Universitatea de Nord Baia Mare

Facultatea de Stiinte

Ingineria produselor alimentare

2

Tema proiect

Sa se proiecteze actionarea mecanica compusa dintr-o transmisie prin curele

trapezoidale si un reductor cilindric cu roti dintate cu dinti drepti ce actioneaza cu un

utilaj cu 2 schimburi pe zi, avand urmatoarele date de proiectare:

Puterea motorului electric Pe=4,75kW

Turatia motorului electric ne=2000rot/min

Turatia utilajului nu=375rot/min

Turatia minima de functionare a actionarii mecanice a utilajului este de 5000h,

iar suprasarcinile care pot aparea in functionare nu depasesc 25%.

3

Cuprins

Tema proiect .............................................................................................................. 2 I. MEMORIU TEHNIC ............................................................................................. 4 1. Transmisia cu roti dintate...................................................................................... 4

1.1 Reductoare cu roti dintate ..................................................................................... 4 1.1.1 Consideratii generale ..................................................................................... 4

1.1.2 Materiale utilizate in procesul de executie a rotilor dintate ....................................... 5

1.1.3 Defectarea elementelor transmisiilor cu roti dintate ......................................... 6

1.2 Reductoare cu roţi dinţate de uz general .............................................................. 7

1.2.1 Montarea şi demontarea reductoarelor ............................................................. 8

1.3 Construcţia şi prezentarea rotilor dintate .......................................................... 10 1.3.1 Forme constructive de roti dintate ................................................................... 10

1.4 Deteriorarea roţilor dinţate ................................................................................. 11 1.4.1 Moduri de manifestare ale degradării la roţile dinţate ................................... 11

1.4.2 Repartizarea raportului de transmitere pe trepte ............................................ 11

1.5 Reductoare cu angrenaje cilindrice .......................................................................... 13

1.6 Angrenaje cilindrice ................................................................................................... 14 1.6.1 Angrenaje cilindrice cu dinti drepti ................................................................. 16

1.6.1.1 Consideraţii generale de calcul ................................................................ 16

1.6.1.2 Forţele ce acţionează în angrenajele cilindrice cu dinţi drepţi ............... 18

2. Transmisii prin curele ......................................................................................... 18 2.1 Definire, generalitati, clasificare, domenii de utilizare ..................................... 18

2.2 Elemente constructive ale transmisiilor prin curele ......................................... 20

2.3 Tehnologia fabricarii curelelor trapezoidale ..................................................... 21 2.3.1 Transmisia puterii ............................................................................................ 21

2.4 Transmisia prin curele trapezoidale ................................................................... 24

2.5 Tipuri de curele ..................................................................................................... 26

Sanatate si securitate in munca ........................... Ошибка! Закладка не определена. A. Noţiuni de igiena muncii ........................................................................................ 29

B. Igiena vestimentaţiei (îmbrăcămintei şi încălţămintei) ...................................... 29

C. Igiena alimentaţiei .................................................................................................. 30

II. Memoriu justificativ de calcul ............................................................................ 31 Schema cinematica .................................................................................................. 31

II.1 Calculul curelelor trapezoidale .......................................................................... 32

II.2 Calcul la agrenaje ................................................................................................ 34

Anexe ....................................................................................................................... 39 Bibliografie .............................................................................................................. 42

4

I. MEMORIU TEHNIC

1. Transmisia cu roti dintate

1.1 Reductoare cu roti dintate

1.1.1 Consideratii generale

Transmisiile mecanice dintre motor si masina de lucru maresc sau micsoreaza

viteza, respectiv momentul transmis; modifica traiectoria sau caracterul mişcării;

modifica sensul sau planul de miscare; regleaza si modifica continuu viteza; sumeaza

miscarea si momentele de transmis la m a i multe motoare sau distribuie miscarea la

mai multe masini sau organe de lucru; protejeaza organele masinii motoare contra

suprasarcinilor.

Transmisiile mecanice pot fi prin angrenare si prin frecare. Transmisiile prin

angrenare (roti dintate) cu raport de transmitere constant montate in carcase inchise se

numesc reductoare cand reduc turatia (i > 1) si amplificatoare cind maresc turatia (i < 1).

Cind acestea permit variatie de viteza in trepte se numesc cutii de viteze.

Reductoarele pot fi cu una, doua sau mai multe trepte de reducere, construite

fie ca subansamble izolate fie ca, făcând parte din ansamblul unei masini. In funcţie de

poziţiile relative ale arborelui motor si condus reductoarele se construiesc cu roti dinţate

cilindrice (când cele două axe sunt paralele sau coaxiale, plansa 1), cu roti conice

(plansa 2 si plansa 3) si roti pseudoconice (plansa 3, cind cei doi arbori sint concurenţi

sau incrucisati) sau in combinaţii de roti conice sau angrenaje melcate cu roti cilindrice

(la rapoarte de transmitere mari). Reductoarele cu o treapta au la baza angrenaje

cilindrice, conice sau pseudoconice melcate montate in carcase

Reductoarele, dupa tipul angrenajului, pot fi: cilindrice, conice, elicoidale,

pseudoconice, melcate sau combinate.

Dupa pozitia axelor rotilor dintate distingem reductoare cu axe fixe si

reductoare cu axe mobile (reductoare diferentiale si reductoare planetare).

Reductoarele cu roti dintate au o larga utilizare datorita avantajelor pe care le

prezinta: raport de transmitere constant, posibilitati de realizare a unor transmisii cu

inertie la cativa newtoni la incarcari foarte mari, gabarit redus si randament ridicat,

tinere simpla si ieftina etc.

Ca dezavantaje se mentioneaza: cost relativ ridicat, executie si montaj de

precizie, producerea de zgomot, socuri si vibratii etc.

În ultimul timp, se utilizeaza pe scara din ce in ce mai larga reducoarele planetare ce asigura

transmisii cu randamente corespunzatoare la rapoarte de transmitere mari si gabarit redus.

5

Reductoarele pot fi de uz general sau speciale. Reductoarele de uz general au un

singur lant cinematic-deci un raport de transmitere unic-si o carcasa inchisa. In categoria

reductoarelor de uz general nu intra reductoarele cu angrenaje conice si melcate, ce au axele in

alta pozitie decat orizontala sau verticala si respectiv unghiul dintre axe diferit de 90°.

1.1.2 Materiale utilizate in procesul de executie a rotilor dintate

Roţile dinţate se pot executa dintr-o gamă foarte largă de materiale. Alegerea

materialelor în mod cît mai raţional, cere cunoaşterea sarcinilor ce urmează a fi transmise prin

dantură, durata totală de funcţionare a angrenajului, caracteristicile de rezistenţă ale materialelor,

forma semifabricatului raportul B/D etc.

Principalele materiale utilizate la confecţionarea roţilor dinţate sînt oţelurile, fontele,

alama, bronzul şi materialele plastice de tipul textolitului, poliamidei etc. Din grupa oţelurilor se

folosesc: oţeluri carbon de calitate STAS 880-66, oţeluri aliate elementare şi oţeluri aliate

superioare STAS 701-66, oţel turnat STAS 600-74, iar uneori la roţi puţin solicitate, oţeluri

carbon obişnuit, STAS 500-68.

În ultimul timp, în scopul înlocuirii metalului se caută introducerea materialelor

plastice in construcţia de angrenaje, acolo unde condiţiile de exploatare a roţilor dinţate permit

acest lucru. Aceste materiale de tipul textolitului, lignofolului, bachelitei, poliesterilor,

poliamidei etc., prezintă avantajul de a reduce zgomotul din angrenaje. Ele pot fi utilizate in

domeniul de temperatură limitat la 80—100°C şi în condiţii în care lipseşte umiditatea, deoarece

sunt higroscopice şi îşi modifică dimensiunea în urma absorbţiei de apă.

Materialele metalice de tipul oţelurilor şi fontelor se supun tratamentelor termice în

scopul măririi cifrelor de rezistenţă precum şi pentru a îmbunătăţi comportarea flancurilor dinţilor

la diversele forme de uzură. Duritatea flancurilor pinioanelor trebuie să fie ceva mai mare decît

duritatea roţilor conduse pentru a preveni pericolul gripării suprafeţelor flancurilor active ale

Fig1. Reductor cu roti dintate [2]

6

angrenajului şi pentru a asigura pinionului o durată de funcţionare apropiată de cea a roţii cu care

angrenează, se dau indicaţii privind alegerea durităţii la pinion şi la roată, după AGMA

210.02—1965.

Indicatii pentru duritate la

pinion si roata

Duritatea

pinionului

HB

Duritatea

rotii HB

210

245

180

210

265

285

225

245

300

315

255

270

335

350

285

300

Tabel 1[1]

1.1.3 Defectarea elementelor transmisiilor cu roti dintate

Se va analiza în acest capitol defectarea elementelor componente ale

transmisiilor roţii dinţate.

În ciuda unei evidente simplităţi a unor astfel de sisteme mecanicei, totuşi

modurile de distrugere posibile şi mecanismele acestora sunt foarte numeroase.

În principal degradarea transmisiilor cu roţi dinţate pot apare ca urmare a:

distrugerii roţilor dinţate prin diverse mecanisme;

uzării sau defectării lagărelor cu rostogolire sau cu alunecare;

distrugerii sistemelor de etanşare şi ca urmare a pierderii parţiale sau totale

de lubrifiant;

uzării arborilor canelaţi;

distrugerii prin oboseală a arborilor de transmisie;

corodării carcaselor şi a apariţiei fisurilor prin care se poate scurge

lubrifiantul;

degradării lubrifianţilor şi ca urmare a apariţiei altor tipuri de defecte ale

elementelor prezentate mai sus.

O primă observaţie asupra degradării în general a unui sistem mecanic de

transmisie cu roţi dinţate este faptul că acesta se poate defecta mai frecvent ca urmare a

deteriorărilor care apar în lagărele cu rostogolire decât ca urmare o defectării roţilor

7

dinţate.

Cu toate că atât roţile dinţate cât şi rulmenţii sunt supuse unor tensiuni

variabile de contact, rulmenţii sunt mult mai sensibili la particulele dure care pot exista

în lubrifiant ca urmare a desprinderii acestora în timpul rodajului sau ca urmare a

distrugerii suprafeţelor metalice în contact. Se poate considera la general că 49% din

cauzele defectării transmisiilor cu roţi dinţate sunt cauzate de defectarea rulmenţilor,

41%, din cauza defectării roţilor dinţate iar 16% sunt alte cauze.

În afara mecanismelor principale de distrugere roţile dinţate şi lagărele se pot

deteriora şi ca urmare a unor cauze cum ar fi: erori de aliniere ale rulmenţilor, arborilor

şi roţilor dinţate (care provoacă aproximativ 19% din totalul distrugerilor); erori de

prelucrare (aproximativ 6% din defecte); instabilitatea termică a elementelor

componente (în special dilatări nedorite a arborilor pe care sunt montaţi rulmenţii şi a

carcaselor în care sunt montaţi aceştia, aproximativ 9% din defecte); vibraţii torsionale;

suprasarcini ocazionale neprevăzute (aproximativ 13% din defecte) care pot duce la

distrugerea rulmenţilor sau a roţilor dinţate; suprasarcini provocate de diverse tipuri de

cuplaje elastice, arbori cardanici, motoare electrice supradimensionate cu cupluri de

pornire excesiv; contaminarea interioară sau exterioară a lubrifianţilor (aproximativ

25% din defectări).

1.2 Reductoare cu roţi dinţate de uz general

Reductoarele cu roţi cilindrice au cea mai largă utilizare datorită gamei variate

de puteri posibile de transmis, simplităţii constructive şi de exploatare gamei variate de

puteri. Reductoarele cu o singură treaptă utilizează rapoarte de transmitere i ≤ 6,3,

preferabil până la 5, rapoartele m conducând la dimensiuni de gabarit mari,

neechilibrate.

