Universitatea Transilvania din BraovProgram de studii: DI i ISERFacultatea Design de produs i mediuDisciplina: Organe de maini Dpt: Design de produs, mecatronic i mediu

proiect de an nr.2

Student : Butnariu ClaudiaFACULTATEA : DESIGN DE PRODUS SI MEDIUaNUL : iiigRUPA : DI-17111Tema pentru proiectul de an nr.2

S se proiecteze o transmisie mecanic compus din: motor electric asincron; transmisie prin curele trapezoidale nguste; reductor de turaie cilindric, cu o treapt.Date de proiectare puterea motorului electric, P=4[kW]; turaia motorului electric, n=2880[rot/min]; raportul de transmitere al transmisiei prin curele, iC=2.6; raportul de transmitere al reductorului, iR=3; durata de funcionare a transmisiei, Lh=8000[ore].

Conintul proiectuluiA. Memoriu justificativ de calcul1. Intocmirea schemei structurale a transmisiei i alegerea motorului electric2. Proiectarea transmisiei prin curele trapezoidale nguste3. Proiectarea reductorului de turaie 3.1. Calculul momentelor de torsiune i turaiilor arborilor reductorului3.2. Predimensionarea angrenajului 3.3. Predimensionarea arborilor reductorului3.4. ntocmirea schemei cinematice a reductorului (scara 1:1)3.5. Determinarea elementelor geometrice i de control ale angenajului3.6. Alegerea i verificarea rulmenilor3.7. Calculul asamblrilor prin pene3.8. Verificarea arborilor la solicitri compuse3.9. Ungerea i etanarea reductorului4. Calculul randamentului transmisiei5. Norme de tehnica securitii muncii

B. Desene

1. Desenul de ansamblu al reductorului de turaie (scara 1:1)2. Desenul de execuie al arborelui de intrare3. Desenul de execuie al roii conduseGrafic de desfurare a activitii la proiectul de an nr.2Nr.sapt.Etapa de lucru planificatDataSemntur profesor

1. Primirea temei de proiectReductoare de turaie studiul machetelor din laboratorCercetare bibliografic

2. Proiectarea transmisiei prin curele trapezoidale nguste

3. ntocmirea schiei roii de curea conductoareFinalizare proiectare transmisie prin curele

4. Calculul momentelor de torsiune i turaiilor arborilor reductoruluiPredimensionarea arborilor reductoruluiPredimensionarea angrenajuluintocmirea schemei cinematice a reductorului (scara 1:1)

