Transmisie Mecanica Formata Dintr-o Transmisie Prin Curele Trapezoidale, Un Reductor Cu Roti...
-
Upload
capatina-marius-catalin -
Category
Documents
-
view
152 -
download
18
Transcript of Transmisie Mecanica Formata Dintr-o Transmisie Prin Curele Trapezoidale, Un Reductor Cu Roti...
Universitatea Tehnica ’’Gheorghe Asache’’ IasiFacultatea de Mecanica
Proiect Organe de masini II
Grupa: 8306Nume: Banu Maria-GabrielaIndrumator: Farcas FlavianAn.Universitar: 2011-2012
Cuprins1. Alegerea motorului
2. Calculul transmisiei prin curele
3. Proiectarea reductorului 3.1. Determinarea raportului de transmitere 3.2. Calculul de rezistenta al angrenajului conic 3.3. Calculul angrenajului cilindric cu dinti inclinati
4.Calculul elementelor geometrice al reductorului 4.1. Calculul elementelor geometrice al angrenajului conic 4.2. Calculul elementelor geometrice al angrenajului cilindric
5. Predimensionarea Arborilor 5.1. Determinarea forţelor din angrenaje 5.2. Determinarea reacţiunilor
6. Proiectarea formei constructive a arborilor
7.Alegerea penelor
8.Alegerea rulmentilor
TEMA PROIECTULUI
Să se proiecteze o transmisie mecanică formată dintr-o transmisie prin curele trapezoidale, un reductor cu roţi dinţate, cu două trepte de reducere (una conică şi una cilindrică), şi un cuplaj elastic cu bolţuri, având următoarele date de proiectare:
Puterea la ieşire Pi = 2,2 Kw Turaţia la ieşire ni = 550 rot/min Raportul de transmitere al reductorului iR = 5,2 Timpul de funcţionare al reductorului T = h
Schema de principiu ă transmisiei:
1 – motor 2 – transmisie prin curele trapezoidale3 – angrenaj conic4 – angrenaj cilindric5 – cuplaj6 – lagăre cu rulmenţi7 – arbore
1. ALEGEREA MOTORULUI
Puterea electromotorului va fi:
Randamentul total al transmisiei Randamentul transmisiei prin curele Randamentul angrenajului conic Randamentul angrenajului cilindric Randamentul cuplajului Randamentul rulmenţilor Numărul de perechi de rulmenţi
Turaţia necesară
Din STAS 2755 – 74 se va alege un electromotor cu fixare pe tălpi cu puterea şi turaţia imediat superioare celor necesare. Turaţia reală a motorului este mai mică decât turaţia de sincronism cu 4%.
Turaţiile de sincronism sunt:
Turaţia de sincronism(turaţia reală)
750(720)
1000(960)
1500(1440)
3000(2880)
950(865)
1200(1150)
1800(1730)
3600(3460)
simbolul carcasei electromotorului 100Lşurubul de fixare M 10
2. CALCULUI TRANSMISIEI PRIN CURELE
Calculul transmisiei prin curele trapezoidale înguste se efectuează conform STAS 1163-71, Îndrumar de proiectarea organelor de maşini – Curele şi lanţuri, tabelul 1.20, pagina 24:
Calculul raportului de transmisieo Raportul total de transmisie
o Raportul de transmisie al curelelor
Puterea de calcul la arborele conducător
Turaţia roţii conducătoare
Turaţia roţii conduse
Regimul de lucru – transmisia este utilizată la un strung cu funcţionarea în două schimburi (16 ore)
Raportul de transmitere
Tipul curelei – figura 1.15, Îndrumar de proiectarea organelor de maşini – Curele şi lanţuri
Diametrul primitiv al roţii mici (roata de pe motor)
Diametrul primitiv al roţii mari
Media diametrelor primitive
Diametrul rolei de întindere
Distanţa preliminară dintre axe
o Se alege aproximativ rotunjit în cm
Unghiul dintre ramurile curelei
