial a rulmentului, care corespunde forei de reaciune sumare din

reazeme. Acceptm 2323rAR [N], 873rBR [N];

0,37;e 1,62;Y tab. S6, anexa 2;

0,1V coeficientul de rotire pentru cazul rotirii inelului interior.

n conformitate cu recomandrile pag. 80,

alegem urmtoarele relaii pentru determinareasarcinilor dinamice echivalente pentru cazul arborelui pinion ,ER [N]:

1 0,4 1, 0 2323 1, 2 1, 0 1115.04E rA s tR X V R K K [N]se admite 1115[N];

2 0, 4 1, 0 873 1, 65 863 1, 2 1, 0E rB aB s tR X V R Y R K K

2127,78

[N], se admite 2128[N];

unde X este coeficientul sarcinii radiale, acceptm 0,45X dintab. 7.1, pag.81;

sK coeficientul de siguran, acceptm 2,1sK de la pag.81;

tK coeficientul de temperatur, acceptm 0,1tK de la pag.81.


39/53

MA 000000 89 MC

Pagina

43


3,33 3,332 1 6 6

31488573 2128 573 99, 43 20188,02

10 10Bh

rc E

LC R [N],

se admite 20188[N].

Verificarea condiiei: rc rC C

.20188 [ ] 48400 [ ]N N .

Deci, condiia e satisfacut i rulmenii de pe arborele -pinion vor ramne cei iniialalei

7.2.2 Capacitatea portant dinamic necesar pentru rulmenii arborelui condus:

3,332 6

573

10

hrc E

LC R [N],

unde ,2 [s-1]este viteza unghiular a arborelui condus, 2 31,60 [s

-1],tab. 1;

,ER [N]este sarcina dinamic echivalent a arborelui condus.

Determinm raportul pentru alegerea relaiei de determinare a lui :ER

3230,30 0,37;

1,0 1052

aC

rC

Re e

V R

7941,64 0,37

1,0 482

aD

rD

Re e

V R

unde ,aR [N]este sarcina axial a rulmentului, tab. 7.4, pag.85 , similar pinionului:

0, 83 0, 83 0, 37 1052 323, 06sC rCR e R [N], se admite 323[N];

0, 83 0, 83 0, 37 482 148, 02sD rDR e R [N], se admite 148 [N];

323aC sC R R [N]; 2 323 471 794aD sC aR R F [N].

2 471aF [N]fora axial n angrenaj, p. 3.1.10;

,rR [N]sarcina radial a rulmentului, care corespunde forei de reaciune sumare din

reazeme. Acceptm 1052rCR [N],


40/53

MA 000000 89 MC

Pagina

44


482rDR [N]; 0,37;e 1,62;Y , tab. S6, anexa 2;

0,1V coeficientul de rotire pentru cazul rotirii inelului interior.

n conformitate cu recomandrile, pag. 80, alegem urmtoarele relaii pentru determinarea

sarcinilor dinamice echivalente pentru cazul arborelui condus ,ER [N]:

( ) (0.4 1.0 1052 1.62 323)1.2 1.0 944, 06EC rC aC s t

R X V R y R K K

[N], se admite 944[N];

0, 4 1,0 482 1,62 794 1, 2 1,0ED rD aD s tR X V R Y R K K

1774,89 [N], se admite 1775[N];

unde X este coeficientul sarcinii radiale, acceptm 0,4X tab. 7.1, pag.81;

sK coeficientul de siguran, acceptm 2,1sK de la pag.81;

tK coeficientul de temperatur, acceptm 0,1tK de la pag.81;

3,33 3,332 6 6

31488573 1775 573 31,60 11934,98

10 10

hrc ED

LC R [N],

se admite 11935 [N].

Verificarea condiiei: rc rC C .

11935 [ ] 48400 [ ]N N .

Deci, condiia e satisfacut i rulmenii de pe arborele roii dinate vor ramne cei iniial alei.


41/53

MA 000000 89 MC

Pagina

45


8. CALCULUL ASAMBLRILOR PRIN PAN

Asamblrile prin pene servesc pentru transmiterea momentelor de rsucire de la arbore la roat

sau invers. Penele sunt articole standardizate i, deci, ele nu se proiecteaz ci se aleg din irul

standard, dup care se efectueaz calcul de verificare a lor.

n reductorele de destinaie general sunt utilizate, cel mai frecvent, asamblrile prin pene

longitudinale. Parametrii geometrici de baza ale acestora sunt: dimensiunile seciunii transversale,

care se aleg n funcie de diametrul arborelui n locul de plasare a penei i lungimea, care se alege din

irul standard. Pentru transmiterea momentului de torsiune dintr-un reductor ntr-o treapt e nevoie

de 3-4 pene. Toate penele sunt verificate la strivire i la forfecare. n prezenta lucrare, penele sunt

verificate la strivire.