Cel mai des utilizate în construcţia de maşini sunt reductoarele în doua trepte.

In mod obişnuit raportul de transmitere are valorile cuprinse în 6,3....40 (50).

Reductoarele în două trepte cu schemă constructivă desfăşurată si cele mai

simple, având cea mai mică lăţime, însă, distribuţia asimetrică roţilor pe arbori duce la

creşterea concentrării tensiunilor pe lungimea dinţilor. Pentru eliminarea acestui neajuns

sunt necesari arbori rigizi şi corespunzător durităţii ridicate pentru roţile dinţate. In

scopul uniformizării repartizarii sarcinilor, în special pe arborele treptei lente, se

folosesc reductoare cu sarcina distribuită în mod egal pe cele două roţi dinţate ale treptei

rapide .

Cele două angrenaje de intrare se realizează cu dinţi înclinaţi, înclinări diferite

dreapta-stânga, arborele fiind montat pe rulmenţi cu joc axial reglabil. Un astfel de

montaj conduce la micşorarea concentrării tensiunilor pe lungimea dinţilor. Micşorarea

ridigităţii sistemului conduce şi la greutăţi reduse cu 20%,faţă de tipul de reductor cu

schema desfăşurată.

Raportul distanţelor intre axele treptei lente şi celei rapide se recomanda a fi

8

cu valori awlent/ awrapid=1,12...1,6. Alegerea optima a raportului de transmitere precum si

alegerea unui regim uniform de lucru conduce la micşorarea raportului amintit. Astfel,

pentru reductoarele instalatiilor de ridicat raportul se recomanda a fi adoptat cu valoarea

1,25.

Reductoarele in trei trepte se utilizeaza la rapoarte de transmitere i≤400,

folosindu-se constructii dupa scheme desfăşurate sau cu sarcina distribuită pe treapta

intermediara. In acest mod se asigură o repartitie mai uniforma a sarcinilor pe treptele

lente si rapide.

In conditiile necesitatii transmiterii miscarii intre arbori perpendiculari, la

rapoarte mici de transmitere, se utilizeaza reductoare conice intr-o treapta (i≤6,3) sau

la rapoarte mai mari, combinatii de reductoare conico-cilindrice. Treapta rapida in acest

caz este realizata cu roti conice.

1.2.1 Montarea şi demontarea reductoarelor

Reductoarele fac parte din marea categorie a transmisiilor mecanice şi servesc

la reducerea numărului de turaţii şi la mărirea momentelor de torsiune. Se încadrează în

categoria transmisiilor prin angrenare [cu roţi dinţate] cu raport de transmitere constant

i>1 montate în carcase închise. După tipul angrenajelor componente, reductoarele pot fi

cu roţi cilindrice, conice, elicoidale, pseudoconice, melcate şi combinate.

Elementele principale ale unui reductor indiferent de tip sunt:

carcasa (corp si capac)

angrenajele

arborii

lagăre.

Carcasa se execută, în general din fontă prin turnare, trebuie să asigure poziţia

relativă corectă arborilor şi roţilor dinţate servind ca baie de ulei.

Corpul reductorului este prevăzut, in partea inferioară cu un dop de golire a

uleiului uzat, după rodaj sau după timpul normal de utilizare.

Capacul reductorului are, prevăzut în partea superioară, un orificiu de vizitare

acoperit cu un capac metalic sau transparent (capac de vizitare). Prin capacul de vizitare

se urmăreşte periodic starea angrenajelor şi se introduce lubrifiantul în reductor.

Carcasa (corpul şi capacul) se asamblează prin şuruburi şi se centrează cu

ajutorul unor ştifturi cilindrice sau conice.

În dreptul lagărelor sunt prevăzute capace care se pot monta prin fixare cu

şuruburi pe carcasă sau în nişte locaşuri prevăzute anume în pereţii carcasei.

Angrenajele constituie partea funcţională principală a unui reductor. Cele mai

frecvent utilizate în construcţia de reductoare cilindrice (cu dinţi drepţi, înclinaţi şi în

V)conice (cu dinţi drepţi, înclinaţi şi curbi) şi melc-roată melcată.

În funcţie de cerinţele locului de utilizare se va alege angrenajul sau

9

combinaţia de angrenaje care să întrunească cele mai multe avantaje.

La reductoarele cu mai multe trepte se impune împărţirea raţională a

raportului de transmitere pe fiecare treaptă, în vederea obţinerii unor construcţii de

gabarite optime, ungerea satisfăcătoare a tuturor treptelor.

Arborii pe care sunt fixate angrenajele sunt arbori drepţi. Ei sunt proiectaţi cât

mai scurţi pentru avea rigiditate cât mai mare şi asigura o construcţie compactă

reductoarelor.

Orice reductor are un arbore de intrare şi un arbore de ieşire. La reductorele cu

mai multe trepte există şi arbori intermediari. Arborii pot să fie verticali sau orizontali în

funcţie de tipul şi poziţia relativă a angrenajelor, locul de utilizare a reductoarelor.

Lagărele sunt în marea majoritate a cazurilor cu rulmenţi. Tipul şi mărimea

rulmenţilor vor fi în funcţie de valoarea şi sensul forţelor ce solicită arborii, tipul

construcţiei alese.

În afara acestor elemente principale orice reductor mai are o serie de repere

auxiliare, strict necesare pentru o bună funcţionare, şi anume:

elemente de etanşare

elemente pentru măsurarea (controlul) nivelelui de ulei din baia reductorului (joje,

vizoare)

elemente pentru deplasarea şi transportul reductorului

elemente pentru fixarea şi poziţionarea rulmenţilor şi roţilor dinţate pe arbori şi în

carcasă, capace laterale, piuliţe şi şaibe de siguranţă pentru rulmenţi, plăcuţe de

reglare, bucşe şi inele de distanţare aerisitor, pentru a se evita crearea unei

suprapresiuni în interiorul reductorului care ar putea perturba în primul rând

ungerea corespunzătoare a roţilor dinţate şi rulmenţilor şi ar forţa sistemul de

etanşare.

Ungerea reductoarelor de uz general se face cu ulei. Metodele de ungere se

aleg în funcţie de viteza periferică a roţilor dinţate, în primul rând. Pentru viteze

periferice până la 12...15m/s ungerea se face prin barbotare.

La angrenajele cilindrice, nivelul uleiului la roata mare trebuie să treacă peste

dinţi cu 0,75 din înălţimea locaşului, dar nu mai puţin de 10mm.

Roţile de turaţie mică de pe treptele a doua sau a treia se pot scufunda până la

1/3 din diametrul exterior al lor.

Melcul se recomandă a fi scufundat în ulei pe o înălţime de (2,5...4)nx . Dacă

roata melcată este cea care se află în ulei se vor aplica recomandările de la angrenajele

cilindrice sau se va opta pentru soluţia ungerii prin presiune.

Rulmenţii reductoarelor se ung în general prin barbotarea uleiului de către

roţile dinţate. La viteze sub 4m/s rulmenţii se pot unge cu unsori consistente,

prevăzându-se în astfel de cazuri elemente de protecţie pentru a se evita pătrunderea

produsului de uzură în rulmenţi şi spălarea unsorii.

10

1.3 Construcţia şi prezentarea rotilor dintate

1.3.1 Forme constructive de roti dintate

Forma constructivă a roţilor dinţate este dependentă în general de tipul şi

dimensiunile acestora si de materialul, tehnologia si seria lor de fabricaţie.

Ca urmare în construcţia de maşini se întâlneşte o varietate deosebită de

forme, prin care proiectanţii urmăresc obţinerea variantei optime in ce priveşte consumul

de materiale si de manoperă,îa concordanţă cu posibilităţile de executie.

In general pinioanele cilindrice sau conice cu dimensiuni reduse fac corp

comun cu arborele dacăδ 0,5(di-d) întrucât în aceasta situatie grosimea coroanei rotii

este sub limita impusa de conditiile de rezistenta si rigiditatea.

Se subliniaza faptul ca nu trebuie exagerat în ceea ce priveste adoptarea

solutiilor de mai sus deoarece materialul ar fi neraţional utilizat (raportul volumului

arborelui finit la volumul semifabricatului ar fi semnificativ subunitar), tratamentul local

termic sau termochimic ar fi îngreunat si eventuala inlocuire a arborelui-pinion - mult

prea costisitoare.

Pentru diametre exterioare (da) ale rotilor de pana la 80... 100 mm, acestea se

executa din semifabricate laminate sau forjate, de forma unor discuri cilindrice sau

tronconice.

In situatia unor roţi cu diametre exterioare mai mari decat 100 mm se prefera

solutiile cu butuc, disc si coroana. Se remarca solutiile 9.5 a si b cu butuc simetric sau

asimetric in raport cu discul, solutiile 9.5 c si d, in constructie sudata din care prima are

dantura in V iar cea de a doua prezinta o structura mai rigida propice pentru dantura

inclinata.

Se remarca: -varianta a cu bandaj montat prin strangere pe coroana ro\\i,

imbinarea fiind asigurata prin stift; -varianta b in care asigurarea imbinarii prin strangere

se face prin suruburi cu strangere initiala; -varianta c tn care se adopta soluiia sudata dar

cu disc asimetric; -varianta d, roata cu coroana din material plastic turnata pe suport

metalic.

Sunt prezentate mai multe variante de roti dintate conice. Se remarca faptul ca

structura lor constructiva nu difera esential de aceea a rotilor cilindrice si ca atare nu s-

au reluat in totalitate variantele posibile de roti conice.

Se pune in evidenta structura constructiva a rotilor melcate care se

caracterizeaza prin existenta unei coroane realizate din material antifrictionist, montata

prin imbinare prin strangere pe corpul rotii confectionat din otel sau fonta (mai rar).

In marea majoritate a cazurilor imbinarea prin strangere se asigura prin:

Stift, stift filetat, suruburi pasuite sau nu, coroana rotii melcate se toarna pe corpul rotii

atunci cand posibilitatile tehnologice o permit.

Evident si in acest caz corpul rotii melcate poate fi realizat in varianta sudata

11

din elemente componente: butuc, disc si coroana suport al bandajului dintat.

Alegerea uneia sau alteia din variantele posibile se face dupa o prealabila

analiza a avantajelor si dezavantajelor fiecareia.

O problema deosebita o constituie realizarea grupului de roti dinfate cilindrice

a caror forma trebuie sa asigure posibilitatea executiei lor.

1.4 Deteriorarea roţilor dinţate

1.4.1 Moduri de manifestare ale degradării la roţile dinţate

Roţile dinţate ca elemente constructive esenţiale ale acestor tipuri de

transmisii, se pot degrada datorită solicitărilor complexe la care sunt supuse şi ca atare

şi modurile de deteriorare ale acestora sunt multiple. Principalele moduri de deteriorare

ale roţilor dinţate se consideră a fi: uzarea, griparea, deformarea plastică, oboseala de

contact, fisurarea, ruperea, ruperea la baza dinţilor prin oboseala de încovoiere.

Uzarea suprafeţei dinţilor constituie unul dintre modurile de distrugere a

dinţilor roţilor dinţate. În afară de pierderea directă de material de pe suprafaţa dinţilor

care conduce la micşorarea secţiunii portante a acestora, aceasta duce şi la modificări

funcţionale cu repercusiuni asupra nivelului de zgomot şi de vibraţii. Uzarea suprafeţelor

flancurilor roţilor dinţate conduce la modificări ale geometriei acestora încât poate

schimba distribuţia sarcinii pe dinte şi astfel accelerarea altor tipuri de degradări. La

analiza distrugerii prin uzare este necesar considerarea unui complex de factori legaţi nu

numai de geometria dintelui dar şi de tipul contactului precum şi de deformările locale

care au loc.