Unghiul de înfăşurare de pe roata mică
Unghiul de înfăşurare de pe roata mare
Lungimea primitivă a curelei
Se rotunjeşte la cea mai apropiată valoare,conform tabelului 1.10, pagina 13, Îndrumar de proiectarea organelor de maşini – Curele şi lanţuri
Distanţa reală dintre axe
Viteza periferică a curelei
Coeficientul de funcţionare, tabelul 1.21,pagina 27, Îndrumar de proiectarea organelor de maşini – Curele şi lanţuri
Coeficientul de lungime, tabelul 1.22, pagina 29, Îndrumar de proiectarea organelor de maşini – Curele şi lanţuri
Coeficientul de înfăşurare, tabelul 1.23, pagina 29, Îndrumar de proiectarea organelor de maşini – Curele şi lanţuri
Puterea nominală transmisă de o curea, tabelul 1.31, paginile 46-47, Îndrumar de proiectarea organelor de maşini – Curele şi lanţuri
Numărul preliminar de curele
Numărul real de curele
Numărul de roţi Frecvenţa încovoierii curelelor
Forţa periferică
Forţa de întindere a curelei
3. PROIECTAREA REDUCTORULUI
3.1 DETERMINAREA RAPORTULUI DE TRANSMITERE
Raportul total de transmitere
- raportul de transmitere al angrenajului conic - raportul de transmitere al angrenajului cilindric
În mod obişnuit raportul , dar variaţia raportului total comparativ cu rapoartele parţiale nu trebuie să depăşească 3%.
Există şi situaţii în care condiţia de 3% este verificată şi pentru:a) b) (se preferă această variantă)
Valorile standardizate ale lui şi se iau din Îndrumar pentru proiectarea organelor de maşini – angrenaje, tabelul 1.5, pagina 24.
3.2 CALCULUL DE REZISTENŢĂ AL ANGRENAJULUI CONIC
Calculul de rezistenţă al angrenajului conic se face conform Îndrumarului pentru proiectarea organelor de maşini – angrenaje, tabelul 10.2, pagina 241.
1. Date iniţiale:
Încărcare constantă
Raportul de transmitere
Raportul numerelor de dinţi
Unghiul dintre axe
Turaţia roţilor
Unghiul de înclinare median al danturii
Materealul şi tratamentul termico Pinion – OLC 15o Roată – OLC 45 îmbunătăţit
Rezistenţa limită la pitting şi încovoiere
Durităţile flancurilor pinionului şi roţii
Factorul de siguranţă pentru pitting şi încovoiere
2. Valori calculate:
Numărul de cicluri redus
Momentul de torsiune transmis
Factorul dinamic
Factorul numărului de cicluri de funcţionare
Factorul durităţii flancurilor
Factorul de material
Coeficientul lăţimii danturii
Factorul de distribuţie longitudinală a sarcini
Factorul punctului de rostogolire
Factorul dinamic intern
Factorul de formă al dintelui
Factorul lungimii de contact
Factorul rugozităţii flancurilor
Factorul de repartiţie frontală a sarcinii
Factorul dimensional
Factorul concentratorului de tensiune de la baza dintelui
Diametrul minim necesar al pinionului
Diametrul de divizare al pinionului pe conul frontal exterior
Factorul unghiului de înclinare
Modulul minim necesar
Modulul frontal mediu
Modulul frontal sau normal pe conul frontal exterior
Numărul maxim de dinţi ai pinionului
dinţi
Numărul de dinţi al pinionuluidinţi
Numărul de dinţi al roţiidinţi
Abaterea de la raportul de transmitere
Lăţimea danturii
3.3 CALCULUL DE REZISTENŢĂ AL ANGRENAJULUI CILINDRIC CU DINŢI ÎNCLINAŢI
Calculul de rezistenţă al angrenajului conic se face conform Îndrumarului pentru proiectarea organelor de maşini – angrenaje, tabelul 9.6, pagina 221.