8.1 Calculul asamblrilor prin pan pentru arborele-pinion

Date iniiale:

1 23Id [mm] i 1 44pl [mm] sunt diametrul treptei arborelui, pe care este instalat

pana; [fig.3.6]

1

1

2 2 330002870[ ]

23t I

TF N

d

este fora tangenial..

Fig. 12.Asamblarea prin pan paralel pe arborele-pinion.

8.1.1.Predimensionarea penei

n conformitate cu diametrul 1,Id [mm] conform,tab. S9, anexa 2, stabilim dimensiunile

seciunii transversale ale penei (fig. 6.1):


42/53


43/53

MA 000000 89 MC

Pagina

47


4 40IId [mm]i 4 54al [mm] diametrul interior i lungimea butucului roii dinate;

1

2

1

2 2 1000006666.66[ ]

30

t II

TF N

d

este fora tangenial ce actioneaza asupra

arborelui sub butucul elementului transmisiei deschise;

2

2

4

2 2 1000005000[ ]

40t II

TF N

d

este forta tangentiala ce actioneaza asupra diametrului

interior a butucului rotii dintate;

Fig. 13.Asamblrile prin pan ale arborelui condus.

8.2.1. Predimensionarea penelor

Secionarea A-A. n conformitate cu diametrul 4 , 40IId [mm]conform, tab. S9, anexa 2,

stabilim dimensiunile seciunii transversale ale penei, fig. 12:

12b [mm]; 8h [mm]; 1 5t [mm]; 3,32t [mm].


44/53

MA 000000 89 MC

Pagina

48


Lungimea penei 4 ,l [mm]se stabilete n dependen de lungimea butucului roii dinate

,butl [mm]:

4 5 10 54 7 47butl l [mm].

Acceptm conform irului de lungimi ale penei standardizat 4 45l [mm].

Deci, prealabil alegem urmtoarea pan:

Pan12x8x45 GOST 23360-78.

Secionarea B-B. n conformitate cu diametrul 1, 30Id [mm] conform, tab. S9, anexa 2,

stabilim dimensiunile seciunii transversale ale penei ,fig.12:

10b [mm]; 8h [mm]; 1 5t [mm]; 2 3,3t [mm].

Lungimea penei 1 ,l [mm]se stabilete n dependen de lungimea treptei arborelui, pe care

este instalat pana 1 ,II

l [mm]:

1 1 (5...10) 58 7 51IIl l [mm].

Acceptm conform irului de lungimi ale penei standardizat 1 50l [mm].

Deci, prealabil alegem urmtoarea pan:

Pan8x7x50 GOST 23360-78.

8.2.3 Calculul de verificare a penei

Condiia de rezisten la forfecare:

,sst

s A

F

unde ,sA [mm2]suprafaa de forfecare:

Seciunea A-A 10,94 0,94 8, 0 5, 0 33 83, 6s efA h t l [mm2];

Seciunea B-B 10,94 0,94 8 5 40 100,8s efA h t l [mm2];


45/53


46/53

MA 000000 89 MC

Pagina

50


9.ALEGEREA ULEIULUI I DESCRIEREA SISTEMULUI DE UNGERE

Ungerea angrenajelor cu roi dinate se efectueaz cu scopul protejrii acestora mpotriva

coroziunii, diminurii coeficientului de frecare, micorrii zgomotului i vibraiilor, reducerii uzurii,

transferului de caldur i a produselor rezultate n urma uzurii suprafeelor care interacioneaz.

9.1. Alegerea modalitii de ungere.

Pentru reductoarele cu destinaie general se folosete ungerea continu prin imersiune n baia

cu ulei a carterului reductorului. Aceast metod se folosete pentru angrenae cu roi dinate la

viteze periferice ale roilor cuprinse ntre 0,3...12,5 [m/s], iar, deoarece n prezentul proiect viteza

perferic este v=2,68, metoda dat e valabil i-n acest caz.

