Proiect la Organe de Masini Reductor

=== CUC OM 11.1.08 ===

Bibliografie:

Chișiu A. ș.a. – Organe de mașini

Damian Tr. – Elemnte constructive de mecanică fină

Damian Tr. – Aplicații

Gafițanu M., ș.a. – Organe de mașini, vol. II, București, Editura Tehnică, 1983.

Gh. Rădulescu, Gh. Miloiu, N. Georghiu – Îndrumar de proiectare în construcția de mașini, vol. III, București, Editura Tehnică, 1986.

I. Drăghici, E. Chișu, A. Jula, L. Preda – Organe de mașini. Culegere de probleme, Editura Tehnică.

Crudu I. – Atlas de reductoare cu roți dințate

******* – Culegere de STAS-uri

Dale Vasilesan – Geometrie descriptivă și desen tehnic

Cuprins

1. Memoriu de prezentare………………………………2

2. Împărțirea raportului de transmitere pe trepte…………5

3. Calculul transmisiei prin curele trapezoidale…………7

4. Calculul reductorului………………………………16

4.1 Angrenaje melcate…………………………………16

4.1.1 Generalități…………………………………….16

4.1.2 Dimensionarea melcului………………………….17

4.1.3 Calculul geometric al angrenajelor melcate……21

4.2 Calculul angrenajului cilindric……………………..24

4.2.1 Dimensionarea angrenajului cilindric……………24

4.2.2 Calculul geometric al angrenajului cilindric……27

4.3 Dimensionarea și verificarea arborilor……………29

4.3.1 Calculul forțelor din angrenaj……………………29

4.3.2 Predimensionarea arborilor……………………30

4.4 Alegerea și verificarea penelor…………………….37

4.5 Alegerea și verificarea

.1.2 Dimensionarea melcului curele trapezoidale…sarcinile din timpul demarajului șli 0000000000000000000000000000000000000000rulmenților………………37

5. Calculul cuplajului…………………………………38

Tema de proiect:

Să se proiecteze un reductor în două trepte cu roți dințate:

– treapta I – angrenaj conic cu dinți drepți.

– treapta II – angrenaj cilindric cu dinți drepți.

Reductorul este acționat cu un motor cu ardere internă, iar legătura dintre motor și reductor se realizează printr-un ambreiaj monodisc plan.

Datele de proiectare sunt:

Puterea motorului: P=50 KW

Turația motorului: n=6000 rot/min

Turația la ieșire: n=570 rot/min

Durata normală de funcționare :

1. MEMORIU DE PREZENTARE

Reductoarele servesc la micșorarea numărului de turații și la creșterea momentelor de torsiune. Reductoarele de uz general sunt normalizate, STAS 6055-68 și 6848-68 prevăzând caracteristicile și simbolizarea lor. Tipul constructiv de reductor este determinat de cerințele impuse în tema de proiect ca și de condițiile de funcționare. Se disting reductoare cu angrenaje cilindrice cu 1, 2 sau 3 trepte; cu angrenaje conice și cilindrice și reductoare cu angrenaje melcate în combinație sau nu, cu angrenaje cilindrice.

Proiectarea unui reductor presupune cunoașterea unor parametri de bază: raportul de transmitere, alegerea numărului de dinți, elemente de construcție a lagărelor, carcasei, probleme de ungere, lubrifianți și montaj, etc.

Repartizarea rațională a raportului de transmitere total pe treptele ce compun reductorul, este deosebit de importantă și influențează direct construcția reductorului. În vederea folosirii cât mai judicioase a spațiului din carcasa reductorului, precum și pentru a asigura condiții de ungere a angrenajelor, la reductoarele la care arborii sunt așezați în plan orizontal, este necesar a se lua raportul de transmitere parțial pe treapta rapidă cu valoare mai mare.

Raportul de transmitere la angrenajele melcate se alege din condiția de limitare a numărului maxim de dinți la roată.

Alegerea numărului de dinți la pinion este condiționată de rezistența angrenajului la cele două solicitări: încovoiere și presiune de contact. Pentru a folosi economic materialul se pune condiția realizării rezistențelor limită la ambele solicitări.

