Mecanica

1

Mod.

Coala Nr. Docum. Semn. Data

Elaborat

Verificat

Nemciuc M. Litera Coala Coli

32

MA 000000 00 00 MC

Mecanism de acţionare al

conveierului suspendat (cu reductor

conic)

UTM FTMIAgr. BTI- 091

Aprobat

Contr.norm

Dulgheru V.

Exemplu de realizare a proiectului de an cu reductor

conic

1- motor electric(ME) ; 2 – cuplaj (C) ; 3 – reductor cu roţi dinţate conice (CON); 4

– transmisie cu roti dintate cilindrice (TD, transmitere deschisa); 5 –roata

conveierului( OL, organ de lucru); 6 – lant de tractiune .

Date iniţiale pentru proiectarea mecanismului de acţionare a conveierului cu

banda :

1. Forţa de tracţiune la lant Ft = 5,0 [kN];

2. Viteza lantului de tractiune vol = 0,5 [ m/s];

3. Pasul lantului de tractiune p = 40 [mm];

4. Numarul de dinti ai rotii de lant z= 9 [dinti];

5. Durata de exploatare L= 8 [ani].

Coala

Mod Coala N. Document Semnat Data

MA 000000 00 00 MC

Coala

CUPRINS

ÎNTRODUCERE...............................................................................................

l ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC SI CALCULUL CINEMATIC AL MECANISMULUI

DE ACTIONARE.........................................................................................

1.1 ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC .....................................................................

1.2 DETERMINAREA ŞI DISTRIBUIREA RAPORTULUI DE TRANSMITERE AL M.A ....................

1.3 DETERMINAREA PARAMETRILOR CINEMATICI ŞI DE FORŢĂ AI M.A ..............................

2 CALCULUL DE PROIECT AL ANGRENAJULUI REDUCTORULUI.......................

2.1 ALEGEREA MATERIALULUI ANGRENAJULUI SI DETERMINAREA TENSIUNILOR

ADMISIBILE............................

2.2 DIMENSIONAREA ANGRENAJULUI CU ROŢI DINŢATE CONICE.................L...................

2.3 DETERMINAREA FORŢELOR DIN ANGRENAJ...........................................................

2.4 CALCULUL DE VERIFICARE A ANGRENAJULUI.......................................................

3 CALCULUL ARBORILOR ......................................................................................

3.1 CALCULUL DE PREDIMENSIONARE .........................................

3.2 CALCULUL DE DIMENSIONARE....................................................................

3.2.1. ALEGEREA PREALABILA A RULMENTILOR..................................................

3.2.2. ELABORAREA SCHITEI DE DIMENSIONARE A REDUCTORUL CONIC............

3.2.3. CALCULUL DE DIMENSIONARE A ARBORULUI-PINION..................................

3.2.4. CALCOLUL DE DIMENSIONARE A ARBORULUI CONDUS...............................

3.3 PROECTAREA CONSTRUCTIVA A ARBORILOR............................................

4CALCULUL RULMENTILOR ........................................................................ ..

4.1. DETERMINAREA DURATEI DE FUNCTIONARE NECESARE PENTRUMA.......

4.2. DETERMINAREA CAPACITATII DINAMICE PORTANTE NECESARE A

RULMENTILOR........................................................................

4.2.1. CAPACITATEA PORTANTA DINAMICA NECESARA PENTRU

RULMENTII ARBORELUI -PINION ............................................................

4.2.2. CAPACITATEA PORTANTA DINAMICA NECESARA PENTRU

RULMENTII ARBORELUI CONDUS...........................................................

4.3. ALEGEREA FINALA A RULMENTILOR................................................

5PROIECTAREA CONSTRUCTIVA A ROTILOR DINTATE CONICE...............