9.2 Alegerea tipului uleiului.

Conform tensiunii de contact calculate2

2[ ] 513 [ / ]H N mm i viteza periferic a roilor

dinate 2,68 [ / ]v m s , din tab. 9.19, pag. 125 se alege urmatorul tip de ulei:

46 , GOST 17497-87.

unde: ulei industrial;

pentru sisteme hidraulice;

far aditivi;

87indicile viscozitii uleiului.

9.3 Determinarea cantitatii de ulei.

Pentru reductoarele cu o singur treapt, cu ungere prin scufundare, volumul bii cu ulei se

determin din considerentele 0,4...0,8 litri de ulei la 1 [kW] putere transmis. Deci, pentru o putere

de aprxmativ 2,682 [kW] se aleg 1,5 litri de ulei.

9.4 Determinarea nivelului uleiului.

La ungerea prin scufunare a roii n baia cu ulei, nivelul uleiului se determin conform relaiei:

20,25mm h d

unde: 2m - modulul angrenajului;

2 145, 6 [ ]d mm - diametrul de divizare al roii dinate;

Nivelul mediu va fi:

20, 25 0, 25 145, 6 36, 4 [ ]

mh d mm

.


47/53

MA 000000 89 MC

Pagina

51


Deci, nivelul uleiului trebuie sa fie n limitele:

2 66mh

9.5 Verificarea nivelului uleiului.

Nivelul uleiului din baia de ulei a reductorului se verific cu diferite tipuri de indicatoare.

Deoarece este comod, sigur n exploatare i avnd o construcie relativ simpl, n prezentul proiect

se va utiliza indicatorul indicat n fig. 9.32, b, pag. 128, cu amplasare pe corp.

9.6 Scurgerea uleiului.

n timpul funcionrii angrenajelor, n ulei nimeresc diferite impuriti parvenite din uzura

pieselor. Totodat, cu timpul uleiul i pierde calitile, deaceea e necesar s fie schimbat. Pentru

aceasta, n corpul reductorului se execut guri de scurgere nchise cu dopuri filetate. n prezentul

proiect se va utiliza dop filetat de tip: M16x1,5, conform tab. 9.17, pag. 140.


48/53

MA 000000 89 MC

Pagina

52


10. PARAMETRII GEOMETRICI AI REDUCTORULUI I CAPACELOR PENTRU

RULMENI

Carcasa reductorului servete pentru amplasarea i coordonarea pieselor transmisiei, protecia

contra impuritilor ,organizarea sistemului de ungere i rcire , deasemenea , pentru preluarea

forelor , care apar n angrenajul reductorului, n rulmeni, n transmisia deschis. Cea mai

raspndit metod de fabricare a carcaselor este turnarea din font cenuie (FC15).

n reductoarele ordinare cu o treapt este acceptat, de regul, construcia demontabil a

carcasei, care include capacul carcasei i corpul acesteia.

10.1. Determinarea parametrilor geometrici ai reductorului.

c

T

b

k

d

fd

Fig. 14.Schia corpului reductorului.

10.1.1. Grosimea peretelui corpului reductorului 4 22 6T mm .

44 22 2 100 6,32 7T mm .

10.1.2. Grosimea peretelui capacului reductorului.


49/53

MA 000000 89 MC

Pagina

53


0,9 0,9 7 7c mm .

10.1.3. Grosimea flanelor. 1,5 1,5 7 10,5 11 .b mm

10.1.4. Limea flanelor. 2,7 2,7 10 27 .k d mm

10.1.5. Diametrul uruburilor de strngere a flanelor. 3 2 10 .d T mm

31, 25 100 10 .d mm

10.1.6. Diametrul urubului de fundaie. 1, 25 1, 25 10 12,5 12 .fd d mm

10.1.7. Grosimea tlpilor. 2 2 7 14 .T mm

10.1.8 Diametrul stiftului.

0,5 0,5 10 5 .sd d mm

10.2. Parametrii geometrici ai capacelor pentru rulmeni.Capacele servesc pentru a fixa rulmenii. Exist foarte multe tipuri i forme de capace pentru

rulmeni, nsa n prezenta lucrare sunt folosite capacele prezentate n fig. 14. Dimensiunile acestor

capace se gsesc n dependen de diametrul inelului exterior al rulmentului respectiv.

a) Capac inchis. b) Capac strapuns.

Fig. 15.Schia capacelor reductorului.