5. Determinarea elementelor geometrice i de control ale angenajului

6. Forele din angrenajReductoare-proiecii

7. Alegerea rulmenilor i etanrilorInceperea desenului de ansamblu a reductorului (seciunea principal)

8. Definitivarea seciunii principale a reductoruluiStudiul rulmenilor din laboratorMontaje cu rulmeni proiecii

9. Calculul asamblrilor prin penenceperea reprezentrii vederii carcasei reductorului

10. Exemplu de calcul al arborilor la solicitri compuseContinuare desen de ansamblu

11. Definitivarea vederii reductoruluiVerificarea arborilor la solicitri compuse

12. Verificarea rulmenilorDefinitivare desen de ansamblu reductor

13. Calculul randamentului transmisieiNorme de tehnica securitii munciintocmire desene de execuie

14. ntocmirea memoriului justificativ de calculPredarea proiectului

15. Susinerea i notarea proiectului

Braov, 1.10.2013Titular disciplin,Prof.dr.ing. Anca BrsanCuprinsMemoriu justificativ51.Schema cinematica a transmisiei mecanice52.Alegerea motorului electric53.Calculul transmisiei prin curele tapezoidale inguste71.Putere de calcul ai arborelui conducator:72.Turatia rtii conducatoare :73.Turatia rotii condusa:74.Tipul curelei :75.Diametrul primitiv al rotii mici:76.Diametrul primitiv al rotii mari:77.Diametrul primitiv mediu:88.Distanta dintre axe preliminara:89.Unghiul dintre curele :810.Unghiul de infasurare pe roata mica :811.Unghiul de infasurare pe roata mare :812.Lungimea primitiva a curelei :813.Distanta dintre axe definitiva :814.Viteza periferica a curelei :815.Coeficentul de functionare:816.Coeficientu de lungime:917.Coeficientul de infasurare:918.Puterea nominala transmisa de curea :919.Numarul de curele preliminar920.Coeficientul numarului de curele921.Numarul ce curele definitiv922.Forta periferica transmisa de curea923.Forta de intindere a curelei924.Cotele de modificare a distantei dintre axe94.Calculul de tensiune si al turatiei pentru fiecare arbore10Momentul de torsiune la arborele ororului electric10Alegerea materialului10Determinarea numarului de dinti10Numarului de dinti10Determinarea distantelor dintre axe10Determinatea modulului danituri11Recalcularea distantei dintre axe11Elementele geometrice ale rotilor dintate114.8. Schema cinematica a angrenajului124.9. Calculul fortelor din angrenaj125.CALCULUL ARBORILOR135.1. Alegerea materialelor135.2. Predimensionarea arborilor135.3. Determinarea distantei dintre reazame145.4. Calculul la solicitari compuse155.5. Alegerea capetelor de arbori176.ALEGEREA SI VERIFICAREA RULMENTILOR186.1. Rulmentii de pe arborele de intrare196.2. Rulmentii de pe arborele de iesire197. ALEGEREA SI VERIFICAREA PENELOR207.1. Determinarea lungimilor penelor217.2. Verificarea penelor218. ALEGEREA SISTEMULUI DE UNGERE SI ETANSARE228.1. Alegerea sistemului de ungere228.2. Alegerea sistemului de etansare22

Memoriu justificativ1. Schema cinematica a transmisiei mecaniceSchema cinematica a transmisiei mecanice din care fac parte transmisia prin curele si reductorul ce urmeaza sa fie proiectat in figura 1.

ME-motor electric de angrenare asincron

TCT-transmisia prin curele trapezoidale ingusteRC-reductor de turatie cilindric intr-o treaptaI-arbore intrare II-arbore iesire1-pinion 2-roata

2. Alegerea motorului electricSe face in fuctie de puterea si turatia date in datele problemei,Schema motorului va fi prezentata in figura 2.In tabelul 1 sunt datele caracteristic tehnice ale motorului ales ,iar tabelul 2 sunt dimensiunie de gabarit si montaj.

Figura 2.Tabel 1.

Tabel 2

3. Calculul transmisiei prin curele tapezoidale inguste Schema este prezentata in figura 3.

1. Putere de calcul ai arborelui conducator: pc = 4kW (puterea motorului)2. Turatia rotii conducatoare : n1 =2880[rot/min]3. Turatia rotii condusa: n2 = [rot/min]4. Tipul curelei : se alege tipul curelei din[ 4].Spz cu dp1= 63...1805. Diametrul primitiv al rotii mici: D=28 mm ; Dp1=71 mm6. Diametrul primitiv al rotii mari: Dp2 = Dp1*ic=71*2.6=184.6 =>STAS =>Se alege Dp2=185 mm7. Diametrul primitiv mediu: Dpn mm8. Distanta dintre axe preliminara:0.7(Dp1+ Dp2)A 2(Dp1+ Dp2) 179.2A 512 Se adopta A=345mm.9. Unghiul dintre curele : =2 arcsin =2 arcsin= 18.810. Unghiul de infasurare pe roata mica : 1=18011. Unghiul de infasurare pe roata mare : 2=18012. Lungimea primitiva a curelei : Lp = 2*A*sin =549.47 mm. Se adopta Lp = 630 mm (STAS 7192-83)13. Distanta dintre axe definitiva : A= =747.65 mm14. Viteza periferica a curelei : v [m/s]15. Coeficentul de functionare: Acest coeficient se adopta din [4] functie de tipul masinii de actionare ,tipul masini antrenate si numarul de ore de functionare zilnice cf=1.1