6 CALCULUL ASAMBLĂRILOR PRIN PANA...........................................................

6.1. CALCULUL ASAMBLĂRII PRIN PANĂ PENTRU ARBORELE-PINION...............................

6.2. CALCULUL ASAMBLĂRILOR PRIN PANĂ PENTRU ARBORELE CONDUS.........................

B IBL IOGRAFIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

1. ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC SI CALCULUL CINEMATIC AL

MECANISMULUI DE ACTIONARE

1.1. Alegerea motorului electric

1.1.1 Determinăm puterea necesară organului de lucru (OL) din cadrul maşinii

proiectate Pot , (kW):

unde Ft este forţa de tracţiune a OL, Ft =5,0 kN;

νol este viteza liniară a OL, νol =1,2 m/s.

=1,8*1,2 = 2,16 kW.

1.1.2 Determinăm randamentul total al mecanismului de actionare MA,

unde este randamentul cuplajului , = 0.98;

- randamentul angrenajului conic , (reductor cu roţi dinţate conice),

primim =0.965 ;

- randamentul transmisiei prin angrenaj cilindric (transmisie deschisa),

primim =0.92;

- randamentul unei perechi de rulmenţi, primim =0.992 ;

= 0.98 * 0.965 * 0.92 * =0.8493 ;

1.1.3Determinăm puterea necesară pe arborele motorului electric(ME) - , (kW) :

1.1.4. Determinarea puterii nominale a ME Pnom , ( kW) :

Valoarea puterii nominale a ME se alege in conformitate cu recomandarile

(*,pag.13) si in corespundere cu (*,tab.S3,anexa 2),accetam deci = 3.0

(kW);

1.1.5 Alegem in prealabil tipul motorului electric.

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Deoarece pentru = 3.0[kW] ii corespunde mai multe tipuri de ME,cu numar

diferit de turatii,in conformitate cu recomandarile(*,pag.13,)si in corespunderecu

(*,tab.S3,anexa 2),alegem in prealabil urmatoarele doua tipuri de motoare electrice:

Vari-

anta

Modelul ME Puterea nominal

, [kw]

Turatia

asincrona

Turatia

nominal

,

1 4AM112MA6Y3 1000 955

2 4AM100S4Y3 3,0 1500 1435

1.2 Determinarea şi distribuirea raportului total de transmitere al MA

1.2.1. Determinăm turaţia arborelui OL- ,

unde este viteza OL, = 1,2 [m/s] ; Dol =diametrul tamburului Dol =300[mm] ;

.

1.2.2. Determinam raportele de transmitere ale MA pentru ambele variante de ME,

si :

1.2.3. Determinam rapoartele de transmisie ale treptelor MA:

= *

unde , sunt rapoartele de transmitere ale reductorului si,respectiv ale

transmisiei prin angrenaj cilindric.In conformitate cu recomandarile [*,pag.14]

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

si in corespundere cu [*,tab.2.2,pag.15]acceptam unde .Din relatia de

mai sus determinam valorile si pentru cele 2 variante propuse.

Acceptam prima varianta deoarece ea nu depaseste valoarea maxima

recomandata pentru cadrul transmisiei deschise,in corespundere cu[1,tab.2.2,pag.15].

Astfel, in final alegem motorul electric 4AM112MA6Y3(Pnom=3,0 [KW]);

nnom=955 )rapoartele de transmitere:

reductorul cilindric = 2,8

transmisie prin curea = 4,46

mecanism de actionare =12,49

1.3 Determinarea parametrilor cinematici şi de forţă ai arborilor MA.

In corespondentacu schemacinematica a MA pentru calculul cinematic vom avea

urmatoarea schemade calcul:

Motor electric→ Cuplaj→Reductor cilintric→Transmisie

deschisa→Masina de lucru

Prezentam un raspuns tabelar pentru acest lucru (vezi tab.1.2).

Tabelul 1.2 – Parametrii cinematici şi de forţă ai mecanismului de acţionare.

Consecutivitatea legăturii

elementelor mecanismului de acţionare conform schemei

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Parame trul

Ar

borele

Motor electric→ Cuplaj →Reductor→ Transmisie deschisă→Organ de lucru

me→ c →red→ td →ol

Puterea

P,Kw

me = 2,54 kW

I kW

II kW

ol kW

Tur

aţia

n, t

ur/m

in

Vit

eza

ung

hiul

ară

ω,

me

I

II

ol

Momen

tul de

torsiune

T, N*m

me N*m

I N*m

II N*m

ol N*m.