Încercările de a descrie fenomenul de uzare au condus la o relaţie generală

larg acceptată care conţine un complex mare de factori.

1.4.2 Repartizarea raportului de transmitere pe trepte

Repartizarea raportului de transmitere pe treptele reductoarelor se realizează

în funcţie de o serie de condiţii de optimizare ale construcţiei reductorului cum ar fi:

masa şi dimensiuni de gabarit minime, durabilitate egala pe toate treptele reductorului,

rigiditate minimă, pierderi de putere minime etc.

Pentru reductoarele de uz general condiţia de bază se consideră a fi cea de

masa minimă şi corespunzător de volum minim. La reductoare în două trepte este

necesar să se asigure egalitatea diametrelor roţilor conduse atât pe treapta rapidă cât şi

pe cea lentă. Astfel: iR=ψ3√i

2 unde iR este raportul de transmitere pe treapta rapida iar i -

raportul total de transmitere. Valorile coeficientului de durabilitate ψ(ψ<l)se aleg în

limitele (ψ=0,75....1) (0,75 în cazul regimurilor neuniforme de lucru iar valori tinzând

către 1, în cazul regimurilor uniforme).

12

Cu creşterea raportului total de transmitere i, raportul de transmitere al treptei

rapide trebuie să fie sensibil mai mare decât cel al treptei lente.

Astfel dacă i = 10, iL = 1,4iR, iar la i = 60, iL ≈0,5iR.

În condţiile asigurării unei sume minime a distanţelor între axe, la rapoarte

totale de transmitere mici (i< 10), se recomandă iL = 2,5iR, iar odata cu creşterea

acestuia, diferenţa dintre valorile iR si iL este necesar să se micşoreze. La i = 70, se

recomandă iL =1,3 iR . Raportul distanţelor între axe aL/aR la o sumă minimă a acestora,

se recomandă a fi în jurul valorii de 2,2, iar în cazul asigurării unei mase minime a

roţilor aL/aR ≈ 47. La valori medii ale raportului aL/aR ≈ 2 şi i=10, se recomanda iR = 1,7,

iar la i = 60, iR ≈1,6.

Daca sunt cunoscute tensiunile limita <ζH lim pentru solicitările de

contact ale materialelor rotilor dintate, rapoartele de transmitere se pot determina astfel:

(1)

pentru reductoarele in doua trepte

(2)

sau pentru reductoare în trei trepte. În aceste relatii prin R, I si L s-au simbolizat

respectiv treapta rapida, intermediara si lenta.

Pentru reductoarele în trei trepte, limitarea rapoartelor de transmitere pe trepte

se poate realiza astfel incât diametrul roţii conduse al treptei rapide sa fie mai mic decât

diametrele rotilor conduse ale celorlalte doua trepte, care trebuie sa fie pe cat posibil

apropiate ca diametre.

(3)

În vederea micşorării pierderilor de putere datorita barbotarii uleiului in

reductor, se recomanda imersarea roţii conducătoare în ulei la o adâncime mai mică

decât cea a rotii conduse. De obicei, imersarea rotii rapide nu trebuie si depaseasca de

doua ori înălţimea dintelui, iar a celei lente, mai mult de o treime din raza acesteia. O

astfel de recomandare, necesita adoptarea unu raport de transmitere mai mare pe treapta

rapida decat pe cea lenta concomitent cu mărirea factorului de lăţime ψR pe treapta

rapida.

In funcţie de mişcarea relativă a roţilor dinţate se disting reductoare ordinare şi

planetare. Distribuţia în plan a arborilor de intrare şi de ieşire din reductor poate fi

realizată în plan orizontal sau în plan vertical .

LH

RHiR

i

lim

lim8.0

7/27/4

lim

lim7/4

3/2

lim

lim7/21.1

LH

IH

RH

IHi

Ri

i

7/4

lim

lim

3/2

lim

lim7/46.0

LH

IH

RH

IHiR

i

13

Reductoarele ale căror corpuri sunt îmbinate în mod nemijlocit cu cele ale

motoarelor de acţionare formează grupul motoreductoarelor. In mod uzual

motoreductoarele se utilizează în gama de puteri 0,4 - 4 kW, 50 kW, putând fi

considerată drept limită maximă. Caracteristica tehnică cea mai generală a reductoarelor

este raportul dintre masa reductorului în kg şi momentul de torsiune maxim transmis de

arborele condus al reductorului, în N.m. Această caracteristică depinde în mare măsură

de duritatea roţilor dinţate.

Comparativ, reductoarele se apreciază după: randament, dimensiuni de

gabarit, masă, rigiditate, moment de torsiune transmis.

In cazul rapoartelor mici de transmitere cele mai mari dimensiuni sunt

realizate de reductoarele melcate, iar cele mai mici de reductoarele planetare cu durităţi

ridicate ale suprafeţelor dinţilor.

Sunt prezentate suprapusdimensiunile de gabarit pentru următoarele tipuri de

reductoare: melcate 1 globoidale (2), cu roţi dinţate ordinare (3) şi planetare (4)

caracterizate prin putere/raportul de transmitere: a) - 37 kW/7; b) - 18,5 kW/21; c) - 9

kW/5. Se remarcă faptul că odată cu creşterea raportului de transmitere, dimensiunii

relative ale reductoarelor melcate şi globoidale se micşorează. După numărul treptelor

de demultiplicare reductoarele pot fi cu una, doua, trei ş.a.m.d.trepte.

Reductoarele cu roţi dinţate într-o treaptă se folosesc într-o gamă variată de

puteri. Reductoarele coaxiale au dimensiuni de gabarit mărite în direcţie axial însă

lungimi mai mici faţă de celelalte reductoare. Reductoarele planetare : cele mai mici

dimensiuni de gabarit, mai mici decât cele ale reductoarelor,roţi dinţate cilindrice, însă

necesită precizii ridicate în funcţionare şi ca atare condiţii pretenţioase la prelucrare şi

rigidităţi sporite.

1.5 Reductoare cu angrenaje cilindrice

Reductoarele cu angrenaje cilindrice sunt cele mai raspandite datorita gamei largi de

puteri si rapoarte de transmitere ce se pot realiza cu ajutorul lor cat si cu posibilitatii tipizarii si

executiei in uzine specializate. In practica se intalnesc reductoare pentru puteri pana la

100000kW, la viteze periferice a rotilor pana la 200 m/s.

Reductoarele cilindrice sunt standardizate si tipizate atat la noi in tara cit si in tarile

cu industrie dezvoltata. Sint standardizate distanta intre axe, raportul de transmitere si

dimensiunile principale, ceea ce permite fabricarea in serie a carcaselor si utilizarea la

reductoare de diverse puteri si rapoarte de transmitere.

Reductoarele cu angrenaje cilindrice pot fi construite cu roti dintate cilindrice

cu dinti drepti, inclinati sau in V, cu dantura exterioara si, foarte rar, cu dantura

interioara. Felul danturii depinde de viteza periferica a rotii si de destinatia transmisiei.

Rotile dintate cilindrice cu dinti drepti se recomanda: la viteze periferice reduse, când nu

apar socuri si zgomot; in cazul in care nu se admit forte axiale in arbori si lagare; la cutii

14

de viteze cu roti deplasabile etc.

Roţie dintate cilindrice cu dinti inclinaţi si in V se recomanda la angrenaje

silentioase si la viteze periferice mari. Rotile dintate cu dinti in V se folosesc, de

preferinta, la reductoarele cu dimensiuni mari pe cind cele cu dinti drepti si inclinati la

reductoarele mici si mijlocii. In general se prefera rotile dintate cu dinti drepti, din cauza

tehnologiei a montajului lor mai simplu.

Numarul de trepte al reductoarelor depinde de raportul de transmitere ―i‖. La

reductoare cu o treapta, z — 1,2 ... 6,3 (maximum 8); la reductoare cu doua trepte i =

7,1 (maximum 60); la reductoare cu trei trepte i = 40... 180 (maximum 200).

Reductoarele cu o treapta (fig. 2.1) sint folosite pentru puteri pina la 515 kW,

ungerea se face prin barbotare si pina la 950 kW, cind ungerea este fortata. Elementul

este 0,98.. . 0,99 in cazul variantei cu roti cu dinti drepti sau inclinati 0,97 . . . 0,98 la roti

dintate cu dinti in V.

Reductoarele cu doua trepte se executa practic in patru variante. Datorită

poziţiei roţilor, reacţiuniie din reazeme sînt diferite dar, din motive constructive şi de exploatare,

se aleg rulmenţi iedentici pentru cele două lagăre ale aceluiaşi arbore. Pentru reducerea

încărcării din reazeamele arborelui intermediar este avantajos a se utiliza roţi dinţate cu dinţi

înclinaţi, înclinarea dinţilor fiind în acelaşi sens la rotile de pe arborele intermediar. La puteri

mai mari şi rapoarte de transmitere i = 7,1 . . . 60 se utilizează reductoare u roţi dinţate

cilindrice cu dinţi în V.

Pentru rapoarte de transmitere i=7,1...56, la distanta dintre, variind intre 160 si

560mm, cu un randament de 0,97...0,98 se folosesc reductoare cudoua axa geometrice. Acestea

sunt constructii scurte dar de latime marita. Ambele roti conduse pot ajunge in baia de

ulei;arborele condus se afla in continuare pe arborele motor. Incarcarea pe dinti se repartizeaza

insa neuniform datorita arborelui intermediar, care rezulta mai lung. O constructie de dimensiuni

optime se obtine prin alegera corespunzatoare a celor doua rapoarte de transmitere, a latimii

rotilor dintate sau a materialelor celor doua perechi de roti.

1.6 Angrenaje cilindrice

Pentru angrenajele cilindrice, STAS 6273-60 cuprinde 12 clase de precizie. Pe

baza condiţiilor de exploatare distingem angrenaje cinematice şi angrenaje de

transmitere a puterii. La cele din prima categorie erorile cinematice influenţează precizia

transmisiei. La angrenajele transmisiilor de putere nu se impun limite rigide în ceea ce

priveşte erorile cinematice, ci se limitează erorilor ciclice, în scopul evitării unor

suprasarcini dinamice mari.

Fiecare clasă de precizie este caracterizată de criterii ca: precizia cinematică a

funcţionare lină în angrenare; contactul dintre dinţi; jocul dintre flancuri şi motor.

Criteriile de precizie cuprind fie un indice de bază, fie un complex de indici de

precizie. Indicii de precizie de bază şi complexele de indici de precizie sînt echivalenţi

şi se prescriu în funcţie de destinaţia angrenajului şi de condiţiile existente.Se admite

15

combinarea criteriilor de precizie cinematică, de funcţionare lină şi de cel al dinţilor,

care au toleranţe din diferite clase de precizie. Astfel criteriul de functionare lină nu

poate fi mai precis decît cu cel mult două clase, sau mai puţin precis decat o clasă faţă de

criteriul de precizie cinematică.

Criteriul de contact dintre dinţi nu fi de clasă mai puţin precisă decît clasa de

precizie a criteriului de funcţionare lină; în angrenaj (toleranţele elementelor danturii

care determină jocul dintre flancuri se determina pentru aceeaşi clasă de precizie ca şi

clasa criteriului de funcţionare lină).

Independent de clasa de precizie a angrenajelor cilindrice este necesar a se

stabili jocului dintre flancuri. Astfel jocul notat cu JC (ajustaj liber) este jocul minim

dintre flancuri. cesta asigură compensarea micşorării jocului datorită încălzirii najului

cînd diferenţa de temperatură este de 25°C faţă de carcasa reductorului coeficienţii de

dilatare sînt egali pentru roţile dinţate şi carcasă.