16. Coeficientul de lungime: Se adopta din [4] in functie de lungimea primitiva si tipul curelei Cl= 0.8217. Coeficientul de infasurare:Se adopta din [4] 18. Puterea nominala transmisa de curea : Se din [4] functie de Dp al rotii mini ,ic si turatia rotii mici. P0 = 2.4319. Numarul de curele preliminar z020.Coeficientul numarului de curele Se adopta din [4] in functie de z0Cz0.9521.Numarul ce curele definitivZ2.4422.Forta periferica transmisa de cureaF103*373.83 [N]23.Forta de intindere a cureleiSa1.5 ... 2*F [N]Sa1.5*373.83560.7524.Cotele de modificare a distantei dintre axex0.03Lp y0.015Lp

4. Calculul de tensiune si al turatiei pentru fiecare arboreMomentul de torsiune la arborele ororului electricMtmot= 9.55 * 106 * = 13264 [N*mm]

Pentru arborele de intrareMtI = Mtmot* ic = 5101.5 [N*mm]nI=[rot/min] Pentru arborele de iesireMtII = Mtmot* iR = 39792 [N*mm]nII=[rot/min]Alegerea materialuluiPentru rotile dintate se alege un otel imbunatatit OLC 45 STAS 880 cu urmatoarele caracteristici:

Determinarea numarului de dintiNumarului de dintiSe recomanda ca numarul de dinti ai pinionului sa se situeze intre 19 si 23 de dinti .Se adopta z1=20 => Numarul de dinti al rotii este :z2 = z1*iR = 60Determinarea distantelor dintre axeDistanta dintre axe se adopta din monograma functie de parametri: Numarul de cicluri : Nl = 60* nI * LH = 60*1108*80005.3184*108 Raportul : ; Ka = 1.2Se adopta distanta dintre axe : aw = 40 mmCoeficentul de latime: Determinatea modulului danturiiModulul danturii se calculeaza cu relatia: Modulul se adopta din STAS 822 la cea mai apropiata valoare al coeficentilor tabelului 311.251.3751.51.7522.252.52.7533.54

Tabel 3Se adopta m=1 mmRecalcularea distantei dintre axe a = *(20+60 ) = 40 mmPastram valorile a=40 mm ; m = 1; z1 = 20 ; z2 = 60;Elementele geometrice ale rotilor dintate Diametrele cercurilor de divizare d1 = m * = 20 mmd2 = m * = 60 mm Diametrele cercurilor de piciordf1 = m * df2 = m * Diametrele cercurilor de bazadb1db2 Diametrele cercurilor de capda1 = 2a - m * da2 = 2a - m * Pasul pe cercul de divizarep =*m==3.14

Gradul de acoperire====6.55

Latimile rotilor=0,3=*a=12 mm=+(25) mm=16 mm4.8. Schema cinematica a angrenajuluiSchema cinematica este prezentata in Fig 4.(in Anexa)

4.9. Calculul fortelor din angrenaj

Figura 5Schema care actioneaza intr-un angrenaj cilindric cu dantura dreapta este prezentata in Fig. 5Fortele se calculeaza dupa cum urmeaza:Fortele tangentiale== , N===510.15 NFortele radiale==*tg , N=510.15*tg 20=183.66 , N

5.CALCULUL ARBORILOR5.1. Alegerea materialelorSe aleg urmatoarele materiale la :- arborele de intrare : OLC 45 STAS 880 mm. =400 MPa , =660 MPa -arborele de iesire :OL 60 STAS 500/2 =300 MPa , =650 MPa5.2. Predimensionarea arborilorDeoarece nu se cunosc incarcarile arborelui si nici variatia momentului inovoietor pe lungimea acestora , predimensionarea se face doar din conditia de reazem la solicitari de torsiune cu urmatoarele relatii:Arborele de intrare=;=(1520) MPa==11.51Arborele de iesire==(20) MPa==20.365.3. Determinarea distantei dintre reazemeStabilirea distantei dintre reazeme este necesara pentru calculul la solicitari compuse al arborilor. Pentru a determina aceasta distanta este necesara alegerea rulmentilor. Se vor adopta rulmenti radiali cu bile conform tabelului 6.RulmentdDB

Arb. intrare6204204714

Arb.iesire6205255215

Tabelul 6.

In Fig 6. Este prezentata schema pentru calculul distantei dintre reazeme la arborele de iesire.

Fig 6.