2. CALCULUL DE PROIECT AL ANGRENAJULUI REDUCTORULUI.

2.1. Alegerea materialului angrenajulu si determinarea tensiuniloradmisibilei.

2.1.1. Alegerea materialului roţilor dinţate, durităţii şi prelucrării termice.

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Alegerea materialului,tratamentului termic si a duritatii perechilor de roti

care angreneaza poate fi efectuata conform recomandarilor din

[*tab.3.2,pag.18], iar proprietatile mecanice alematerialelor ales- [*3.3,pag.19].

Conform acestor recomandarialegem marca otelului pentru fabricarea

pinionului si a rotii dintate-otel 45;

Proprietatile mecanice ale otelului 45 vor fi:

Caracteristicile mecanice ale oţelului 45:

Duritatea 235...262 HB;

Tratamentul termic – îmbunătăţire,

Diminsiunile limita a semifabricatului

D ≤125mm ;

Determinarea durităţii medii a dinţilor pinionului şi roţii dinţate :

Pinion HB =

Roată HB = 248,5 – 25 = 223,5

2.1.2. Determinarea tensiunilor admisibile de contact pentru pinion [ ] şi roată[

] , N/mm conforma,[1,tab.3.2,pag.18] :

Pinion [ ] = 1.8 * HB + 67 = 580,9 N/mm

Roată [ ] = 1.8 * HB + 67 = 469,3 N/mm

2.1.3. Determinarea tensiunilor admisibile de încovoiere pentru pinion [ ] şi

roată [ ] [N/mm ],conform[*,tab.3.2,pag.18]: .

Pinion [ ] = 1.03 * HB = 1.03 * 248,5 = 255,95 [N/mm ]

Roată [ ] = 1.03 * HB = 1.03 * 223,5 = 230,205 [ N/mm ] .

2.1.3. Deoarece transmisia este reversibila, [ ]F =se micsoreaza cu 25%

[*,pag.19]:

[ ] = 0,75*HB =0,75*256=192,0 [N/mm ]

[ ] =0,75* HB =0,75*230,205=172,653 [ N/mm ]

Prezentam un răspuns tabelar pentru acest punct ;

Elementul

transmisiei

Marca

oţelului

Tratamentul

termic(mm) N/mm

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

1. Pinion

45 ≤125 Îmbunătăţire

248,5 580,9 255,95

2. Roată

dinţată

223,5 469,3 230,205

2.2 Dimensionarea angrenajului cu roţi dinţate conice.

2.2.1 Determinăm parametrul principal – diametrul de divizare exterior , mm:

;

unde - raportul de transmitere al reductorului , =3,15 ;[vezi p.1.2.3,pag.5]

- momentul de torsiune, care actioneaza asupra arborelui condus al

reductorului, N*m

- tensiunea admisibilă de contact a roţii dinţate ( cu dinte mai puţin

rezistent) , [N/mm ]

- coeficientul distribuirii neuniforme a sarcinii pe lungimea coroanei

danturate , [1,pag.22]

- coeficientul formei rotilor dintate conice, acceptam =1,0

mm

2.2.2 Determinăm unghiurile conurilor de divizare a pinionului δ1 si a rotii δ2 :

δ2=arctg ired = arctg 2,8 = 78,16° δ1=90-78,16=11,84°

2.2.3 Determinam lungimea extreioara a genereatoarei conului de divizare Re

[mm];

2.2.4. Determinam latimea coroanei danturate a pinionului si rotii dintate b, [mm];

b= 0,285*Re=a,285*57,04=16,25≈16

2.2.5. Determinam modulul de angrenare exterior me, [mm].

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

,

- momentul de torsiune pe arborele condus al reductorului,

[ N*m]

KFβ-coeficientul de modul ,acceptam KFβ=1,0

- tensiunea admisibilă de încovoiere a roţii dinţate cu dinte mai puţin

rezistent , =230,205 [N/mm ]

υF= 0,85

Acceptam me = 0,97 [mm];

