UNIVERSITATEA TEHNIC

CLUJ-NAPOCA

FACULTATEA DE CONSTRUCII DE MAINI

SECIA: RoboticaDISCIPLINA:MECANISME SI ORGANE DE MAINIPROIECT DE SEMESTRU:REDUCTOR MELCATP=2 Kwn=1220 rpm

itot=57Indrumtor: Student: Balmus BogdanProf. M. PUSTANAN DE STUDIU:2014-2015CUPRINS

Cuprins......................................................................................................................................................2

I. MEMORIU TEHNIC..........................................................................................................................3

1.1 TRANSMISII MECANICE, REDUCTOARE DE TURAIE. GENERALITI............................3

1.2 PREZENTAREA SOLUIEI CONSTRUCTIVE ALESE DIN PUNCT DE VEDERECONSTRUCTIV, FUNCIONAL, TEHNOLOGIC.........................................................................41.3 NORME DE PROTECIE A MUNCII..............................................................................................61.4 NTREINEREA REDUCTORULUI................................................................................................6II. MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL

2.1 MPRIREA RAPORTULUI DE TRANSMITERE.....................................................................72.2 CALCULUL TURAIILOR...............................................................................................................72.3 CALCULUL PUTERILOR.................................................................................................................72.4 CALCULUL MOMENTELOR DE TORSIUNE...............................................................................72.5 ALEGEREA MATERIALELOR I JUSTIFICAREA LOR..............................................................82.6 STABILIREA CARACTERISTICILOR MECANICE PENTRU MATERIALELE ALESE..................................................................................................82.7 STABILIREA DIMENSIUNILOR CAPETELOR DE ARBORE.....................................................92.8 CALCULUL ANGRENAJULUI......................................................................................................10 2.8.1 Predimensionarea......................................................................................................................10 2.8.2 Calculul modulului....................................................................................................................10 2.8.3 Calculul elementelor geometrice...............................................................................................10 2.8.4. Verificarea angrenajului...........................................................................................................122.9 STABILIREA DIMENSIUNILOR CONSTRUCTIVE...................................................................13 2.9.1 Arborele de intrare...................................................................................................................13 2.9.2 Arborele de iesire.....................................................................................................................142.10 CALCULUL TRANSMISIEI PRIN CURELE...............................................................................142.11 CALCULUL FORELOR DIN ANGRENAJ................................................................................162.12 SCHEMA FORELOR...................................................................................................................162.13 CALCULUL REACIUNILOR PENTRU ARBORELE DE INTRARE......................................172.14 ALEGEREA I VERIFICAREA PENELOR.................................................................................182.15 VERIFICAREA RULMENILOR.................................................................................................18 2.15.1 Calculul forelor axiale proprii..............................................................................................18 2.15.2 Calculul sarcinii dinamice echivalente..................................................................................19 2.15.3 Verificarea la durabilitate a rulmenilor de pe arborele de intrare........................................19BIBLIOGRAFIE.............................................................................................................20I.MEMORIU TEHNIC

Disciplina Organe de maini studiaz elementele care intr n construcia mainilor din punct de vedere al construciei, calculului i proiectrii.Organele de maini sunt piese sau grupuri de piese care formeaz prile componente ale unor maini, ele putnd fi calculate i proiectate separat de restul ansamblului. n cadrul unei maini sau al unui agregat, organele de maini sunt grupate n ansambluri care au anumite roluri funcionale, de exemplu cutia de vitez de la un automobil.1.1 TRANSMISII MECANICE, REDUCTOARE DE TURAIE. GENERALITI Transmisiile mecanice dintre motor i maina de lucru, mresc sau micoreaz

viteza, respectiv momentul transmis, protejeaz organele mainii motoare contra suprasarcinilor. Reductoarele pot fi cu una, dou sau mai multe trepte de reducere, constructive, fie ca subansamble izolate, fie ca fcnd parte din ansamblul unei maini.

n funcie de poziiile relative ale arborelui motor i condus, reductoarele, sunt de mai multe feluri:

cu roi dinate cilindrice;

cu roi dinate conice;

cu combinaii de roi dinate conice sau angrenaje melcate cu roi dinate cilindrice.