50/53

MA 000000 89 MC

Pagina

54


10.2.1. Determinarea parametrilor capacelor rulmenilor pinionului. 72 [ ]D mm - diametrul exterior al rulmentului; 6 [ ]mm - grosimea mijlocie a capacului nchis; 8 [ ]d mm - diametrul uruburilor; 4z - numrul uruburilor; 2 106 [ ]D D mm - diametrul exterior al capacelor;

unde: 2D -diametrul bucsei;

1 1, 2 1, 2 6 7, 2 7 [ ]mm - grosimea marginal a capacelor; ' 1 2 10 2 12 [ ]h mm - grosimea mijlocie a capacului strpuns.

10.2.2. Determinarea parametrilor capacilor rulmenilor de pe arborele roii dinate. 72 [ ]D mm - diametrul exterior al rulmentului; 6[ ]mm - grosimea mijlocie a capacului nchis; 8[ ]d mm - diametrul uruburilor; 4z - numrul uruburilor; 4, 2 100 4, 2 8 105,5 106 [ ]D D d mm - diametrul exterior al capacelor; 1 1, 2 1, 2 6 7, 2 [ ]mm ,se admite 7[mm]- grosimea marginal a capacelor; ' 1 2 10 2 12 [ ]h mm - grosimea mijlocie a capacului strpuns

10.3. Alegerea manetelor.

10.3.1Alegerea manetei pentru arborele-pinion conform tab. S23, pag. 169.

Conform diametrului 2 25 [ ]Id mm se alege urmtorul tip de manet: 1-24x40 GOST 8752-79.

10.3.2Alegerea manetei pentru arborele roii dinate conform tab. S23, pag. 169.

Conform diametrului 2 33 [ ]IId mm se alege urmatorul tip de manet: 1-32x52 GOST 8752-79.

10.4 Proectarea bucselor pentru nodul de rulmenti.


51/53

MA 000000 89 MC

Pagina

55


Da

t

2

1D

D1

D2

Fig. 16. Schia bucsei pentru rulmenti.

72 [ ]D mm -diametrul exterior al rulmentilor;1 86 [ ];D mm 2 4, 2 86 4, 2 8 119, 6, 2 120[ ]aD D d mm -diametrele flansei;

2 72 2 7 86 [ ]aD D mm diametrul exterior al bucsei;7[ ]mm -grosimea peretilor;

1 7[ ]mm -grosimea umarului de sprijin;

2 1, 2 1, 2 7 8,4 9[ ]mm -grosimea flansei.


52/53

MA 000000 89 MC

Pagina

56


CONCLUZIE

Ridicarea calitii i capacitii de concuren mainilor i a organelor de maini este una din

sarcinile de baz a proiectrilor industriei constructoare de maini. Aceast problem o rezolv n

primul rnd inginerii construciilor de maini, care trebuie sa aib o calificare i un nivel de

pregtire respectiv n domeniu. Din aceast cauz o mare atenie se acord pregtirii specializate a

tinerilor ingineri.

Lund n vedere specificul proiectului dat, adic faptul ca acesta este un proiect de valoare

didactic i nu tehnic, n lucrarea dat pot avea loc unele devieri de la STAS (GOST) n ceea ce

privete ntocmirea documentaiei de proiectare. Ca exemplu n proiectul didactic nu se elaboreazdesenele de execuie ale tuturor pieselor, iar tabelul de componen este ntocmit pentru toate

piesele i include compartimentul cu privire la material.

Deasemenea trebuie de luat n vedere ca la elaborarea lucrrilor ingineriei moderne totui nca

multe lucruri nu pot fi formalizate, adic exist mai multe variante de reprezentare a ideilor i

soluionare a problemelor ori chiar lipsa total a formelor standardizate i din aceast cauz

dezvoltarea gndirii ingineresti, examinarea experienelor predecesorilor, analiza posibilului

polivariantism a soluionrii i n baza tuturor acestora elaborarea a ideilor i soluiilor constructive

adecvate ramn a fi sarcinile principale rezolvate de proiectarea de curs la teoria organelor de

maini, una din subramurile careea fiind i mecanica aplicat studiat .


53/53

BIBLIOGRAFIE

1. V. Dulgheru, I. Botnariuc, R. Ciuperc, I. Dicusar. Mecanica aplicat. ndrumar deproiectare, Ed. TEHNICA-INFO, Chiinu 2008-296p.

Alexei Proiect Mecanica Aplicata Alexei

Documents

Transcript of Alexei Proiect Mecanica Aplicata Alexei