2.2.6 Determinăm numărul de dinţi ai roţii dinţate z2 şi a pinionului z1 :

Z2= de2/mte= 111,8/1,0 = 111,8=112

Z1=z2/ired= 111,8/2,8= 39,93= 40

Primim = 40 dinţi şi = 112 dinti

2.2.7 Determinăm raportul de transmitere real şi verificarea abaterii faţă de

raportul de transmitere ales iniţial :

;

2.2.8 Determinăm valoarile reale ale unghiurilor conurilor d divizare a pinionului

δ2:

δ2= arctg ireal = arctg 2,8 =78,16º

δ1=90º- δ2 = 90º- 78,16º= 11,84 º

2.2.9 Determinăm parametrii geometrici de bază ai transmisiei:

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Tabelul 2.2 – Parametrii geometrici de bază ai angrenajului conic [mm]:

Parametru Pinion Roata

divizare de 1= me z1 =1*40= 40

[mm]

de 2= me z2= 1*112=112

[mm]

Dia

met

rul exterior dae1 = de1+ 2mecosδ1=

40+2*1cos11,84=40+2

*0,98=41,96 [mm]

dae2 = de2+ 2mecosδ2 =

112+2*1*cos 78,16=

112+0,41=112,41 [mm]

interior dfe1= de1 – 2,4

mecosδ1= 40-

2,4*1*cos11,84= 37,65

[mm]

dfe2= de2 – 2,4 mecosδ2=

112- 0,49= 111.51

Generatoarea

conului de

divizare

Re= de2/2sinδ2=

112/2sin78,16=57,14

Latimea

coroanei

danturate

b= 16

In final determinam diametrul cercului de divizare al pinionului d1 si a rotii

danturate d2 [mm];

d1= 0,857*de1= 0,857*40= 34,28 [mm]

d2 =0,857*de2 =0,857*112=95,98 [mm]

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

2.3. Calculul fortelor in angrenaj,[N] :

Forta tangentiala:

Pinion- = ;

Roata-

Forta radiala:

Pinion-

Roata-

Forta axiala:

Pinion- Fa1= 0,36*Ft1*sinδ1= 0,36* 595,74*sin 11,84= 44,004 [N]

Roata- Fa2=Fr1= 209,9 [N]

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

2.4. Calculul de verificare al angrenajului,[N]:

2.4.1 Verificăm tensiunea de contact , [N/mm ];

unde :

forţa tangenţială din angrenare , [N] :

coeficientul distribuirii sarcinii între dinţi. Acceptam =1.0

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

coeficientul sarcinii dinamice , care depinde de viteza periferică a roţii v

, [m/s] ν= ω2*de2/2*103= 35,69*112/2*103= 1,998=2,0 [m/s];

,şi gradul de precizie al transmisiei,

Sin tabelul [*,4.4, pag 28] si acceptam KHν= 1,07

viteza unghiulară a arborelui condus

436N/mm ,iar aceasta subsdarcina nu depaseste

10%,putem trece la urmatoarea etapa a calcului de verificare.

2.4.2 Verificăm tensiunea de încovoiere a dinţilor [ N/mm ] :

unde – modulul exterior al angrenării , [mm];

– coeficientul distribuirii neuniforme a sarcinii pe lungimea coroanei dintate

, primim [1,pag.29] ;

– lăţimea coroanei dintate , mm;

- forţa tangenţială din angrenaj , [N] :

- coeficientul distribuirii sarcinii între dinţi. =1.0 [*,4.6,pag.30];

coeficientul sarcinii dinamice ,daca υ=1,998 determinam ;

[*,tab.4.4,pag.28]

şi – coeficienţii formei dintelui pinionului şi roţii dinţate. Pentru cazul

angrenajului cu dinţi înclinaţi – conform numărului de dinţi echivalenţi şi :

dinţi

dinţi

Deci primim şi ;

şi – tensiunile admisibile de încovoiere ale pinionului şi roţii

dinţate , [N/mm ] :

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

[ N/mm ]

[ N/mm ]

2.4.4.Prezentăm un răspuns tabelar pentru acest calcul:

Tabelul 2.3 – Parametrii angrenajului cu roţi dinţate cilindrice

Calculul de dimensionare al angrenajului

Parametru Valoarea Parametru Valoarea

Lungimea exterioara a

generatoarei conului de

divizare , mm

57,04

Diametrul cercului de divizare:

Pinion

Roată

40

112

Modulul (exterior) ,

mm

1,0 Diametrul cercului exterior:

Pinion

Roată

41,96

112,41

Lăţimea coroanei

danturate b , mm b1 16

Forma dintelui Dreaptă

Numărul de dinţi:

pinion

roată

30

95

Diametrul cercului interior:

Pinion, dfe1

Roata, dfe2

37,65

111,51

Unghiul conului de

divizare :

Pinion, δ1

Roata, δ2

11,84º

48,16º

Diametrul cercului meridian:

Pinion, d1

Roata, d2

34,28

95,98

Calculul de verificare al angrenajului

Parametru Valori

admisibile

Valori

calculate

Notă

Tensiunile de contact ,N/mm 469,3 483,78

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Tensiunile de

încovoiere,N/mm

255,95 162,88

230,205 159,8

3 CALCULUL ARBORILOR .

3.1 Calculul de predimensionare al arborilor.

3.1.1 Alegerea materialului şi tensiunilor admisibile pentru execuţia arborilor.

Calculul de predimensionare al arborilor se elaborează din condiţia de

rezistenţă la răsucire. De aceea , pentru compensarea aproximării acestei metode de

calcul , tensiunile admisibile de răsucire se primesc puţin micşorate

N/mm

Tabelul 3.1 Determinarea prealabila a parametrilor geometrici ai treptelor

arborilor.

3.2. Calculul de dimensionarea

3.1 Calculul de predimensionare

Din conditia de rezistenta la rasucire si in conformitate cu recomandarile [*,pag55]

determinam prealabil diametrele minime ale arborilor:

Tabelul 3.1 – Determinarea prealabila a diametrelor arborilor , [mm].

Arborele-pinion Arborele rotii dintate

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

3.2.1 Alegerea prealabila a rulmentilor

In conformitate cu recomandarile[*,tab.6.1,pag.57]alegem prealabil urmatorii

rulmenti[ *,tab.S6,anexa 2] Simbplizarea 7204A si 7205A.

Tabelul 3.2-Alegerea prealabila a rulmentilor.

Din desen vedem:

l1a =22mm

l2a=44mm

l1p=14mm

l2p=57mm

3.2.2 Elaborarea schitei de dimensionare a reductorului conic

In corespundere cu schema cinematica a reductorului conic elaboram schita

acestuea,luind in consideratie recomandarile[*,pag.58-65].

Pantru determinarea pozitiilor de aplicare areactiunilor in reazeme, prealabil

calculam distanta de la aplicare de la parteafrontala a rulentilor in reazeme , prealabil

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

calculam distanta de la partea frontala a rulmentului pinapunctul de aplicare a

reactiunilor a, [mm]:

Valorile d,D,T, e sunt prezentate in tabela 3.2

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Determinam C1 si C2, Rm, Lp, ‚La.

C1 = C2=Recosδ2+2x=57,14*cos78,16+2*8,0=27,72

3.2.3. Calculul de dimensionare a arborelui-pinion.

d1=34,28[mm];

Ft=595,74[N];

Fr=209,9[N];

şi

Fa=44,04 [N]

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Figura 3.2.-Schema de calcul al arborelui pinion.

3.2.3.1. Determinam fortele de reactiune in reazemeA si B (fig.3.2).

Planul vertical( yoz) .

;

Verificare :

Planul orizontal (xoz) .

Verificare :

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Determinarea reacţiunilor sumare.

3.2.3.2 Construirea diagramelor momentelor incovoitoarelor(fig.3.3),[Nm].

Planul vertical yoz .

Sectorul I

Qv=Rav=216[ N]

Z1 = 0 ; ;

Z = ; ;

Sectorul II

Pentru

Planul orizontal xoz .