Reductoarele cu roi dinate au o larg utilizare datorit avantajelor pe care le prezint:

raportul de transmitere constant;

gabarit redus;

randament ridicat;

posibilitatea de realizare a unor transmisii de la civa newtoni la ncrcri foarte mari;

ntreinere simpl i ieftin.

Reductoarele de uz general au un singur lan cinematic, deci un raport de transmisie mic i o carcas independent i nchis. Elementele principale ale unui reductor, indiferent de tip sunt urmtoarele: carcasa (corp + capac); angrenajele, arborii, lagrele i elemente auxiliare. Carcasele se execut n general din font prin turnare, dup care se prelucreaz prin achiere pe maini-unelte. Metoda conduce la micorarea consumului de material i manoper. Carcasa este prevzut cu nervuri care au scopul de a mrii rigiditatea ansamblului, de a reduce zgomotul i vibraiile i mresc suprafaa efectiv de rcire a reductorului.

Carcasa trebuie s asigure poziia relativ corect a arborilor (prin intermediul lagrelor) i roilor dinate servind ca i baie de ulei. Carcasa se compune din dou pri: corp i capac protejnd angrenajului fa de mediul exterior.

Carcasele reductoarelor trebuie s ndeplineasc urmtoarele funcii :

s asigure preluarea sarcinilor ce apar n timpul funcionrii; s asigure nchiderea liniilor de for prin fundaie;

s protejeze angrenajele contra unor factori externi;

s pstreze lubrifiantul necesar pentru ungerea angrenajelor;

s asigure transmiterea cldurii spre exterior.

1.2 PREZENTAREA SOLUIEI CONSTRUCTIVE ALESE DIN PUNCT DE VEDERE CONSTRUCTIV, FUNCTIONAL, TEHNOLOGIC.Reductoarele cu o singur treapt de reducere se pot mpri n urmtoarele tipuri de baz, n funcie de tipul angrenajului: cu roi dinate cilindrice cu dini drepi sau nclinai, cu roi conice i angrenaje melc-roat melcat.Angrenajul conic.

Transmiterea micrilor i a sarcinii ntre doua axe concurente care se intersecteaz sub un anumit unghi oarecare se poate realiza cu ajutorul roiilor dinate conice cu dini drepi sau nclinai.

Prin analogie cu angrenajele cilindrice, unde suprafaa de rostogolire este un cilindru, suprafaa de rostogolire a angrenajelor conice cu dini drepi este un con.

Flancurile dinilor roilor dinate conice se realizeaz asemntor cu flancurile dinilor rotilor dinate cilindrice. Profilarea roiilor dinate se face pe conul frontal exterior a crui ax coincide cu axa roiilor de prelucrat, iar generatoarea acestuia este perpendicular pe generatoarea conului de rostogolire.

Angrenajul cilindric.

Angrenajele cilindrice cu dini nclinai sunt angrenaje cu axe paralele.n comparaie cu angrenajele cilindrice cu dini drepi, prezint urmtoaerele avantaje:

gradul de acoperire este mai mare i ca urmare capacitatea portant este mai mare;

produc un zgomot mai redus.

Ca dezavantaje se pot mentiona: aparitia forei axiale;

necesitatea utilizarii unor lagre radial-axiale.

La reductoarele cu roi dinate conice cu arborii aezai n plan orizontal se pun dou probleme importante i anume:

asigurarea posibilitii de reglare a jocului din rulmenii arborelui pe care este montat pinionul;

asigurarea posibilitii de reglare a jocului dintre flancurile dinilor.