In caz general jocul necesar compensării dilatărilor diferite ale angrenajului :

casei se determină cu relaţia:

(4)

in care:α1 si ∆t1 sunt coeficientul de dilatare liniara si respectiv cresterea temperaturii

rotilor dintate; α2 si ∆t2 aceleaşi mărimi pentru carcasă;αdn unghiul de angrenare de

divizare normal,iar A-distanta dintre axele rotilor.

Dacă trebuie limitată rotirea liberă a roţii, se calculează jocul unghiular

maxim,jZ max

(5)

Jocul maxim jmax nu este standardizat si se poate calcula cu formula:

(6)

In funcţie de condiţiile de lucru ale angrenajului, în locul jocului de bază J

admite alegerea altui joc dintre flancuri. In STAS 6273-60 se mai recomandă

urmatoarele jocuri dintre flancuri:

JE —joc minim nul (ajustaj alunecător);

JD —joc minim micşorat (ajustaj semiliber);

JA —joc minim mărit (ajustaj larg).

Valorile limită şi toleranţele indicilor de precizie pentru criteriul de precizie

cinematică, de funcţionare lină şi de contact dintre dinţi, pentru clasele de precizie sînt

cele mai uzuale.

Ruperea dintilor prin suprasarcini se produce datorita unor supraincarcari

statice sau prin soc.

Desprinderea de aschii are loc la rotile cementate ca urmare a formarii si

dn

ttAj sin22211min

206cos

2 maxmax

dnn

xzm

jj

dnXX AATTjj sin2221minmax

16

dezvoltarii unor fisuri de oboseala.

Intr-o diagrama calitativa viteza — incarcare se pot reprezenta domeniile in

care este preponderenta o cauza, sau alta a deteriorarii augrenajelor. In zona 1 este

preponderent pericolul de uzura abraziva, din cauza ca pelicula de lubrifiant nu asigura o

portanta suficienta. Zona 2 este zona optima de functionare a unui angrenaj, cu conditia

ca lubrifiantul sa fie lipsit de impuritati si acizi. Zona 3 corespunde la viteze foarte

mari cand devine preponderent pericolul de gripare, din cauza temperaturilor mari

produse de alunecarile relative dintre dinti, care au ca urmare scaderi ale viscozitarii

lubrifiantului.

Zona 4 reprezinta zona aparitiei ciupiturilor, iar zona 5 cea a ruperilor prin

oboseala.

Fig2. Diagrama calitativa [2]

1.6.1 Angrenaje cilindrice cu dinti drepti

1.6.1.1 Consideraţii generale de calcul

Buna funcţionare a angrenajelor este determinată în principal de precizia prelucrării

danturii. O influenţă importantă exercită asupra modului de funcţionare şi rigiditatea arborilor, a

lagărelor, carcaselor şi montajul.

Principalele erori ale execuţiei danturii sunt cele ale profilului flancurilor şi abaterile

pasului, care influenţează cinematica angrenajului, deoarece valoarea instantanee a raportului de

transmitere devine variabilă. Acest fapt provoacă în timpul angrenării apariţia unor sarcini

dinamice suplimentare urmate de zgomot şi de repartiţia neuniformă a sarcinii pe întreaga

lungime a dinţilor aflaţi în contact liniar.

Precizia prelucrării angrenajelor este reglementată prin STAS 6273-60 care prevede

12 clase de precizie pe baza următoarelor criterii: precizia cinematică, funcţionarea lină şi

contactul dinţilor.

Clasa de precizie se alege in funcţie de destinaţia angrenajului. Cele mai utilizate clase

17

de precizie pentru angrenaje sunt clasele : 5, 6, 7, 8, 9.

La calculul angrenajelor cilindrice este necesar să se ţină seama de condiţiile de

montaj: precizia de prelucrare, tratamentul termic, modul de ungere; condiţiile de exploatare : viteza,

periferică, sarcina de transmis, durata de exploatare, masa roţilor dinţate etc. Aceşti factori

influenţează capacitatea portantă a angrenajelor şi majoritatea lor se stabilesc pe baza a

numeroase încercări experimentale. O metodă de calcul completă trebuie cuprindă în relaţii

matematice fenomenele ce se petrec în procesul angrenării, în mod cît mai fidel.

Clasa de

precizie

Viteza periferica

Domeniul de utilizare

Dinti

drepti

Dinti

inclinati

5 Până la

30

Până la

50

Angrenajele care lucreaza la viteze foarte mari (turbine)

Mecanisme de divizare

Roti etalon pentru controlul rotilor de clasa a 7-a de

precizie

6 Până la

15

Până la

50

Rotile mecanismelor de divizare ale reductoarelor care

lucreaza la viteze mari,roti dintate de ansambluri mai

importante, de la avioane, masini-unelte si automobile

7 Până la

10

Până la

15

Angrenaje care lucreaza la viteze destul de mari si

sarcini medii si invers

Roti dintate ale mecanismelor de avans la masini-unelte

Roti dintate ale reductoarelor obisnuite

Roti dintate ale avioanelor si automobilelor

8 Până la

6

Până

la10

Angrenajele obisnuite folosite in constructia de masini

Roti dintate ale masinilor-unelte care nu intra in lantul

cinematic de divizare

Roti dintate ale mecanismelor mai putin importante de

la avioane, automobile, tractoare

Roti dintate ale masinilor de ridicat

Roti dintate ale mecanismelor mai importante de la

masinile agricole

9 Până la

2

Până la 4 Angrenaje care lucreaza la viteze mici si cu

precizieredusa

Tabel 2 [2]

În prezentul capitol se prezintă consideraţiile de calcul bazate pe principalele cauze

care duc la distrugerea angrenajelor: ciupirea (pittingul), rezultat al unei stări hertziene de

18

tensiune şi ruperea prin încovoierea dintelui, considerînd secţiunea periculoasă la baza dintelui.

La ambele solicitări s-a încercat a se adopta recomandările comitetului ISO pentru redactarea

metodologiei de calcul a roţilor dinţate şi se indică valori numerice pentru factorii de influenţă

după literatura de specialitate cercetată [140, 159, 158, 96, 53, 1, 2r 3, 4, 97, 98, 101].

1.6.1.2 Forţele ce acţionează în angrenajele cilindrice

cu dinţi drepţi

În perioada angrenării, contactul dinţilor sub presiune se deplasează de la vîrful

dinţilor spre bază şi invers la dantura conjugată. Punctul de aplicaţie al rezultantei presiunilor de

contact Fn,avînd direcţia normală la profilul evolventic, se deplasează pe flancul activ;deci

direcţia rămîne paralelă, suprapusă continuu normalei comune NN.

în raport, cu care se face corijarea sau felul de degradare posibilă a angrenajului.

Dacă se presupune că din calculul de corijare pentru menţinerea unei distanţe axiale

impuse A, se determină ξs=ξ1+ξ2, -pentru stabilirea coeficienţilor ξ1 şi ξ2 se procedează în

felul următor: se reprezintă pe ambele axe valoarea ξ şi se unesc punctele obţinute, M şi N.

Orice punct de pe dreapta MN satisface condiţia ξs=ξ1+ξ2, dat. Se va căuta ca să se aleagă drept

ξ1 şi ξ2 coordonatele punctelor de intersecţie a dreptei MN cu una din liniile caracteristice pentru

un criteriu de corijare. De exemplu coordonatele punctului F vor îndeplini condiţia iniţială

ξs=ξ1+ξ2 şi în acelaşi timp asigură rezistenţa maximă la încovoiere pentru roata condusă,

deoarece F reprezintă intersecţia dreptei MN cu linia b. Punctul T, de intersecţie a dreptei MN

cu linia η1 = η2 va asigura pe lângă condiţia ξs dat şi egalizarea alunecărilor specifice la cele două

roţi.

În cazul când £2 şi £g s-au ales anticipat, contururile de blocare ne arată dacă alegerea

a fost corespunzătoare sub alte aspecte. Angrenajul reprezentat prin punctul R corespunde tuturor

parametrilor geometrici dar nu este corespunzător sub aspectul criteriului de contact ( R se află

sub curba ε = 1,2).

Angrenajul plasat în punctul H are o subtăiere a dinţilor la roata z1 cel din P are o

grosime insuficientă a dintelui pe cercul exterior la roata 1. Angrenajele G, E, K, I nu sunt

potrivite, deoarece sunt situate în afara profilului. Punctul E indică un angrenaj cu ε< 1, punctul I

— un angrenaj cu interferenţă la piciorul dintelui roţii 1, iar punctul K arată că angrenajul situat

în această zonă are dinţii ascuţiţi la prima roată.

2. Transmisii prin curele

2.1 Definire, generalitati, clasificare, domenii de utilizare

Transmisia prin curele este o transmisie prin fricţiune care serveşte la

transmiterea energiei de la un arbore motor la un arbore condus pe baza frecării dintre

19

un element intermediar flexibil fără sfîrşit numit curea şi roţile de curea montate pe cei

doi arbori.

Pentru a realiza forţa de frecare, se asigură o tensionare iniţială a curelei pe

roţile de curea, astfel că în momentul punerii în mişcare a roţii motoare, ramura 2 a

curelei se va tensiona mai mult, iar tensiunea din ramura 1 se va micşora.

Avantajele transmisiei prin curele sînt: posibilitatea transmiterii mişcării de

rotaţie şi a puterii la distanţe mari; funcţionare lină, fără zgomot; amortizarea şocurilor;

protecţia contra suprasarcinilor, posibilitatea de funcţionare la turaţii mari. Printre

dezavantaje se enumeră:gabaritul mare; raport de transmitere variabil ca urmare a

alunecării curelei pe roţi; forţe mari pe arbori , necesitatea dispozitivelor de întindere a

curelei.

Transmisiile prin curele au următoarele domenii de utilizare : curelele late :

puteri până la 2 000 kW, viteze sub 90 m/s şi distanţe între arbori A < 12 m, la rapoarte

de transmitere i < 6; curelele trapezoidale pot fi utilizate pentru puteri sub 1 200 kW,

viteze sub -10 m/s şi rapoarte de transmitere sub » = S [56, 55, 83].

Fig3. Tipuri de transmisii prin curele [2]

In figura de mai sus avem prezentate tipuri de transmisii prin curele: o —

deschisă; b — încrucişată ; c — cu ramuri semiîncrucişate ; d — în unghi cu role; c — cu axe

20

decalate; f — cu curea dinţată. lanţ cinematic, datorită faptului că la supraîncărcări

patinează (în anumite condiţii); sînt ieftine şi uşor de montat şi de demontat, oferind

astfel o exploatare comodă; necesită o precizie relativ scăzută de execuţie şi montaj;

curelele moderne (cureaua trapezoidală îngustă şi cureaua compound) asigură in acelaşi

timp şi un gabarit scăzut al transmisiei, putînd funcţiona în mod satisfăcător la distanţe

foarte reduse între axe (permite apropierea la cîţiva milimetri a roţilor de curea).

Transmisia prin curele prezintă şi o serie de dezavantaje: capacitate de

transmitere limitată; alunecare elastică, ceea ce are ca efect realizarea unui raport de

transmitere cu variaţii aleatorii; produce încărcări mari pe arbori şi lagăre datorită

faptului că necesită o pretensionare relativ mare; durabilitate limitată; randament scăzut

(în comparaţie cu angrenajele paralele şi concurente); produc încărcări electrostatice

(neajuns ce poate fi evitat); se produc modificări în timp ale caracteristicilor mecanice şi

ale proprietăţilor fizice ale curelei, deformaţia plastică a curelei putînd avea ca efect

creşterea alunecării şi chiar căderea (desprinderea) curelei de pe roţi; modificarea

capacităţii de tracţiune in funcţie de mediul in care funcţionează (cu praf, murdărie,

umiditate), datorită modificării coeficientului de frecare.