Sectorul I

Q0= RA0=603[N]

Sectorul II

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

3.2.3.3.Determinam momentulde incovoiere rezultant(fig.3.3) in sectiunile

caracteristice ale arborelui(1...3)Mrez,[Nm]in conformitatea cu relatia:

;

N*m

N*m

N*m

3.2.3.4. Construim diagrama momentului de torsiune pentru arbore-pinion,care este

egal cu si acctioneaza pe portiunea arborelui de la intrare pina la locul

fixarii rotii dintate(fig.3.3)

3.2.3.5. Determinam diagrama momentelor echivalente de incovoiere(fig.3.3)in

sectiunilecaracteristice(1...3)Mech,[Nm] din relatia:

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

3.2.3.6 Verificam diametrul arborelui –pinion in sectiunea mai solicitata.

Conform momentului echivalent de încovoiere maxim precizăm valoarea

diametrului în secţiunea critică a arborelui din condiţia de rezistenţă la

încovoiere :

tensiunea maximă admisibilă de încovoiere , acceptăm

[1,tab S2,anexa2]

Mech=momentul echivalent de incovoiere in solicitata,care corespunde

valorii maxime Mech=100N*m

mm

18.82[mm]<20.0 [mm] <

Conditia se respecta,In acelasi timp,in conformitate cu ciclul de

functionare[1,pag.86],diametrul arborelui-pinion d1p’[mm] va corespunde treptei

arborelor sub rulment si garnitura aceasta se precizeaza in conformitate cu diametrul

inelului interior al rulmentului.Astfel,conform[1,tab.S5,anexa 2]acceptam

d2p=20[mm].

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

3.2.4 Calculul de dimensionare a arborelui condus:

Date initiale:

d2=212,5[mm];

Ft=1206.11[N];

Fr=432[N];

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Fig3.4-Schema la calcuta a arborelui condus.

3.2.4.1 Determinam fortele de reactiune in reazeme(fig.3.4)

Planul vertical( yoz) .

;

Verificare :

Planul orizontal (xoz) .

Verificare :

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Determinarea reacţiunilor sumare.

3.2.4.2 Construirea diagramelor momentelor incovoitoarelor(fig.3.4),[Nm].

Planul vertical yoz .

Sectorul I

Qv=Rcv=-216[ N]

Z1 = 0 ; ;

Z = ; ;

Sectorul II

Pentru

Planul orizontal xoz .

Sectorul I

Q0= RC0=603[N]

Sectorul II

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

3.2.4.3.Determinam momentulde incovoiere rezultant(fig.3.3) in sectiunile

caracteristice ale arborelui(1...3)Mrez,[Nm]in conformitatea cu relatia:

;

N*m

N*m

N*m

3.2.4.4 Construim diagrama momentului de torsiunepentru arborele condus,careeste

egal cu T2=128.3[N*m] si actioneaza de la locul fixarii rotii dintate cilindrice in

directia iesirii fluxului de putere(fig.3.5).

3.2.4.5 Determinam si construim diagrama momentelor echivalente de

incovoiere(fig3.5)i sectiunile caracteristice(1...3)Mech ,[N*m] din relatia:

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

3.2.5. Verificam diametrul arborelui in sectiunea mai solicitata.

Conform momentului echivalent de încovoiere maxim precizăm valoarea

diametrului în secţiunea critică a arborelui din condiţia de rezistenţă la

încovoiere :

tensiunea maximă admisibilă de încovoiere , acceptăm

[*,tab S2,anexa2]

Mech=momentul echivalent de incovoiere in solicitata,care corespunde

valorii maxime Mech=100.18N*m

mm

23.79[mm]<35.0 [mm] <

Conditia se respecta,In acelasi timp,in conformitate cu ciclul de

functionare[*,pag.86],diametrul arborelui-pinion d1p’[mm] va corespunde treptei

arborelor sub rulment si garnitura aceasta se precizeaza in conformitate cu diametrul

inelului interior al rulmentului.Astfel,conform[1,tab.S5,anexa 2]acceptam

d2a=25[mm].

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

3.3 Proiectarea constructiva a arborilor

Calculul final de dimensionare are ca scop determinarea dimensiunilor geometrice

ale fiecarei trepte in conformitate cu recomandarile[1,tab.6.2,pag.87]

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Tabela3.3-determinarea dimensiunilor trepturilor arborilor[mm].