Pentru calculul arborilor și lagărelor din componența reductoarelor, este necesar să se ia în considerare forțele ce provin din angrenaj și sensul lor funcție de înclinarea dinților și sensul de rotație a roților.

Carcasele reductoarelor se execută de obicei din fontă cenușie prin turnare. În cazul producției de serie mică, unicate, se execută carcasele din tablă sudată.

O problemă importantă la proiectarea reductoarelor este cea a reglării poziției relative a roților din angrenajele conice și melcate în vederea asigurării unei funcționări corecte. În reductoarele care conțin angrenaje conice și melcate trebuie să se permită reglarea axială independentă a angrenajelor.

Ungerea reductoarelor și elementele de protecția muncii ridică un interes deosebit și astfel metodele de ungere se aleg în funcție de viteza periferică. Pentru viteze periferice până la 12…15 m/s ungerea angrenajelor se face prin barbotaj în uleiul din carcasa reductorului.

La alegerea uleiului este necesar a se avea in vedere că vâscozitatea trebuie să fie mai mare cu cât efortul unitar herțian este mai mare. Dependența de viteza periferică a vâscozității uleiuliu este exprimată de necesitatea ca aceasta să fie mai mică la viteze periferice mari.

Între transmisiile mecanice actuale, transmisiile cu roți dințate au cea mai largă utilizare, asigurând construcții compacte și fiabile pentru întregul diapazon de puteri ale utilajelor (de la câțiva wați la zeci de mii de kilowați). Transmisiile cu roți dințate cuprind: reductoare, cutii de viteză, variatoare, transmisii complexe. Cea mai simplă transmisie (mecanism) cu roți dințate este formată din două roți dințate în angrenare și este denumită angrenaj.

După forma roților, se deosebesc următoarele tipuri de angrenaje: cilindrice (exterioare, interioare, elicoidale, conice și hipoide), melcate (cilindrice, globoidale), cu cremalieră, cu roată plană.

După poziția axelor roților, angrenajele se clasifică astfel: cu axe paralele (realizate cu angrenaje cilindrice exterioare, interioare saucu cremalieră), cu axe concurente (realizate cu angrenaje conice sau cu roata plană), cu axe încrucișate (realizate cu angrenaje hipoide – pseudoconice, elicoidale cilindrice asu melcate).

2. Împărțirea raportului de transmitere:

;

.

– Am ales din STAS:

;

;

.

– Am ales din STAS:

3. Calculul turațiilor arborilor:

;

;

4. Calculul puterilor pe cei trei arbori:

.

-alegem

5. Momentelor de torsiune pe fiecare arbore:

5. Dimensionarea angrenajelor conice la presiunea de contact:

Mt1H= Mt1(calculat)

Mt1=68.74*103 [Nm]

KA-factorul de utilizare al reductorului

KA=1.15 –tab A 14-2 pag 170 Rădulescu

KHV=0.97+0.00014*n1 pt HB > 3500

KHV=0.97+0.00014*6000=1.81

KHV=1.81

(tab.14.96 pag. 188 Rădulescu)

ZH=2.5 pt roțile conice cu dantură dreaptă tab.14-96 pag.188.

(pt oțel laminat comform tab.14-96 pag 188 Rădulescu)

(comform tab.14-16 pag 203 se adoptă materialul oțel carbon sau aliat de îmbumătățire călit complet )

HV=3500-6000

(tensiunea limită de bază de contact la oboseală la flancul dinților )

SHP tab.A 14-17 pag 204 se ia valoarea normală de utilizare

SHP-factorul de siguranță minim admisibil pt rezistența roților dințate cilindrice

SHP=1,15 fcț normală 99 %

ZL=ZV= ZX= ZR=ZW=1

ZN tab A 14-1 pag 169

(gradul de acoperire)

dm1min=25.14

Distanța minimă necesară între axe amin :

;

-Aleg

Alegem materialul de prelucrare pentru arborele 2: OLC 45, având duritatea Brinell: HB=20003500. Vom lua valoarea: HB=3500

;

– funcționare normală (99 %).