1. Date iniţiale:
Puterea nominală de transmis
Turaţia arborelui motor
Raportul de transmitere
Durata de funcţionare a angrenajului
Construcţia angrenajului – închisă
2. Dimensionarea angrenajului:
Viteza periferică preliminară apinionului
Materialul roţiloro Pinion – OLC 15o Roată – OLC 45 îmbunătăţit
Tensiunile limită pentru solicitarea de contact,respectiv de încovoiere
Clasa de precizie – 8 Lubrifiantul – TIN55EP Numărul echivalent de cicluri
Tensiunile admisibile pentru solicitarea de contact,respectiv de încovoiere
; ; ; ; ; ; ;
Unghiul de înclinare pecercul de divizare
Distanţa minimă necesară între axe
; ; ; ; ; ;
Modulul normal minim necesar
; ; ;
Numerele de dinţi
dinţi
dinţi
Raportul de transmitere
Numerele echivalente de dinţi
dinţi
dinţi
Modulul normal al danturii
Distanţa de referinţă dintre axe
Unghiul real de angrenare frontal
Deplasările specifice de profil – conform ISO IC 90
3. Verificarea angrenajului:
Vitezele periferice ale pinionului, respectiv ale roţii conduse
Verificarea la solicitarea de contact
Verificarea la solicitarea de încovoiere
Verificarea la gripare şi încălzire
; ; ; ; .
4. CALCULUL ELEMENTELOR GEOMETRICE ALE REDUCTORULUI
4.1 CALCULUL ELEMENTELOR GEOMETRICE ALE ANGRENAJULUI CONIC
Se face conform tabel 2.10, pagina 70, Îndrumar pentru proiectarea organelor de maşini – angrenaje
1 Date iniţiale:
Unghiul dintre axe
Numerele de dinţi ale roţilordinţidinţi
Modulul
Unghiul de referinţă normal al profilului
Coeficientul capului de referinţă al dintelui
Coeficientul jocului de referinţă
Deplasările specifice radiale ale profilelor
Deplasările specifice tangenţiale ale profilelor
Tipul jocului la picior – constant Lăţimea danturii
Raportul numerelor de dinţi
2 Elemente geometrice rezultate:
Semiunghiurile conurilor de divizare
Diametrele de divizare
Lungimea exterioară a generatoarei conului de divizare
Lungimea mediană a generatoarei conului de divizare
Înalămea capului de divizare al dintelui la cele două roţi
Înalămea piciorului de divizare al dintelui la cele două roţi
Înălţimea dintelui
Diametrele cercurilor de cap
Diametrele cercurilor de picior
Unghiul capului dintelui la cele două roţi
Unghiul piciorului dintelui la cele două roţi
Semiunghiurile conurilor de cap
Semiunghiurile conurilor de picior
Lungimile exterioare ale generatoarei de cap
Lungimile exterioare ale generatoarei de picior
Înălţimile exterioare ale conurilor de cap
Distanţa de cap
Distanţa de aşezare
Diametrele de divizare ale roţilor cilindrice înlocuitoare
Diametrele de cap ale roţilor cilindrice înlocuitoare
Numerele de dinţi ale roţilor înlocuitoare
dinţi
dinţi
Diametrele cercurilor de bază ale roţilor cilindrice înlocuitoare
Distanţa între axe a angrenajului cilindric înlocuitor
Gradul de acoperire al angrenajului înlocuitor
3 Elemente de control:
Arcul de divizare al dintelui
Coarda de divizare a dintelui
Înălţimea la coarda de divizare a dintelui
Jocul minim dintre flancuri
4.2 CALCULUL ELEMENTELOR GEOMETRICE ALE ANGRENAJULUI CILINDRIC
Se face conform tabel 1.2, pagina 13, Îndrumar pentru proiectarea organelor de maşini – angrenaje
Raportul de transmitere
Raportul numerelor de dinţi
Modulul normal
Modulul frontal
Unghiul de înclinare, de divizare al danturii
Cremaliera de referinţă; ; ;
Diametrul de divizare
Distanţa de referinţă dintre axe
Unghiul de divizare frontal
Unghiul de angrenare frontal
Distanţa dintre axe
Coeficienţii deplasărilor de profil
Coeficientul scurtării capului dintelui
Diametrul de cap
Diametrul de picior
Diametrul de rostogolire
Coeficientul axial, diametral, sau modular al lăţimii danturii
Lăţimea danturii
Pasul pe cercul de divizare