Treapta

arborelui şi

parametrii ei

Arbore – pinion conic

( fig. 3.1. a)

Arborele roţii dinţate

( fig. 3.1. b)

I-a sub un

element al

transmisie

i deschise

sau

semicuplaj

Acceptam25

primim =30 mm

Acceptam36

se apreciază grafic la etapa de elaborare a schiţei reductorului.

II- a sub

etanşa

capacului

pinionului

sau sub

rulment la

arbore

primim =20 mm primim =25 mm

se precizează grafic la etapa de elaborare a schiţei reductorului

III-a sub

filet la

pinion sau

roata

danturată

la arbore

primim =20 mm

V-a

intermedia

ră

Nu se construieste primim

se precizează grafic la etapa de elaborare a schiţei reductorului

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

4. Calculul rulmentilor

4. 1. Determinarea duratei de funcţionare a reductorului în ore .

,

unde L – durata de funcţionare , L=8 ani

coeficientul zilelor lucratoare ore

coeficientul orelor lucratoare

ore

4.2. Determinarea capacitatii dinamice portante necesare a rulmentilor

4. 2.1 Determinarea durabilităţii rulmenţilor arborelui pinion

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

, [N]

unde m – indicatorul de putere , m = 3

sarcina dinamică echivalentă

, [N]

unde X – coeficientul sarcinii radiale , X = 0.56 [1,tab.7.1,pag.91]

V – coeficientul turaţiei , acceptăm V = 1 [1,tab.7.3,pag.94

sarcina radial a rulmenţilor arborelui N

coeficientul de siguranţă [1,pag.82]

coeficientul de temperatură , acceptăm [1,pag.82]

-viteza unghiulara, =149,67[1/s]

N

N

Aşa cum că rulmenţii aleşi sînt satisfăcători

4.2. 2. Capacitateadinamica portanta necesara pentru rulmentii arborelui

condus:

, [N]

unde sarcina dinamică echivalentă

, [N]

unde X – coeficientul sarcinii radiale , X = 0.56 [1,tab.7.1,pag.91]

V – coeficientul turaţiei , acceptăm V = 1[1,tab.7.3,pag.94

sarcinaradiala a rulmentului

N

=viteza unghiulara, =29.93

coeficientul de siguranţă [1,pag.82]

coeficientul de temperatură , acceptăm [1,pag.82]

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

N

N

4.3 Alegerea finala a rulmenţilor .

In conformitate cu diametrele rulmentilor si capacitatle portante determinate

anterior,alegem urmatorii rulmenti pentru arborii reductorului cilindric.

Tabelul 3.2 – Alegerea finală a rulmenţilor.[1,tab.S4,anexa2]

Schema rulmentului

(GOST 831-75)

Simbol

izarea Dimensiunile , mm

Capacitate

portantă ,

kN d D B c r

204 20 47 14 15 1.5 12.7 6.20

205 25 52 15 16 1.5 14.0 6.95

5.Proiectarea constructiva a rotilor dintate cilindrice

Luand in consideratie recomandarile[1,pag.99-100 alegem metoda de obtinere a

semifabricatului prin forjare,iar amplasarea butuculuirotii dintate fata de reazeme-

simetrica(fig5.1).

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Elementul

roţii

Parametrul Metoda de obţinere a semifabricatului

Coroana

danturată

Diametrul

cercului

exterior

mm

Lăţimea mm;

Grosimea mm

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Butucul

Diametrul

interior

mm

Diametrul

exterior

mm , conform şirului

numerelor normale primim mm

Lungimea mm

conform şirului numerelor normale 45mm

Disc

Grosimea , mm,conform

şirului numerelor normale , conform primim C=12.0 mm

Raze de

rotungire

mm , acceptăm R=7 mm

f = (0.6...0.7)*1.25 =0.875mm . Conform şirului de valori standarde ale

teşiturilor obţinem f=1 mm

6. CALCULUL ASAMBLĂRILOR PRIN PENE

Pentru transmiterea momentului de torsiune în reductorul cu roţi dinţate

cilindrice avem nevoie de trei asamblări pe arborele condus sub roata dinţată şi sub un

element al transmisiei deschise şi o asamblare pe arborele conducător – sub

semicuplaj sau un element al transmisiei deschise .