;

;

;

-alegem

pt angrenajul conic:

d1min=25.14

z1=17 dinți

z2= z1* i12=3.15*17=53.55 dinți

z2=54 dinți

de1=30.19

me=1.776

meSTAS > me (tab.14.4 pag .13)

meSTAS=2

pt angrenajul cilindric:

amin=93.48

z3=19 dinți

z4=3,15*19=59.85

z4=60

(conform STAS tab.14.4 pag 13 Rădulescu)

Calculul geometric al angrenajelor cilindrice exterioare cu dinți drepți realizate cu scule tip cremalieră ( dimensiunile în mm) :

Date inițiale:

Numărul de dinți:

(conform tab 14.3 pt angrenaje cu dinți drepți)

Modulul standardizat conform tab 14.4 m=2.5

Modulul frontal:

Modulul normal:

.

Unghiul de înclinare al dintelui:

La angrenaje cu dinți drepți:

Profilul de referință standardizat (normal):

-pentru :

Unghiul profilului în plan frontal:

Distanța dintre axe aw:

aw=100

Lățimea danturii:

Parametrii de bază ai angrenajului

Distanța dintre axe a angrenajului a:

a=mt*(z1+ z2)

a=2,5*79=98,75

Unghiul de angrenare:

Suma deplasărilor specifice (normale) de profil (pentru ):

Deplasările specifice (normale) de profil (pentru) :

Distanțadintre axe aw (la aw=a):

Diametre de divizare d1(2):

d1(2)=mt*z1(2)

d1=2.5*19=47.5

d2=2.5*60=150

Diametrele cercurilor de picior (interioare) :

Înălțimea dinților:

Scurtarea dinților:

Diametrele de cap (exterioare):

Diametrele de bază:

Verificarea calităților geometrice ale angrenajului

Verificarea lipsei ascuțirii dinților: pe cilindrul de cap, grosimea dinților:

Verficarea lipsei subtăierii:

Verificarea lipsei interferenței profilului:

Verificarea continuității angrenării în plan frontal: pentru angrenaje cu dinți drepți; pentru angrenaje cu dinți înclinați.

Gradul de acoperire axial:

La angrenaje cu dinți drepți

Gradul de acoperire total:

Calculul geometric al angrenajelor conice cu dinți drepți:

Numărul de dinți:

vom lua

Modulul exterior:

Modulul exterior (standardizat):

.

Profilul de referință(exterior):

din STAS 6844-80.

Calculul parametrilor roții plane

Numărul de dinți al roții plane:

Lungimea exterioară a generatoarei de divizare:

Lățimea danturii:

Lungimea mediană a generatoarei de divizare:

Lungimea interioară a generatoarei de divizare:

Modulul median:

Diametrul de divizare median:

Raportul numerelor de dinți:

Unghiul conului de divizare:

Coeficientul deplasării radiale de profil:

Coeficientul deplasării tangențiale de profil:

Calculul parametrilor roților dințate

Înălțimea exterioară a capului dintelui:

Înălțimea exterioară a piciorului dintelui:

Înălțimea exterioară a dintelui:

Arcul de divizare exterior:

Unghiul piciorului dintelui:

Unghiul capului dintelui:

Unghiul conului de cap:

Unghiul conului de picior:

Diametrul de divizare exterior:

Diametrul cercului de cap exterior:

Înălțimea exterioară a conului de cap:

Înălțimea interioară a conului de cap:

Dimensiuni nominale de control

Coarda constantă exterioară:

Înălțimea la coarda constantă:

Roți dințate cilindrice analoge (la conul frontal exterior)

Numărul de dinți:

Diamerul de divizare:

Diametrul cercului de cap:

Unghiul de presiune pe cercul de cap:

Diametrul de bază:

Distanța dintre axe:

Verificarea calităților geometrice ale angrenajului

Verificarea lipsei ascuțirii dinților pe conul de cap:

Verificarea lipsei subtăierii: raza de curbură în punctul de început al profilului utilizabil al roții cilindrice anlogice:

Pentru danturare prin rabotare:-la partea exterioară:

Pentru danturare cu freză disc:

diametrul exterior al frezei.