Domenii de utilizare. Transmisiile prin curele au următoarele domenii de

utilizare:

Curelele late, pentru P < 2 000 kW; v < 90 m/s; i < 12 m (A fiind

distanţa între axe); i < 6 (in mod excepţional, cînd se justifică

constructiv şi economic, i <10). La curelele late compound (fig. 1.15) se

obţin performanţe net superioare: P < 5 000 kW; v < 100 m/s; i < 20.

Curelele trapezoidale, pentru P ^ 1 200 kW; v ^ 50 m/s; se utilizează

pînă la 44 curele în paralel; i ≤ 8 (în mod excepţional, i ≤15).

In prezent există tendinţa de utilizare cu precădere a transmisiilor prin cureie

cu gabarit redus (transmisii prin curele late compound sau curele trapezoidale înguste).

2.2 Elemente constructive ale transmisiilor prin curele

Elementul principal al transmisiei este cureaua, motiv pentru care trebuie să se

acorde o atenţie deosebită alegerii materialelor pentru confecţionarea ei.

Materialele de curea trebuie să satisfacă următoarele condiţii:

rezistenţă mare la oboseală şi la uzură, ceea ce duce la creşterea durabilităţii ei:

coeficient de frecare (fx) mare, pentru a obţine o capacitate de tracţiune mare (§ 1.5.6);

modul de elasticitate la întindere (Et) mare, pentru a evita deformaţii

elstice mari şi deci alunecări elastice mari (§ 1.5.4) şi randamente

scăzute

modul de elasticitate la încovoiere (Ei) scăzut (flexibilitate mare a

curelei), pentru a avea tensiuni de încovoiere reduse la înfăşurarea

curelei pe roţi şi pierderi energetice reduse prin histereză (1.5.5);

21

deformaţii plastice mici, chiar la solicitări mari, pentru a evita

reîntinderi frecvente, patinări şi încălziri;

densitate mică, pentru a avea tensiuni mici datorate forţelor masice

insensibilitate la condiţiile atmosferice;

stabilitate la unele produse chimice (în special la produse petroliere);

In unele cazuri materialul de curea trebuie să satisfacă şi anumite condiţii

speciale. Astfel se impune ca să se evite încărcarea electrostatică a curelei (datorită

frecării cu aerul); în alte cazuri, cureaua trebuie să reziste la temperaturi ridicate sau la

alte condiţii grele de funcţionare. în aceste situaţii se indică o clasificare a materialelor

utilizate pentru confecţionarea curelelor de transmisie, iar în tabelul 1.3 sînt date

principalele caracteristici ale acestora.

Majoritatea materialelor folosite pentru confecţionarea curelelor sînt materiale

organice. Aceasta are ca urmare o oarecare nesiguranţă a calculului, deoarece aceste

materiale îşi modifică în timp proprietăţile fizice şi caracteristicile mecanice sub

influenţa condiţiilor atmosferice şi a condiţiilor de funcţionare (tensiune, viteză,

ungere).

Totodată nici unul dintre materialele enumerate nu satisface toate condţiile

impuse. De exemplu, pielea are o bună rezistenţă la uzură şi un coeficient de frecare

mare, aproape insensibil la ulei, unsori şi apă, în schimb are o rezistenţă redusă la

oboseală, un modul de elasticitate la întindere relativ redus şi un modul de elasticitate la

încovoiere relativ ridicat, limită de curgere scăzută,oarecare sensibilitate la condiţiile

atmosferice şi este un material deficitar.

Materialele plastice prezintă şi ele o serie de avantaje,ca: rezistenţă mare la

oboseală şi uzură, modul de elasticitate la întindere mare şi la încovoiere

redus,deformaţii plastice neînsemnate (în special poliesterii), insensibilitate la condiţiile

atmosferice, ieftine şi nedeficitare. Prezintă însă un neajuns esenţial:un coeficient de

frecare mai mic decît pielea şi foarte sensibil la ulei,apă,vapori.

Calităţile fiecăruia dintre cele două materiale amintite pot fi combinate între

ele, pentru a obţine o curea cu caracteristici net superioare faţă de curelele clasice.În

acest scop se aplică metoda „proprietăţii locale", folosindu-se acel material care

prezintă calităţi optime în locul respectiv. Astfel, căptuşind curelele late din material

plastic.poliamidic sau poliesteric cu piele.

2.3 Tehnologia fabricarii curelelor trapezoidale

2.3.1 Transmisia puterii

Se poate spune că transmiterea puterii este o problemă tot atît de importantă ca

şi însăşi producerea ei. De aceea, odată cu dezvoltarea mijloacelor de producere a

puterii, a evoluat şi rezolvarea problemei transmiterii ei de la un, loc la altul.

Cele mai vechi metode de transmitere a puterii sînt cele mecanice. Mai tîrziu

22

s-a folosit şi transmiterea puterii prin maşini şi cabluri electrice. Un timp s-a considerat

că acest ultim fel de transmitere este cel mai raţional şi singurul care ar trebui folosit. Cu

toate acestea metodele mecanice au supravieţuit în tehnică iar unele cercetări amănunţite

au dovedit că folosirea acestor metode de transmitere este pe deplin justificată.

Progresele importante realizate în electrotehnică şi în mecanică permit

alegerea cea mai potrivită a metodei de transmitere a puterii. Aşa, de exemplu, acolo

unde se foloseşte aburul ca sursă de energie, transmiterea puterii de la maşina cu aburi se

face cel mai economic prin curele. Rumeguşul de la un ferăstrău mecanic este folosit

drept combustibil pentru alimentarea maşinii cu ardere internă, care generează puterea

necesară acţionării acestui ferăstrău. Desigur că şi în acest caz transmiterea mecanică a

puterii de la maşină la ferăstrău este cea mai potrivită.

Când puterea este folosită continuu şi trebuie transmisă la distanţe mari,

folosirea maşinilor şi a cablurilor electrice este metoda cea mai raţională.

În tehnica construcţiei maşinilor sau în uzine, se recurge în majoritatea

cazurilor la metode mecanice pentru rezolvarea problemelor de transmitere a

puterii.Sistemele mecanice folosite în acest scop se pot clasifica astfel:

Transmisii directe în care transmiterea puterii se face prin contact direct.

Acestea sînt: roţile de fricţiune, angrenajele, cuplajele, penele etc.

Transmisii indirecte în care transmiterea puterii se realizează prin diferite

legături.Aceste legături pot fi:

l e g ă t u r i rigide cum sînt cuplajele articulate, pîrghiile articulate, culisele etc.

l e g a t u r i f l e x i b i l e cum sînt cablurile, lanţurile, frînghiile, curelele de

transmisie.

În general, transmisiile directe sunt întrebuinţate la transmiterea puterilor

mari, cînd spaţiul disponibil este redus. Ele sînt rigide şi asigură transmiterea puterii cu

un randament mare.

Transmisiile indirecte se pot realiza atît în spaţii mici cit şi în spaţii mari (pe

distanţe de la 0,4 m pînă la 20 m). Transmiterea puterii se face ca un randament mai

scăzut.

Dintre transmisiile indirecte prin legături flexibile şi-au cîştigat un loc

important în practica industrială transmisiile prin curele.

Transmisia prin curele este cea mai veche metodă mecanică: de transmitere a

puterii.

Ea cuprinde următoarele elemente: roata motoare 1 fixată pe axul

generatorului de putere (de exemplu motorul), roata antrenată 2 fixată pe axul

maşinii care trebuie pusă în mişcare şi cureaua care

23

Fig4. Transmisie prin curea [2]

înfăşoară cele două roţi. Partea de curea 3, care în mişcarea ei, vine spre roata motoare

se numeşte ramura motoare a curelei; partea de curea 4 care pleacă de la roata motoare

este ramura purtată a curelei. Elementele transmisiei prin curele.O cureaua este bine

întinsa pe cele două roţi. Transmiterea puterii se face cu ajutorul frecării care se naşte

între roţi şi curea datorită întinderii iniţiale a curelei pe roţi.

Transmisia prin curele se bucură de o serie de avantaje importante faţă de

celelalte metode mecanice de transmitere a puterii. Printre acestea trebuie amintite

următoarele: randamentul transmisiei prin curele poate atinge 98o/o; cureaua se aşterne

perfect pe roţi dînd transmisiei un caracter elastic, care permite amortizarea şocurilor;

posibilitatea de a transmite puterea la distanţă cu anumite limite: de la 0,4 m până la 20

m ) ; transmisia se poate executa pentru orice poziţie reciproca a celor două roţi;pentru

trecerea de la mersul sub sarcina la mersul in gol nu este nevoie de dispozitive sau

instalaţii complicate; schimbarea direcţiei de rotaţie se face cu uşurinţă; transmisia

lucreaza aproape fara zgomot; inlocuirea usoara a porţiunilor de curea uzate; instalarea

transmisiei este simpla şi ieftina; întreţinerea transmisiei este uşoara si nepretenţioasă.

Transmisiile cu curele prezinta şi unele neajunsuri cum sint:

neprecizia raportului de transmitere; alungirea curelei dupa un anumit timp de

funcţionare; existenţa locului de îmbăiare; posibilitatea de a se electriza.

Curelele, elementele principale ale transmisiei, pot fi executate din diferite

materiale şi de diferite forme.

După materialul din care sunt confecţionate, curelele pot fi: curele de piele;

curele de pânză cauciucată; curele de bumbac; curele de bumbac cu lână; curele de

cânepă cu lână; curele de mătase: curele de păr.

După forma lor curelele pot fi: curele late; curele articulate; curele răsucite;

curele rotunde; curele trapezoidale (fig. 3).

24

Fig5. Curele trapezoidale [2]

2.4 Transmisia prin curele trapezoidale

Dezvoltarea rapidă a industriei constructoare de maşini şi mai ales trecerea la

acţionarea individuală a maşinilor industriale,a făcut necesară găsirea unor transmisii cu

curele care să lucreze la viteze mai mari, la distanţe reduse între centrele axelor si cu roţi

de diametre mai mici.

Curelele late cunoscute nu au putut corespunde acestor noi cerinţe.La acest fel

de transmisie nu este posibilă micşorarea distanţei centrelor axelor sub o anumită limită

deoarece se produce alunecarea curelei pe roţi. Pentru aceasta s-au propus diferite

soluţii; astfel s-a încercat folosirea curelelor de piele cu secţiunea rotunda; încheiate cu

diferite sisteme de prindere. Aceste curele alunecau însă la viteze mari şi se uzau prea

repede.

S-a trecut apoi la folosirea curelelor cu un profil trapezoidal. Se pare ca

această idee datează din anul 1902, când un inginer mecanic ar fi folosit drept curea o

frânghie de bumbac, cu care s-au obţinut rezultate bune. Aceasta i-ar fi sugerat ideea

profilului trapezoidal.

Pe scara largă primele curele trapezoidale au fost folosite la motociclete,

înainte ca întrebuinţarea lanţului să fi fost pusă la punct într-un profil trapezoidal.

Primele curele trapezoidale erau confecţionate: din balata; din piele.

Curele din balata erau formate din patru până la şase straturi de pânză de curele

împregnată cu balata.

Din cureaua lată astfel obţinută se tăiau curele cu profil trapezoidal. Aceste

curele nu erau fără sfârşit ci înădite.

Curelele din piele erau făcute din bucăţi de piele lipite, nituite cărora li se

dădea apoi forma trapezoidală.

Deşi aceste tipuri de curele însemnau un pas înainte faţă de curelele obişnuite

folosite până atunci, ele nu îndeplineau totuşi condiţiile tehnice optime. Marginile

25

curelelor din piele se ondulau pierzând forma trapezoidală, iar cele din balata se

desfăceau în straturi.