Pentru asigurarea posibilitii de reglare a jocului din dantur i pentrua respecta condiia ca punctul de intersecie a generatoarelor conurilor de divizare s cad pe intersecia axelor arborilor este necesar ca arborii mpreun cu roile dinate s se poat deplasa axial, reglnd uruburile din capacele rulmenilor de la roata condus i uruburile care fixeaz poziia arborelui pinionului conic. Jocul din rulmenii arborelui pinionului conic se regleaz cu ajutorul capacului dela captul arborelui sau cu ajutorul piuliei pentru rulmeni n cazul montajului n O.

Orice reductor mai are o serie de elemente auxiliare necesare pentru o bun funcionare i anume:

elemente de etanare;

elemente pentru controlul nivelului de ulei din baia reductorului ( joje, vizoare );

elemente pentru deplasarea i transportul reductorului (inele de ridicare, umeri de ridicare etc.);

elemente pentru fixarea i poziionarea rulmenilor i roilor dinate pe arbori n carcas;

urub de golire;

roata de curea;

capace de fixare a rulmeniilor;

aib si piuli pentru fixarea rulmeniilor radiali-axiali;

Varianta prezentat se caracterizeaz prin urmtoarele aspecte constructive:

pinionul conic de la treapta I face corp comun cu arborele de intrare;

roata conic de la treapta a II-a este montat cu ajutorul unei pene pe arborele de ieire;

carcasa reductorului e turnat din dou buci plasate n plan orizontal;

arborele de intrare se sprijin pe lagre cu rulmeni radiali axiali (montai n O) montai n caset; arborele de intrare 1 i arborele de ieire 2 sunt etanai prin montarea manetelor de rotaie n capace; ungerea roilor dinate i a lagrelor se asigur cu ulei, prin barbotare i stropire;

arborele de intrare se sprijin pe lagre cu rulmeni care fiind montai ntr+o caset comun asigur o rigiditate mai mare a arborelui; asamblarea carcasei superioare i inferioare se realizeaz cu uruburi, centrarea lor fiind asigurata cu tifturi de centrare; controlul uleiului se face cu ajutorul unei joje.Reductorul are n construcia sa un angrenaj conic cu dini drepi.Dup cum i spune i numele reductorul , livreaz la arborele de ieire o turaie mai mic dect turaia existent la arborele de intrare (n funcie de raportul total de transmitere).

Arborele de intrare 1 este antrenat cu o turaie de 2600 rpm cu ajutorul curelei trapezoidale montat pe roile de curea. Arborele de intrare transmite prin intermediul angrenajului conic o turaie de 269,64 rpm, arborelui de ieire 2.

1.3 NORME DE PROTECIE A MUNCII

Pentru sigurana desfurrii procesului de lucru cu acest dispozitiv trebuie s se respecte urtoarele reguli de protectie a muncii :

zonele n care exist organe de rotaie n micare se vor proteja cu ajutorul unor aprtori;

nainte de nceperea lucrului se verific nivelul de ulei al reductorului; la apariia unei defeciuni se va retrage dispozitivul din lucru i se va nlocui piesa defect; trebuie respectate ntocmai regulile de ntreinere a dispozitivului; este de preferat ca muchile i colurile s fie teite pentru a diminua riscul unor accidente; este preferat ca elementele exterioare ale reductorului s se vopseasc pentru a nu ruginii; nu se va deschide capacul de vizitare n timpul lucrului.1.4 NTREINEREA REDUCTORULUI