=+2x+2y+ x=13=12+2*13+2*4+14=60 y=4Se adopta =60Aceeasi distanta dintre reazeme se va lua in calcul si pentru arborele de intrare.5.4. Calculul la solicitari compuseFortele si modul in care actioneaza in angrenaj sunt prezentate in schema din Fig 7.Fig 7.

La reductorul orizontal in plan orizontal actioneaza fortele radiale , iar in plan vertical actioneaza fortele tangentiale.

5.4.1. Arborele de intrare

== ====3.24== =0,59=91.83 == ===255==36.28(+atm la incovoiere dupa cicl alternant simetric)===0.66 ; d===* =91.83 * =2755=* =255* =7650Daca pinionul nu e corp comun cu arborele : d = +(45) mmd = 24 mm5.4.2. Arborele de iesire

= =55 MPa=0.67 =0,59====0.66==d = +(4) mmd =30 mm====0.1

5.5. Alegerea capetelor de arboriDimensiunile capatelor de arbori se aleg din STAS 8724/2 si sunt prezentate in tabelul 7.

Fig 8.

dl

Arbore intrare1628

Arbore iesire2236

Tabelul 7.

6.ALEGEREA SI VERIFICAREA RULMENTILORRulmentii s-au ales anterior inainte de stabilirea distantei dintre reazeme. S-au adoptat rulmentii radiali serie mijlocie cu bile STAS 3041 conform tabelului 8.RulmentSimboldDBC[N]

Arb. Intrare6204204714100006300

Arb. Iesire6205255215110007100

Tabelul 8Schita unui rulment radial cu bile este prezentata in Fig 9.

Fig 9.

6.1. Rulmentii de pe arborele de intrareDurabilitatea rulmentuluiL= mil rotL==50243.4 mil rot

C-capacitatea de incarcare dinamica , NP-sarcina dinamica echvalenta , NP=3 pentru rulmentii cu bile

C=10000 NP= [5] =

=271.03Durata de functionare = , ore -=8000 ore==290760.41 h 6.2. Rulmentii de pe arborele de iesireDurabilitatea rulmentuluiL= mil/rotL=66824.56 mil/rotP= [5] ==271.03

Durata de functionare = , ore=1160148.61 ore

7. ALEGEREA SI VERIFICAREA PENELORIn constructia reductorului se vor folosi pene paralele cu capete rotunjite STAS 1004 (Fig 11.) . Dimensiunile penelor se vor alege functie de diametrul arborelui in zona de montare (tabelul 9.).

Fig 10.Tabelul 9.Panadbhl

Capat arb. Intrare16558

Sub pinion248722

Sub roata288722

Capat arb. iesire226620

7.1. Determinarea lungimilor penelorPana de pe capatul arborelui de intrare===2.55=(100) Mpa=100 =+b=2.55 + 5=7.55 adopta din STAS l=8

Pana de sub pinion===1.21=+b=1.21+8=9.21 adopta din STAS l=10

Pana de sub roata===1.04=+b=1.04+8=9.04 adopta din STAS l=9

Pana de pe capatul arborelui de iesire===+b=1.54+6=7.54 adopta din STAS l=8

7.2. Verificarea penelorPana de pe capatul arborelui de intrare-rotunjit superior===15.94 =100 MPa

Pana de sub pinion===5.31

Pana de sub roata===5.06 Pana de pe capatul arborelui de iesire===9.668. ALEGEREA SISTEMULUI DE UNGERE SI ETANSARE8.1. Alegerea sistemului de ungereRotile din constructia reductorului se ung prin barbotare. Pentru ungere se alege un ulei mineral de tip TIN 200 EP 200-220 STAS 871 , ulei recomandat pentru roti dintate cilindrice in component reductoarelor de turatie industrial care functioneaza in regim de viteza si sarcini moderate sau cu soc.Uleiul se va schimba dupa primele 200 de ore de functionare si apoi la fiecare 1000 de ore.8.2. Alegerea sistemului de etansarePentru etansarea reductorului se vor adopta la intrare garniture manseta de rotatie STAS 5907(Fig 11. , tabelul 10.) , iar la iesire inel de pasla STAS 6577( forma si diametrul canalului trapezoidal se ragasesc in Fig 12. , tabelul 11.).

Fig 11.

Tabelul 10.dDh

204210

Fig 12.Tabelul 11.d

25263845,5