Mai târziu au apărut curelele trapezoidale asemănătoare celor pe care le

cunoaştem astazi, adică fabricate din fire de cord cauciucate, învelite într-o ţesătură

cauciucată de umplutură şi protejate la exterior cu o altă pânză cauciucată. Acest tip de

curea a fost mult îmbunătăţit, ajungându-se, aşa cum se va arăta mai departe, multe

feluri de curele trapezoidale din diferite materiale şi din diferite fabricaţii. Toate aceste

tipuri de curele sunt fără sfârşit.

În ultimii 20 de ani, folosirea curelelor trapezoidale a luat o mare extindere şi,

în unele cazuri curelele trapezoidale au înlocuit cu succes curelele late.

Efectul de tracţiune realizat de curelele trapezoidale este mult mai mare decât

al celor late, pentru aceeasi întindere iniţială.

Curelele trapezoidale se mişcă în canalele de aceeaşi formă ale celor două roţi,

fără să atingă fundul canalelor şi, spre deosebire de curelele late, ele transmit puterea

prin forţa de frecare ce apare între flancurile curelei şi pereţii canalelor roţii. Aceasta

forţă de frecare se datoreşte tensiunii născute in urma întinderii iniţiale a curelei, care se

manifestă prin apăsarea flancurilor curelei pe pereţii canalului, creand efectul de pană.

După cum se va demonstra mai departe, tensiunea iniţială da naştere la două

componente orientate perpendicular pe pereţii laterali ai canalului. Aceste componente

sunt mai mari decât tensiunea iniţială, în consecinţă şi puterea transmisă este mai mare

decât în cazul curelelor late.

Ca o consecinţă a celor arătate la primul punct, rezultă că, în cazul curelelor

trapezoidale, se poate transmite o anumită puteresub o întindere, iniţială mai mică decât

în cazul transmisiei cu curele late.

Tensiunea iniţială necesară pentru transmiterea puterii fiind mai mică, rezultă

că şi presiunea pe axele roţilor este mai mică decât în cazul curelelor late. Aceasta

permite o construcţie mai uşoară şi mai ieftină a acestor axe, a lagărelor, a suporţilor

transmisiei etc.

Din cauza formei trapezoidale şi a faptului că aceste curele nu se sprijină pe

fundul canalelor cum si datorită elasticităţii lor, deformările care au loc la îndoirea şi

alungirea lor pe cele doua roţi nu se păstrează, neintervenind aşa numitele deformări

permanente. Rezultă ca aceste curele se pot folosi şi pe roţi de diametre mici, chiar până

la 50 mm.

Posibilitatea întrebuinţării roţilor de diametre mici are drept consecinţă

realizarea unor raporturi de transmitere mari (i=10 sau în unele cazuri chiar i=14).

Realizarea unor raporturi de transmitere mari şi folosirea roţilor cu diametre

mici permite micşorarea distanţei dintre centrele axelor roţilor. În unele cazuri roţile se

pot apropia atât de mult, încât distanţa centrelor să întreacă cu puţin suma razelor celor

doua roţi.

Curelele trapezoidale asigură elasticitatea transmisiei. Ele pornesc lin şi

absorb şocurile, putând suporta uşor suprasarcini.

26

Nu produc zgomot în funcţionare. La o dimensionare corectă a curelelor

trapezoidale, transmisia prezintă siguranţă în exploatare. Nu necesită nici un fel de

îngrijire specială şi de aceea pot fi folosite şi în locuri greu accesibile pentru control.

Dintre dezavantajele transmisiei prin curele trapezoidale trebuie menţionat

faptul că înălţimea acestor curele este mai mare, astfel încât, la îndoirea pe roţi se nasc

eforturi considerabile în curele. Aceasta face ca o putere mare să nu poată fi transmisă

numai cu o singură curea care ar trebui să aibă o înălţime prea mare. Se impune atunci

montarea la aceeaşi transmisie a câtorva curele de înălţime mai mică. Se spune în acest

caz că se foloseşte o garnitură de curele. Necesitatea utilizării garniturilor de curele

constituie dezavantajul principal al transmisiilor prin curele trapezoidale, deoarece

curelele dintr-o garnitură nu au, în general, aceeaşi lungime sau aceleaşi proprietăţi

elastice. Din aceasta cauză întinderea iniţială dă naştere la tensiuni diferite în curelele

garniturii. Rezultă că unele curele din garnitură transmit puterea prescrisă iar altele nu,

fapt care conduce la reducerea eficacităţii transmisiei.

Cu toate acestea, curelele trapezoidale sunt folosite în toate sectoarele

industriale.

Maşinile textile, maşinile din industria lemnului, maşinile din industria

hârtiei,motoarele maritime,maşinile agricole, maşinile din industria cauciucului,

maşinile din industria încălţămintei, maşinile din turnătorii, maşinile de tâmplărie,

maşinile din tăbăcării, maşinile folosite în mine, maşinile de imprimat, maşinile folosite

în metalurgie, maşinile din industriile alimentare, sunt acţionate prin transmisii cu curele

trapezoidale.

În concluzie, transmisia prin curele trapezoidale, datorită caracteristicilor şi-a

câştigat un loc de frunte printre procedeele mecanice de transmisie. Deşi acest fel de

transmisie capătă o importanţă din ce în ce mai mare în toate ramurile industriale,

aceasta nu înseamnă totuşi că transmisiile cu curele late, frânghii, lanţuri, roţi dinţate sau

roţi de fricţiune vor putea fi complet înlocuite.

2.5 Tipuri de curele

Din punct de vedere constructiv, o curea trapezoidală este alcatuită în general

din următoarele părţi componente:

elementul fundamental al curelei care realizează transmiterea puterii;

umplutura curelei care asigură elasticitatea transmisiei şi amortizează şocurile;

stratul de acoperire care, protejează cureaua contra agenţilor externi şi asigură în

acelaşi timp rezistenţa la uzura a curelei.

Curelele trapezoidale se pot fabrica din diferite materiale şi în diferite moduri.

Din aceasta cauza nu se poate stabili o clasificare unică a tipurilor de curele.

Curelele trapezoidale pot fi:

fără sfârşit, când din procesul de fabricaţie ele rezultă închise ca nişte cercuri;

27

încheiate prin anumite procedee.

După materialele din care sunt făcute, se deosebesc:

curele trapezoidale din cauciuc şi diferite materiale textile sau metalice.

Sanatate si securitste in munca

În cadrul proceselor tehnologice, omul este supus nu numai unor solicitări

fizice şi psihice, care se pot compensa prin odihnă, ci şi unor grave accidente şi unor boli

profesionale care duc la diminuarea capacităţii de muncă sau chiar la deces.

Accidentele de muncă şi bolile profesionale au implicaţii atât la nivelul

individului, al întreprinderii, cât şi a societăţii în ansamblul ei.

Protecţia muncii face parte integrantă din procesul de muncă şi are ca scop

asigurarea celor mai bune condiţii de muncă, prevenirea accidentelor de muncă şi a

îmbolnăvirilor profesionale.

Obligativitatea măsurilor de protecţia muncii pentru toţi factorii implicaţi în

procesul de muncă este reglementată prin lege.

La baza acestor legi se află Constituţia României care reglementează

drepturile salariaţilor la protecţia socială şi sfera de acţiune a măsurilor de protecţie:

salariaţii au dreptul la protecţie socială a muncii; măsurile de protecţie privesc

securitatea şi igiena muncii; regimul de muncă al femeilor şi al tinerilor; instituirea unui

salariu minim pe economie; repausul săptămânal; concediu de odihnă plătit; prestarea

muncii în condiţii grele, precum şi alte situaţii specifice.

Normele generale de protecţia muncii stabilesc măsurile minimale obligatorii

de protecţie, organizatorice şi tehnice cu grade diferite de generalizare, detaliind

principiile stabilite prin lege, precum cerinţele caracteristice mijloacelor de muncă şi

mediului de muncă.

Pentru fiecare ramură a activităţii şi pentru fiecare tip de activitate sau loc de

muncă se stabilesc norme specifice care cuprind măsuri de protecţia muncii concrete

pentru combaterea factorilor de risc proprii fiecărei activităţi din economia naţională.

Normele de protecţia muncii trebuie cunoscute de tot personalul implicat în

procesul de muncă; astfel, orice persoană care îşi începe activitatea este instruită pe linie

de protecţia muncii.

Organizarea producţiei va avea în vedere aplicarea principiilor ergonomice

pentru îmbunătăţirea condiţiilor de muncă şi pentru reducerea efortului fizic, dintre care

amintim:

1. mişcările mâinilor şi braţelor trebuie să fie simetrice, simultane şi continue

2. mişcările mâinilor şi braţelor trebuie să fie cât uşoare, scurte şi rare;

3. uneltele şi materialele să fie aşezate întotdeauna în acelaşi loc;

4. ori de câte ori este posibil să se utilizeze gravitaţia;

5. piesele trebuie exexutate câte două sau mai multe deodată, ori de câte ori este posibil.

28

Mesele de lucru şi scaunele trebuie să asigure înălţimea optimă a planului de

lucru în funcţie de specificul muncii şi înălţimea fiecărui executant.

Sculele şi uneltele trebuie să fie în bună stare şi să corespundă normelor

ergonomice şi de protecţia muncii; utilajele vor fi dotate cu dispozitive de protecţie, de

siguranţă, de semnalizare, etc.

O modalitate importantă de realizare a securităţii muncii o reprezintă

mecanizarea proceselor tehnologice, respectiv înlocuirea muncii fizice cu utilaje şi

maşini, care implică însă riscuri specifice.

În consecinţă, vor fi adoptate măsuri corespunzătoare, care se pot împărţi în două

grupe:

cele care privesc utilajele şi care sunt urmărite şi respectate de către mecanicii

respectivi ai atelierelor;

cele care trebuie luate la locul de muncă, în ateliere, hale industriale, pe şantiere,

în timpul executării lucrărilor de către ceilalţi muncitori şi tehnicieni.

Pornirea, conducerea şi oprirea utilajelor se vor efectua numai de către

mecanicul căruia i s-a încredinţat utilajul respectiv. Curăţarea, ungerea, repararea,

demontarea sau lucrările de întreţinere se vor realiza numai când funcţionarea maşinilor

este oprită, instalându-se plăcile avertizoare de interzicere a punerii în funcţiune, în

timpul în care se efectuează aceste operaţii.

Dispozitivele de comandă ale utilajelor trebuie să fie amplasate astfel încât

manevrarea să se facă uşor şi fără pericol, să permită opritea imediată a funcţionării

maşinilor. În afara acestora, utilajele trebuie să fie prevăzute şi cu dispozitive de

protecţie simple, uşor de mânuit şi sigure.

Pentru evitarea accidentelor prin electrocutare este necesară eliminarea

posibilităţilorde trecere a unui curent periculos prin corpul omenesc.

Principalele măsurii de prevenire a electrocutării:

-amplasarea conductelor electrice, chiar izolate, precum şi a unor echipamente electrice

la o înălţime inaccesibilă pentru om;

-izolarea electrică a conductoarelor;

-îngrădirea cu plăci metalice sau cu tăblii perforate;

-folosirea tensiunilor reduse pentru lămpile şi sculele electrice portative;

-evitatrea trecerii cablului de alimentare peste drumurile de acces şi în locurile de

depozitare a materialelor;

-deconectarea automată în cazul apariţiei unei tensiuni de atingere periculoase;

-realizarea unor metode de protecţie specific (legarea la nul; separarea de protecţie);

utilizarea unor panouri avertizoare.