Ungerea reductoarelor de uz general se face cu ulei. Metodele de ungere se aleg n funcie de viteza periferic a roilor dinate,n primul rnd. Pentru viteze periferice pn la 1215 m/s ungerea angrenajelor se face prin barbotare.La angrenajele cilindrice, nivelul uleiului la roata mare trebuie s treac peste dini cu 0,75 din nlimea lor dar nu mai puin de 10 mm. Roile de turaie mic de pe treptele a doua sau a treia se pot scufunda pn la 1/3 din diametrul exterior al lor. La angrenajele conice roata mare va fi scufundat n ulei pe toat nlimea dintelui (cel puin). Limita maxim de scufundare n ulei este tot 1/3 din diametrul exterior al roii. Rodajul joac un rol important n durata de exploatare i buna funcionare a oricrui angrenaj i transmisie cu roi dinate. Rodajul se poate face pe diferite standuri care se pot grupa n dou categorii (cu circuit nchis i cu circuit deschis). Rodajul se face cu un ulei special de rodaj.

Exploatarea i ntreinerea acestui dispozitiv impune o serie de msuri care trebuie s le lum pentru a evita deteriorarea elementelor componente.

nainte de montarea pieselor vor fi curate, splate i suflate cu aer comprimat. La montare se vor respecta limitele toleranelor prescrise, toate cotele indicate n documentaia de execuie. Suprafeele neprelucrate mecanic ale pieselor turnate care se gsesc n interiorul carcasei trebuie s fie curate.

Toate suprafeele exterioare cu excepia suprafeei de aezare vor fi acoperite cu vopsea. n timpul operaiei de transport se vor lua msurile necesare n vederea evitrii loviturilor sau a rsturnrii reductorului. Se recomand ca rodajul s se fac n trepte.II. MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL

2.1 MPRIREA RAPORTULUI DE TRANSMITERE Itot

2.2 CALCULUL TURAIILOR

2.3 CALCULUL PUTERILOR

2.4 CALCULUL MOMENTELOR DE TORSIUNE

2.5 ALEGEREA MATERIALELOR I JUSTIFICAREA LOR

Principalele materiale utilizate la confecionarea roilor dinate sunt oelurile, fontele, bronzul, alama. Materialele metalice de tipul oelurilor i fontelor se supun tratamentelor termice n scopul mririi cifrelor de rezisten precum i pentru a mbunti comportarea flancurilor dinilor la diversele forme de uzur. Astfel materialul ales pentru roile conice cu dini drepi este 40Cr10, material mbuntit la 30-35HRC i supus ulterior unui tratament de nitrurare superficial la 50-55HRC.Pentru stabilirea materialului arborelui trebuie s se ia n considerare att modul de solicitare al arborilor ct i condiiile de lucru a fusurilor. Pentru arborii cu diametrul pn la 140mm, se folosete material laminat, pentru diametre de 140-200mm, material laminat sau forjat, iar peste 200mm, numai material forjat. Astfel n cazul de fa fiind vorba de solicitri uoare vom utiliza oel carbon obinuit OL60 pentru arborele de ieire. Arborele de intrare din punct de vedere constructiv va fi corp comun cu pinionul i va fi confecionat din 40Cr10, pentru c avnd diametrele de capt de 22mm realizarea unui canal de pan ar introduce concentratori de tensiune suplimentari i arborele ar putea ceda.2.6 STABILIREA CARACTERISTICILOR MECANICE PENTRU MATERIALELE ALESE

Pentru 40Cr10:

Pentru OL60:

2.7 STABILIREA DIMENSIUNILOR CAPETELOR DE ARBORE

Arborele principal se va confeciona din acelai material ca pinionul, iar arborele secundar din OL60:

2.8 CALCULUL ANGRENAJULUI2.8.1 Predimensionarea:

2.8.2 Calculul modulului:

2.8.3 Calculul elementelor geometrice:Semiunghiurile conului de rostogolire:

Diametrele cercurilor de divizare:

Inaltimea capului dintelui:

Inaltimea piciorului dintelui:

Diametrele cercurilor de cap:

Diametrele cercurilor de picior:

Lungimea generatoarei conului de rostogolire:

Diametrul de divizare median:

Unghiurile capului dintelui:

Unghiurile piciorului dintelui:

Semiunghiurile conurilor de cap:

Semiunghiurile conurilor de picior:

2.8.4. Verificarea angrenajului:

Viteza periferic pe cercul de divizare mediu:

Alegerea treptei de precizie a angrenajului: (pag. 187, Reductor cu doua trepte , Pop D.)-avnd viteza perific 2,64 m/s, vom alege treapta de precizie 7 Alegerea rugozitii i procedeului de prelucrare: (pag.188) Flancurile dinilor roilor dinate se vor prelucra prin mortezare sau frezare, procedeu urmat de evruire. Ca urmare a acestor procedee rugozitatea flancurilor va fi 0,8, iar pentru rugozitatea zonei de racordare se va alege o valoare superioar respectiv 1,6.Alegerea lubrifiantului: (pag. 201)Lubrifiantul ales va avea vscozitatea cinematic egal cu 120, la temperatura de 50, recomandat pentru viteza periferic 2,64.Alegerea factorului de form a dintelui: (pag.168)

Alegerea factorului de corecie a tensiunilor de ncovoiere la baza dintelui: (pag. 170)

Factorul dinamic real: (pag. 174)KVa=KV=1Factorul de repartizare a sarcinii pe limea danturii: (pag. 176)

(pag. 158)Factorul de ungere:

ZL=1,02Factorul rugozitii flancului: (pag. 159)ZR pentru solicitarea de contact=1YR pentru solicitarea de ncovoiere=1,08Factorul durabilitii flancului: (pag. 153)

ZW=1

Verificarea la strivire:

Verificarea la ncovoiere:

2.9 STABILIREA DIMENSIUNILOR CONSTRUCTIVE2.9.1 Arborele de intrare:

2.9.2 Arborele de ieire:

2.10 CALCULUL TRANSMISIEI PRIN CURELE

(pag.394 Reductoare)Nr.crtDenumireaSimbolUniti de masurFormula folositValoarea

1Puterea motorului electric

3,2

2Turaia roii conductoare

2600

3Turaia roii conduse

1485,71

4Raportul de transmitere

1,75

5Tipul curelei--SPZ

6Diametrul primitiv al roii mici de curea

conform STAS 1162-7780

7Diametrul primitiv al roii mari de curea

140

8Diametrul mediu al roilor de curea

110

9Distana dintre axe(preliminar)

250

10Unghiul dintre ramurile curelei

13,78

11Unghiul de nfurare pe roata conductoare

166,22

12Lungimea primitiv a curelei

1000

13Distana dintre axe(definitiv)A

325

14Viteza periferic a cureleiv

10,89

15Coeficientul de funcionare

-se alege din tab.17.5, pag.3991,2

16Coeficientul de lungime

-se alege din tab.17.6, pag.4010,9

17Coeficientul de nfurare

-se alege din tab.17.7, pag.4010,96

18Puterea nominal transmis de o curea

se alege din tab.17.3, pag.3973,18

19Numrul de curele(preliminar)

1,39

20Coeficientul numrului de curele

-se alege din tab.17.8, pag.4010,95

21Numrul de curele(definitiv)

1,46

se alege z=2

22Fora periferic transmis

293.84

23Fora de ntindere a curelei

499.52

24Cote de modificare a distanei dintre axeX

Y

2.11 CALCULUL FORELOR DIN ANGRENAJ

2.12 SCHEMA FORELORPentru planul vertical:

Pentru planul orizontal:

2.13 CALCULUL REACIUNILOR PENTRU ARBORELE DE INTRARE

Ecuaiile pentru planul vertical:

Ecuaiile pentru planul orizontal:

2.14 ALEGEREA I VERIFICAREA PENELOR

Pentru pana 1 A12x8x50:

Pentru pana 2 A8x7x24:

2.15 VERIFICAREA RULMENILOR2.15.1 Calculul forelor axiale proprii:

2.15.2 Calculul sarcinii dinamice echivalente:

2.15.3 Verificarea la durabilitate a rulmenilor de pe arborele de intrare

BIBLIOGRAFIE

1. Adalbert Antal, Dorina Matiean, Dumitru Pop, Felicia Sucal, Iacob Oltean, Ioan Turcu, Ovidiu Belcin, Clin Tomoiag, Ovidiu Ttaru, tefan Bojan, Lucian Tudose, Reductoare. Atelierul de multiplicare al Universitii Tehnice din Cluj-Napoca, 19942. Mihai Gafianu, Dumitru Mocanu, Dan Pavelescu, Spiridon Creu, Mircea Pascovici, Cezar Racocea, Dumitru Rdceanu, Constantin Tuleac, Ionel Vornicu, Organe de maini vol.I. Editura Tehnic, Bucureti, 19813. George Georgescu, ndrumtor pentru ateliere mecanice, ediia a IV-a. Editura Tehnic, Bucureti, 19664. Mrioara omotecan, Mihail Hrdu, Sanda Bodea, REZISTENA MATERIALELOR, U.T. PRES, Cluj-Napoca, 20055. Gheorghe Husein, Mihail Tudose, DESEN TEHNIC. EDITURA DIDACTIC I PEDAGOGIC, Bucureti, 19746. Felicia Sucal, Corina Brleanu, tefan Bojan, Ovidiu Ttaru, MECANISME I ORGANE DE MAINI. RISOPRINT, Cluj-Napoca, 20067. http://www.jp.nsk.com, catalog rulmeni

8. Internet.PAGE 2

_1291758002.unknown

_1291814730.unknown

_1293256402.unknown

_1294924887.unknown

_1313389914.unknown

_1313390413.unknown

_1313390671.unknown

_1313390063.unknown

_1313389686.unknown

_1295091734.unknown

_1293960364.unknown

_1294907348.unknown

_1294919630.unknown

_1294924753.unknown

_1294919456.unknown

_1294900731.unknown

_1294905088.unknown

_1294900730.unknown

_1293256553.unknown

_1293833520.unknown

_1293909446.unknown

_1293833397.unknown

_1293256499.unknown

_1291818142.unknown

_1291820081.unknown

_1293255675.unknown

_1293256380.unknown

_1293255840.unknown

_1293255593.unknown

_1291820218.unknown

_1291819615.unknown

_1291819726.unknown

_1291818224.unknown

_1291816715.unknown

_1291817838.unknown

_1291816166.unknown

_1291816386.unknown

_1291816038.unknown

_1291758175.unknown

_1291758274.unknown

_1291759331.unknown

_1291759678.unknown

_1291759943.unknown

_1291759617.unknown

_1291758268.unknown

_1291758273.unknown

_1291758240.unknown

_1291758012.unknown

_1291758149.unknown

_1291758155.unknown

_1290100374.unknown

_1291757746.unknown

_1291757792.unknown

_1291757856.unknown

_1291757959.unknown

_1291757961.unknown

_1291757966.unknown

_1291757960.unknown

_1291757957.unknown

_1291757958.unknown

_1291757865.unknown

_1291757956.unknown

_1291757812.unknown

_1291757849.unknown

_1291757799.unknown

_1291757770.unknown

_1291757779.unknown

_1291757758.unknown

_1290352554.unknown

_1291757718.unknown

_1291757731.unknown

_1291757697.unknown

_1290101006.unknown

_1290101415.unknown

_1290101756.unknown

_1290100760.unknown

_1289505351.unknown

_1289505982.unknown

_1289852304.unknown

_1290093835.unknown

_1290093936.unknown

_1290026185.unknown

_1289853191.unknown

_1289851736.unknown

_1289852182.unknown

_1289851718.unknown

_1289505772.unknown

_1289505889.unknown

_1289505370.unknown

_1289211177.unknown

_1289295443.unknown

_1289381318.unknown

_1289209117.unknown