Pasul pe cercul de bază
Diametrul de bază
Arcul frontal de divizare al dintelui
Unghiul de înclinare pe diametrul de bază
Unghiul de presiune frontal pe cilindrul de diametrul
Numărul de dinţi pentru măsurarea lungimii (cotei) peste dinţi
dinţi
dinţi
Lungimea frontală / normală peste dinţi
Numărul echivalent de dinţi
dinţi
dinţi
Numărul minim de dinţi
dinţi
dinţi
Coeficientul deplasării minime de profil
Diametrul începutului evolventic
Gradul de acoperire al profilului
Diametrul începutului angrenării
Gradul de acoperire datorită înclinării dinţilor
Gradul de acpoerire total
Jocul la cap în funcţionare
Arcul normal de cap al dintelui
5. PREDIMENSIONAREA ARBORILOR
5.1 Determinarea forţelor din angrenaje
a.) Angrenajul conic
b.) Angrenajul cilindric
În reductor acţionează următoarele forţe:
Aceste forţe se distribuie pe arbori astfel:
Pe fiecare arbore acţionează următoarele forţe:
Forţele tangenţiale acţionează în plan vertical, forţele radiale în plan orizontal, iar momentele în plan vertical şi în plan orizontal, şi rezultă:
Pentru determinarea atât a reacţiunilor cât şi pentru construirea diagramelor de momente încovoietoare sunt necesare dimensiunile longitudinale ale tronsoanelor arborilor. Acestea se determină conform: Îndrumar de proiectare – Arbori drepţi, îmbinări cu pene şi caneluri, lagăre radiale, pagina 7 – 9 .
Se determină pentru fiecare arbore diametrul preliminar din condiţia de rezistenţă la torsiune, cu relaţia:
Arborii se execută din OL 50, sau OL 60Dimensiunile longitudinale ale tronsoanelor se stabilesc în funcţie de şi de lăţimile roţilor
dinţate calculate anterior.
5.2 Determinarea reacţiunilor
Verificare: –59,25 +1043,25 – 254 – 730 = 0
I
II
III
Verificare: 782,37 – 157,37 – 381 – 244 = 0
I
II
III
Verificare: 25,87 – 512,87 – 545 +1032 = 0
I
II
III
Verificare: –61,28 – 235,72 – 79 + 376 = 0
I
II
III
Verificare: 662,27 + 365,73 – 1028 = 0
I
II
Verificare: 390,22 – 16,22 – 374 = 0
I
II
6. PROIECTAREA FORMEI CONSTRUCTIVE A ARBORILOR
Se calculează diametrele tronsoanelor principale de pe arbori din momentele echivalente,cu relaţia:
Arborele I
Arborele II
Arborele III
(cotă de rulment)
(cotă de rulment)
Pe capătul arborelui se execută o gaură filetată M6 pentru fixarea axială a roţii de curea.
(cotă de rulment)
(cotă de rulment)
7. ALEGEREA PENELOR
Transmiterea puterii şi a momentului de torsiune între arbori şi roţile dinţate (şi de curea) se realizează cu ajutorul unor pene paralele. Dimensiunea ale penelor se aleg din STAS 1003 – 1004 / 71, iar lungimea acestora se calculează din condiţia de rezistenţă la strivire. În cazul în care lungimea calculată a penei depăşeşte lungimea tronsonului pe care se montează se vor monta două pene diametral opuse.
Arborele I
Arborele II
Arborele III
8. ALEGEREA RULMENŢILOR
Rulmenţii se aleg în funcţie de diametrul tronsonului de pe arbore pe care se montează şi de încărcările de pe arbore:
1. Pentru fiecare punct de sprijin se calculează forţa radială
2. Se calculează în locurile unde sunt forţe axiale
Forţele axiale sunt suficent de mici încât respectă raportul . În această situaţie se vor
alege rulmenţi radiali cu bile.
3. Se calculează sarcina dinamică reală
Conform metodologiei Atlas reductoare, pagina 71: ; ; .
4. Se calculează capacitatea necesară a rulmentului
5. Din catalogul de rulmenţi se alge rulmentul radial cu bile cu capacitatea dinamică de bază imediat mai mare decât cea necesară. Se preferă ca pe acelaşi arbore să se monteze rulmenţi la fel.
Arborele I
Simbolul rulmentului 6406
Simbolul rulmentului 6408
Arborele II
Simbolul rulmentului 6404
Arborele III
Simbolul rulmentului 6406