29

A. Noţiuni de igiena muncii

Pentru prevenirea accidentelor şi bolilor profesionale se vor lua măsuri care

vor corespunde elementelor procesului de muncă. Printre măsurile de prevenirea a

accidentelor există şi măsuri specifice, igienico-sanitare, care au rolul de a elimina sau a

împiedica acţiunea factorilor nocivi din întreprinderi; aceste măsuri sunt elaborate de

igiena muncii. Factorii nocivi (noxele industriale) sunt factorii de risc care generează,de

regulă, boli profesionale; aceştia sunt agenţi fezici, chimici sau biologici care apar în

procesele de muncă şi care, atunci când concentraţia sau intensitatea şi durata lor de

acţiune depăşeşte anumite limite, au efect dăunător asupra omului.

La locul de muncă vor fi aplicate regulile de igienă individuală care privesc

igiena corporală, igiena vestimentară şi igiena alimentaţiei.

Igiena corporală are importanţă deosebită în menţinerea sănătăţii

organismului, prin păstrarea integrităţii funcţionale; aceasta se realizează, în primul

rând, prin menţinerea curată a pielii. În acest scop se acordă mijloace de igienă

individuală; acestea sunt materiale igienico-sanitare şi produse cosmetice, iar pentru

acordarea primului ajutor medical se acordă truse sanitare, care constituie tot materiale

igienico-sanitare. Pielea va fi păstrată curată prin spălarea pe mâini cu apă şi săpun după

folosirea grupurilor sanitare.

B. Igiena vestimentaţiei (îmbrăcămintei şi încălţămintei)

Îmbrăcămintea ajută la menţinerea temperaturii normale a corpului (36,5-

37°C); de aceea se recomandă a fi din bumbac şi strânsă pe lângă corp să nu împiedice

execuţia unor mişcări sau să provoace accidente.

Încălţămintea trebuie să corespundă configuraţiei anatomice a piciorului, să

asigure aerisirea lui, să fie adecvată proceselor tehnologice şi locului de muncă.

În funcţie de activitatea desfăşurată la locul de muncă se va purta echipament

de lucru-utilizat pentru a proteja îmbrăcămintea personală împotriva uzurii şi murdăririi

excesive-sau echipament de protecţie-care are rolul de a proteja executantul împotriva

acţiunii factorilor de risc de accidentare şi îmbolnăvire profesională.

Echipamentul de lucru se poartă, de regulă, în laboratoare, cabinete, ateliere

de proiectare, cercetare şi constă din halat sau salopetă.

Echipamentul individual de protecţie al lucrătorilor din domeniul mecanic

este format din mijloace pentru: protecţia capului şi a părului (căşti, caschete, bonete,

basmale) protecţia împotriva zgomotului (antifoane), protecţia ochilor şi a feţei(ochelari

cu braţe, ochelari tip mască, viziere, ecrane de protecţie) protecţia căilor respiratorii

(măşti) protecţia picioarelor(bocanci,cizme)protecţia mâinilor şi a braţelor

(mănuşi,palmare)protecţia integrală a corpului, dispozitive de protecţie împotriva căderii

de la înălţime, centuri de susţinere şi de siguranţă.

30

C. Igiena alimentaţiei

Alimentaţia de protecţie se acordă angajaţilor care lucrează în locuri de muncă

cu condiţii grele şi vătămătoare. Alimentele de protecţie sunt acordate în funcţie de

factorii la care sunt expuşi lucrătorii: pentru expunere la metale toxice (plumb, crom,

nichel, mercur)se acordă lapte dulce sau produse lactate acide(iaurt, chefir)fructe sau

legume bogate în vitamina C şi caroten (citrice, ardei gras, roşii);pentru expunere la gaze

iritante pulmonare se acordă lapte şi produse lactate acide, unt, margarină, fructe şi

legume bogate în vitamina C şi caroten (citrice, morcovi, salată verde, tomate)pâine

neagră.

Nerespectarea regulilor de igienâ are drept consecinţă apariţia unor boli

profesionale de tipul: intoxicaţii, dermatoze, boli parazitare, toxiinfecţii alimentare, boli

infecto-contagioase.

31

II. Memoriu justificativ de calcul

Schema cinematica

R - reductor

Pe - puterea motorului electric;

ne - turaţia motorului electric;

Dp1 - diametrul rotii mici;

Dp2 - diametrul rotii mari;

TC - raportul de transmitere a curelei trapezoidale;

P1 - puterea la intrare în reductor;

P2 - puterea la ieşire din redactor

n1 - turaţia la intrare în redactor;

n2 - turaţia la ieşire din reductor

ηC - randamentul curelei trapezoidale;

z1 - numărul de dinţi la roata conducătoare;

z2 - numărul de dinţi la roata condusă;

iR - raportul de transmitere a reductorului;

ηl - randamentul lagărelor

ηr - randamentul reductorului;

nu - turaţia la utilaj;

32

II.1 Calculul curelelor trapezoidale

1.Pe =4.75kW

2. ne=2000 rot/min

3. nu=375 rot/min

4.Regimul de lucru al transmisiei 16 ore pe zi

5.Raportul de transmisie i

IT=IC+IR

(1)

(2)

IR=2 conform STAS 6012-68

6.Cureaua folosita este de tip SPZ conform anexei 2

7.Diametrul primitiv al rotii mici Dp1 =125mm conform anexei 1

8.Diametrul primitiv al rotii mari

Dp2=I×Dp1

(3)

9.Diametrul primitiv al rotilor de curea Dpm

(4)

10.Diametrul primitive al rolei de intindere

Dpo=(1...1.5)Dp1

Dpo=1.25∙125mm=156.25mm (5)

11.Distanta dintre axe

(6)

12. (7)

33.5min/375

min/2000

rot

rot

un

enT

I

66.22

33.5CI

5.33212566.22 pD

2

21 pDpDpmD

75.2282

5.332125

pmD

600

5.33212525.3321257.0

212210.0

A

A

pDpDApDpD

71.1921

57

A

pDpD

33

13.Unghiul de infasurare la roata mica

β1=180o-γ=180

0-10.68=169.32 (8)

14.Unghiul de infasurare pe roata mare

β2=180o+10.68=190.68 (9)

15.Lungimea primitive a curelei

(10)

16.Viteza periferica a curelei

(11)

17.Coeficientul de functionare Cf=1.4

18.Coeficientul de lungime(conform STAS) CL=0.94

19.Coeficientul de infasurare Cβ=0.93

20.Puterea nominal transmisa de o curea

2000……….6.06

2000…………x

X=6.06 → PO=6.06

21.Coeficientul numarului de curele cz=0.95

22.Numarul de roti ale transmisiei ―x‖ rezulta constructiv x=2

23.Forta periferica transmisa

(12)

24.Frecventa incovoierilor curelei

94.1929

5.33271.19912529.160360

14.3

2

29.1606002

22113602

1sin2

pL

pL

pDpDApL

08.13

19100

87.7515.332

19100

2000125

60000

87.7515.33214.3

60000

200012514.3

19100

12

19100

1

100060

12

100060

1

v

v

npDenpDnpDenpDv

daNV

cPF

NV

cPF

314.36100

14.3631000

34

(13)

25.Forta de intindere a curelei

Sa=(1,5…2)F

daN Sa=1.5x36.314=54.471 2x36.314=72.628

N Sa=1.5x363.14=544.71 2x363.14=726.28

26.Cotele de modificare a distantelor dintre axe

X≥0.03×Lp X≥0.03×1929.94 X≥57.89

Y≥0.015×Lp Y≥0.015×1929.94 Y≥28.94

II.2 Calcul la agrenaje

Calculul distantei minime necesare intre axe

(1)

Momentul de torsiune la pinion

(2)

P1=Pe×Ic×ήc×ήL=4.75×2.66×0.95×0.9925=11.91

(3)

(4)

Factorul de material kM=85.7

Factorul punctului de rostogolire kC=1.77

Factorul lungimii de contact kHβ=1.18 pentru rotii cilindrice cu dinti drepti

Factorul de suprasarcini exterioare kS= 1

1

19550001 m

P

tM

991.14212879.751

19.11955000

1

879.75166.2

20001

tM

CI

enn

55.131000 pL

vf

STASA

Ri

dk

Rk

HNk

HC

HA

Bk

Vk

Skk

Ck

Mk

tM

RiA

160min

1

32

2

lim

lim2

2

11

min

35

mmzzm

oA 16544222

5)21(

2

Factorul dinamic kV= 1.15 viteza nu depaseste 10 m/s, iar clasa de precizie 7-8

Factorul de reparatie a sarcinii pe latimea dintelui la solicitarea de contact kHB=

Rezistenta la oboseala , la solicitare de contact ζAlim=52 daN/mm2

- Roata conducatoare – otel aliat de imbunatatire 40Cr10 HB1=250÷270 daN/mm2

- Roata condusa – OLC45 imbunatatit HB2=180÷210 daN/mm2

Factorul de siguranta la solicitare de contact CHmin=1.15

Factorul numarului de cicluri de functionare kHN=1

NHε1= 60∙n1∙Lh=60∙2000 rot/min∙5000h=60∙107 cicluri

NHε2= 60∙n2∙Lh=60∙475rot/min∙5000h=1425∙105 cicluri

Factorul de rugozitate kR=1

Factorul raportului duritatii flancurilor dintilor kd=1

Calculul modulului minim

m=(0.02/0.04)A=0.03×A=4.8

m=5mm conform STAS 822-61

Calculul numarului de dinti

(5)

z1=22 dinti

z2=i×z1=2×22=44 dinti

i=z2/z1=44/22=2

(6)

Calculul deplasarilor pecifice de profil

-deplasarea specifica αo=20o

(7)

αr=arccos0.968=14.53

180o……….π

14.53………x → x=0.253

αr=0.253rad

evαr=tgαr-αr=tg14.53o-0.253=0.006

evαo=0.0149043

(8)

968.0939.003.120cos160

1650cos0cos

A

Ar

33.21

1

2

1

im

Az

96.012

24.013003.01

72.002

021

S

z

tg

evrevzzS

36

Calculul elementelor geometrice ale angrenajului cilindric

1).Diametrul de diviziune a pionului

Dd1=m×z1=5×22=110mm (9)

2).Diametrul de divizare a rotii conduse

Dd2=m×z2=5×44=220mm (10)

3).Inaltimea capului de referinta al dintelui

a0=f0×m=1×5=5mm (11)

4).Inaltimea piciorului de referinta al dintelui

b0 = ( f0+w0)m=(1+0.25)5=6.25mm (12)

5).Inaltimea de referinta a dintelui

h0 = (2f0+w0)m=(2∙1+0.25)5=2.25∙5=11.25mm (13)

6).Inaltimea capului de divizare al dintelui

ad1 = (f0+ξ1)m=(1+0.24)5=6.2mm (14)

ad2 = (f0+ξ2)m=(1-0.96)5=0.2mm

7).Inaltimea piciorului de divizare al dintelui

bd1 = (f0+w0- ξ1)m=(1+0.25-0.24)5=5.05mm (15)

bd2 = (f0+w0- ξ2)m=(1+0.25+0.96)5=11.05mm

8).Inaltimea dintelui

h = ad1+bd1=ad2+bd2→6.2mm+5.05mm=0.2mm+11.05mm=11.25mm (A) (16)

9).Diametrul cercului de baza la pinion

Db1 = Db1×cosx0=110mm∙cos 20o =110mm∙0.93=103.36mm (17)

10).Diametrul cercului de baza la roata condusa

Db2 = Db2×cosx0=220mm∙0.93=204.6mm (18)

11).Diametrul exterior al pinionului

De1 = Dd1 + 2ad1=110mm+2∙6.2mm=122.4mm (19)

12).Diametrul exterior al rotii conduse

De2 = Dd2 + 2ad2=220mm+2∙0.2mm=220.4mm (20)

13).Diametrul interior al pinionului

Di1 = Dd1 – 2bd1=110mm-2∙5.05mm=99.9mm (21)