6.1 Calculul asamblării prin pană pentru arborele – pinion

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

Date iniţiale :

=16 mm şi =36 mm – diametrul şi lungimea treptei arborelui pe care este

instalată pana.

=1206.11 N – este forţa tangenţială în angrenaj .

6.1.1 Predimensionarea penei

În dependenţă de diametrul , mm conform[1,tab.S9,anexa 2], stabilim

dimensiunile secţiunii transversale ale penei(fig.6.1):

b = 5 mm ; h = 5 mm ; = 3.0 mm ; = 2.3 mm .

Lungimea penei L=10...56 , mm se stabileşte în dependenţă de lungimea treptei

arborelui pe care este instalată pana - , mm :

Primim conform şirului de lungimi ale penei standardizat – L=28 mm.

Alegem preventiv următoarea pană :

Pană 5x 5x 28 GOST 23360 – 78

6.1.2 Calculul de verificare a penei

Penele prismatice , utilizate la proiectarea reductoarelor sunt verificate la

forfecare . Condiţia de rezistenţă la forfecare :

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

;

unde suprafaţa de strivire, mm .

.

l – lungimea de lucru a penei cu suprafeţe frontale rotunjite , mm

= L – b =28-5=23 mm

tensiunea admisibilă la strivire , . Pentru bucşă de oţel şi sarcini

liniştite

Deoarece tensiunea de strivire este în limita admisibilă , definitiv primim

următoarea pană :

Pană 5x 5x 28GOST 23360 – 78

6.2. Calculul asamblării prin pană pentru arborele condus

Date iniţiale :

=25.0 mm şi =45 mm – diametrul şi lungimea treptei arborelui sub butucul

elementului transmisiei deschise .

=30 mm şi =45mm – diametrul interior şi lungimea butucului roţii dinţate .

=1206.11N – este forţa tangenţială în angrenaj .

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

6.2.1 Predimensionarea penelor

În dependenţă de diametrul şi , mm , stabilim dimensiunile secţiunii

transversale ale penelor :

Secţiunea A-A b=10.0 mm ; h=8 mm ; t =5.0 mm ; t =3.3 mm .

Secţiunea B-B b=8 mm ; h=7 mm; =4mm ; =3.3 mm .

Lungimea penei l1şi l2, mm se stabilesc în dependenţă de lungimea treptei

arborelui sub butucul elementului transmisiei deschise - , mm şi lăţimea

butucului roţii dinţate , mm şi :

Primim conform şirului de lungimi ale penei standardizat – l1=36 mm, l3=36 mm

.

Alegem preventiv următoarele pene :

Secţiunea A-A Pană 10x 8x 36 GOST 23360 – 78

Secţiunea B-B Pană 8x 7x 36 GOST 23360 – 78

6.2.2 C alculul de verificare a penei

Condiţia de rezistenţă la forfecare :

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

unde suprafaţa de forfecare , mm .

Sectiunea A-A

Sectiunea B-B

lungimea de lucru a penei cu suprafeţe frontale rotunjite , mm

Sectiunea A-A =36 – 10=26 mm

Sectiunea B-B =36 – 8=28 mm

Astfel:

tensiunea admisibilă la forfecare , . Pentru bucşă de oţel şi

sarcini liniştite

Sectiunea A-A

Sectiunea B-B

Deoarece tensiunea de forfecare este în limita admisibilă , definitiv primim

următoarele pene :

Pană 10x 8x 36 GOST 23360 – 78

Pană 8x 7x 36 GOST 23360 – 78

Coala


MA 000000 00 00 MC

Coala

1.„Mecanica Aplicată” Indrumar de proiectare. Dulgheru

V.,Editura U.T.M. Chisinau 2009

2..„ Bazele proiectării maşinilor” I. Bostan ,

3.www.scribd.com/…/Tehnologia motoarelor-de-putere1

Mecanica

Documents

Transcript of Mecanica