14).Diametrul interior al rotii conduse

Di2 = Dd2 – 2bd2=220mm-2∙11.05mm=197.9mm (22)

15).Diametrul de rostogolire la pinion

(23)

16).Diametrul de rostogolire la roata condusa

(24)

60.1061

21

Ri

ArD

33.1071

22

Ri

RiArD

37

17).Coarda normal de referinta a dintelui

g0 = 0,5 ×π×m=0.5×3.14×5=7.85mm (25)

18).Coarda constanta a dintelui

(25)

(26)

19).Unghiul de presiune

(27)

(28)

20).Numarul de dinti pentru masurarrea cotei peste dinti

(29)

cosα1=0.91948 α1=arccos0.91948=23.249

cosα2=0.972433 α2=arccos0.972433=13.484

tgα1=0.42

tgα2=0.23

(30)

21).Lungimea normal peste x dinti

(31)

69972444.71

2sin12cos

21

og

mooog

85.32

2sin22cos

22

og

mooog

97243.0222

cos22

cos2

91948.0

121

cos11

cos1

z

ozLL

z

ozLL

28.31

5.01

121

11

Lx

oevz

otgLtg

zLx

30.32

5.02

222

22

Lx

oevz

otgLtg

zLx

441.10

1

0cos11125.011

xnL

moezotgLxxnL

38

(32)

22).Gradul de acoperire al profilului

(33)

7564.8

2

0cos22225.022

xnL

moezotgLxxnL

31.2

cos2

sin222

22

21

21

p

ox

rAb

De

Db

De

D

p

Anexe

Anexa1-Dp1 [1]

Dp

1

i n1rot/min

200 400 700 800 950 1200 1450 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000

0P (kW)

63

1.00

1.05 1.20

1.50

3.00

0.198

0.20 0.21

0.23

0.235

0.345

0.37 0.39

0.405

0.425

0.54

0.57 0.61

0.65

0.68

0.59

0.64 0.68

0.72

0.76

0.68

0.73 0.78

0.83

0.87

0.81

0.87 0.93

1.01

1.06

0.93

1.01 1.08

1.15

1.23

1.00

1.08 1.17

1.25

1.33

1.17

1.27 1.37

1.48

1.58.

1.32

1.44 1.56

1.69

1.81

1.45

1.60 1.73

1.88

2.02

1.56

1.73 1.89

2.05

2.22

1.65

1.85 2.03

2.21

2.40

1.73

1.94 2.15

2.35

2.56

7

1

1.00

1.05

1.20 1.50

3.00

0.25

0.25

0.265 0.28

0.29

0.44

0.46

0.48 0.51

0.53

0.70

0736

0.77 0.81

0.84

0.78

0.82

0.87 0.90

0.95

0.89

0.95

0.99 1.04

1.09

1.08

1.14

1.20 1.26

1.32

1.25

1.32

1.40 1.47

1.54

1.34

1.43

1.51 1.59

1.68

1.59

1.70

1.79 1.90

2.00

1.80

1.93

2.05 2.18

2.29

2.00

2.15

2.29 2.43

2.57

2.18

2.34

2.50 2.67

2.82

2.33

2.52

2.70 2.88

3.07

2.45

2.66

2.87 3.08

3.28

80

1.00 1.05

1.20

1.50 3.00

0.31 0.315

0.32

0.34 0.345

0.55 0.575

0.596

0.62 0.63

0.88 0.92

0.95

0.99 1.03

0.98 1.03

1.07

1.11 1.15

1.14 1.18

1.23

1.29 1.33

1.37 1.43

1.50

1.56 1.62

1.60 1.67

1.74

1.82 1.90

1.73 1.81

1.89

1.97 2.05

2.04 2.15

2.25

2.35 2.45

2.34 2.46

2.59

2.71 2.82

2.60 2.75

2.90

3.04 3.18

2.85 3.01

3.10

3.35 3.50

3.06 3.24

3.43

3.61 3.80

3.24 3.44

3.65

3.86 4.06

90

1.00

1.05 1.20

1.50

3.00

0.37

0.38 0.39

0.40

0.41

0.68

0.69 0.71

0.736

0.77

1.08

1.12 1.15

1.19

1.23

1.20

1.26 1.29

1.34

1.37

1.40

1.45 1.50

1.54

1.60

1.70

1.76 1.82

1.88

1.94

1.98

2.05 2.13

2.20

2.28

2.14

2.22 2.31

2.37

2.47

2.55

2.65 2.75

2.86

2.96

2.92

3.05 3.17

3.29

3.42

3.27

3.45 3.55

3.69

3.84

3.56

3.73 3.90

4.06

4.24

3.83

4.02 4.21

4.39

4.58

4.06

4.27 4.47

4.68

4.89

100

1.00

1.05

1.20 1.50

3.00

0.435

0.45

0.455 0.46

0.47

0.80

0.81

0.83 0.85

0.875

1.28

1.32

1.35 1.38

1.43

1.43

1.48

1.51 1.56

1.60

1.66

1.71

1.76 1.81

1.85

2.01

2.08

2.14 2.21

2.26

2.35

2.42

2.51 2.58

2.65

2.55

2.63

2.71 2.80

2.88

3.05

3.15

3.25 3.35

3.46

3.49

3.62

3.74 3.86

3.99

3.90

4.05

4.19 4.33

4.47

4.25

4.43

4.59 4.75

4.92

4.58

4.76

4.94 5.14

5.32

4.84

5.05

5.25 5.46

5.67

112

1.00

1.05

1.20 1.50

3.00

0.51

0.515

0.53 0.54

0.55

0.935

0.95

0.98 0.99

1.01

1.51

1.55

1.59 1.62

1.66

1.70

1.74

1.78 1.82

1.87

1.97

2.01

2.07 2.12

2.16

2.40

2.45

2.52 2.58

2.64

2.80

2.88

2.95 3.02

3.10

3.04

3.12

3.20 3.28

3.36

3.62

3.72

3.83 3.94

4.03

4.16

4.28

4.41 4.52

4.65

4.63

4.78

4.92 5.07

5.21

5.06

5.22

5.39 5.55

5.72

5.42

5.61

5.79 5.97

6.16

5.72

5.92

6.13 6.34

6.54

125

1.00 1.05

1.20

1.50 3.00

0.58 0.595

0.61

0.62 0.625

1.08 1.10

1.12

1.15 1.17

1.77 1.80

1.84

1.87 1.91

1.99 2.02

2.07

2.11 2.15

2.30 2.35

2.40

2.45 2.49

2.80 2.86

2.93

2.99 3.05

3.27 3.35

3.43

3.50 3.57

3.55 3.63

3.71

3.79 3.88

4.24 4.34

4.44

4.54 4.65

4.84 4.97

5.10

5.22 5.35

5.40 5.55

5.69

5.83 5.97

5.87 6.04

6.20

6.37 6.53

6.27 6.45

6.64

6.82 7.01

6.58 6.78

6.99

7.19 7.43

14

0

1.00

1.05 1.20

1.50

3.00

0.68

0.69 0.70

0.71

0.72

1.26

1.28 1.30

1.32

1.34

2.06

2.09 2.12

2.16

2.20

2.31

2.34 2.37

2.43

2.47

2.68

2.72 2.77

2.82

2.87

3.26

3.32 3.38

3.44

3.51

3.81

3.88 3.96

4.04

4.11

4.13

4.22 4.30

4.38

4.46

4.92

5.02 5.13

5.23

5.33

5.62

5.75 5.87

5.90

6.11

6.19

6.38 6.53

6.67

6.81

6.75

6.92 7.08

7.25

7.43

7.16

7.34 7.51

7.73

7.87

7.43

7.65 7.87

8.09

8.24

160

1.00

1.05

1.20 1.50

3.00

0.80

0.81

0.825 0.83

0.845

1.48

1.51

1.53 1.55

1.56

2.43

2.47

2.50 2.54

2.57

2.74

2.77

2.82 2.85

2.90

3.17

3.21

3.27 3.32

3.36

3.86

3.92

3.98 4.04

4.10

4.51

4.58

4.66 4.74

4.81

4.88

4.97

5.05 5.13

5.21

5.80

5.90

6.00 6.10

6.21

6.59

6.71

6.84 6.92

7.09

7.27

7.43

7.50 7.73

7.87

7.80

7.95

8.17 8.32

8.46

8.17

8.39

8.54 8.76

8.90

8.39

8.51

8.83 9.05

9.17

40

180

1.00

1.05 1.20

1.50

3.00

0.92

0.935 0.94

0.95

0.965

1.71

1.73 1.76

1.77

1.79

2.80

2.84 2.88

2.91

2.95

3.15

3.19 3.23

3.27

3.33

3.65

3.70 3.75

3.79

3.85

4.44

4.51 4.57

4.63

4.70

5.19

5.26 5.33

5.14

5.48

5.61

5.69 5.77

5.86

5.94

6.63

6.73 6.84

6.90

7.04

7.50

7.65 7.72

7.87

8.02

8.17

8.31 8.46

8.51

8.76

8.68

8.90 9.05

9.17

9.35

8.94

9.17 9.42

9.57

9.79

9.05

9.27 9.49

9.71

9.94

V(m/s) 5 10 15 20 30 40

Anexa2-Monograma curelei trapezoidale clasice [1]

Anexa 3-Coeficientul de infasurare cβ [1]

A

DD pp 12 pentru transmisii

cu 2 roti de curea

1

(grade)

c

0.0 180 1.00

0.1 174 0.99

0.2 169 0.97

0.3 163 0.96

0.4 157 0.94

0.5 151 0.93

0.6 145 0.91

0.7 139 0.89

0.8 133 0.87

0.9 127 0.85

1.0 120 0.82

1.1 113 0.80

1.2 106 0.77

1.3 99 0.73

1.4 91 0.70

1.5 83 0.65

41

Anexa 4-Seria diametrelor primitive Dp [1]

Diametrul primitiv

Dp

Sectiunea canalului

Y Z A B C D E (16)

nominal

Abateri

limita

Tipul curelei trapezoidale

Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E (16x15)

Ordinea de preferinta a diametrelor primitive

50 +0.8 ++ -

53 +0.8 -

56 +0.9 + -

60 +1.0 +

63 +1.0 ++ ++ -

67 +1.0 + -

71 +1.1 + ++ +

75 +1.3 + + -

80 +1.3 ++ ++ + + -

85 +1.4 + -

90 +1.4 + + ++ ++ -

95 +1.5 + + -

100 +1.6 ++ ++ ++ ++ ++

106 +1.7 + + +

112 +1.8 + + ++ ++ ++

118 +1.9 + + +

125 +2.0 + ++ ++ ++ ++ +

132 +2.1 + + +

140 +2.2 + + ++ ++ ++ -

150 +2.4 + + + + -

160 +2.6 ++ ++ ++ ++ ++ ++

170 +2.7 - + +

180 +2.9 + + ++ + ++ ++ -

190 +3.0 - - + -

200 +3.2 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ +

212 +3.4 + + +

224 +3.6 + + + + ++ ++ ++ +

236 +3.8 + + + +

250 +4.0 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ +

265 +4.2 + + +

280 +4.5 + + + + + ++ ++ +

300 +4.8 + + + +

42

Bibliografie

1. Antal, A.ş.a.; Reductoare. Îndrumător proiect, Editura Lito IPCN, 1994

2. Chişiu, Al., ş.a, Organe de maşini; Editura Didactică şi pedagogică, Bucureşti,

1976

3. Dale, C., ş.a. Desen Tehnic industrial pentru construcţii de maşini; Editura

Tehnică, Bucureşti, 1990

4. Drăghici, I., ş.a. Îndrumar de proiectare în construcţia de maşini, Editura Tehnică,

Bucureşti

5. Irimia, F.ş.a. Elemente de tehnologie generală, Editura Corint, Bucureşti, 2004