Verificarea lipsei interferenței profilului (contactul extrem să fie pe profilul utilizabil):

(2,34>2,29).

(70,66>9,51).

Verificarea continuității angrenării în plan frontal:

Predimensionarea arborilor

Calculul coeficientului de corecție pe arborele I

Arborele I – 41 Mo Cr11 (pinion conic)

Momentul de toriune calculat pe arborele I

.

Diametrul nominal al capătului de arbore I

(STAS)

.

Locașuri pentru manșete de rotație cu buză de etanșare

Alegerea rulmentului pe arborele I

Simbol rulment:

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele I

Mărimea găurii de centrare este:2.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

Teșituri pentru arborele 1

Piulițe pentru rulmentul de pe arborele I

Simbol: KM 6

Filet: M 30×1,5

Șaiba de siguranță: STAS 5815-77: MB 6.

Calculul coeficientului de corecție pe arborele II

Arborele II – OLC 55 (pinion conic)

Momentul de toriune calculat pe arborele II

.

Diametrul nominal al capătului de arbore II

(STAS)

.

Alegerea rulmentului pe arborele II

Simbol rulment:

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele II

Mărimea găurii de centrare este:3,15.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

– d = este pentru toate dimensiunile.

Teșituri pentru arborele II

Piulițe pentru rulmentul de pe arborele II

Simbol: KM 10

Filet: M 50×1,5

Șaiba de siguranță: STAS 5815-77: MB 10.

Calculul coeficientului de corecție pe arborele III

Arborele III – OLC 45 (pinion cilindric)

Momentul de toriune calculat pe arborele III

.

Diametrul nominal al capătului de arbore III

(STAS)

.

Locașuri pentru manșete de rotație cu buză de etanșare

Alegerea rulmentului pe arborele III

Simbol rulment: O

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele III

Mărimea găurii de centrare este:5.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

– d = este pentru toate dimensiunile.

Teșituri pentru arborele III

Inele elastice de rezemare excentrice pentru arbori: (extras STAS 5848/2-73)

Dimensiunile pentru pana de pe arborele III la ieșirea din reductor

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

=== reductor ===

Bibliografie:

Chișiu A. ș.a. – Organe de mașini

Damian Tr. – Elemnte constructive de mecanică fină

Damian Tr. – Aplicații

Gafițanu M., ș.a. – Organe de mașini, vol. II, București, Editura Tehnică, 1983.

Gh. Rădulescu, Gh. Miloiu, N. Georghiu – Îndrumar de proiectare în construcția de mașini, vol. III, București, Editura Tehnică, 1986.

I. Drăghici, E. Chișu, A. Jula, L. Preda – Organe de mașini. Culegere de probleme, Editura Tehnică.

Crudu I. – Atlas de reductoare cu roți dințate

******* – Culegere de STAS-uri

Dale Vasilesan – Geometrie descriptivă și desen tehnic

Cuprins

1. Memoriu de prezentare………………………………2

2. Împărțirea raportului de transmitere pe trepte…………5

3. Calculul transmisiei prin curele trapezoidale…………7

4. Calculul reductorului………………………………16

4.1 Angrenaje melcate…………………………………16

4.1.1 Generalități…………………………………….16

4.1.2 Dimensionarea melcului………………………….17

4.1.3 Calculul geometric al angrenajelor melcate……21

4.2 Calculul angrenajului cilindric……………………..24

4.2.1 Dimensionarea angrenajului cilindric……………24

4.2.2 Calculul geometric al angrenajului cilindric……27

4.3 Dimensionarea și verificarea arborilor……………29

4.3.1 Calculul forțelor din angrenaj……………………29

4.3.2 Predimensionarea arborilor……………………30

4.4 Alegerea și verificarea penelor…………………….37

4.5 Alegerea și verificarea

.1.2 Dimensionarea melcului curele trapezoidale…sarcinile din timpul demarajului șli 0000000000000000000000000000000000000000rulmenților………………37

5. Calculul cuplajului…………………………………38

Tema de proiect:

Să se proiecteze un reductor în două trepte cu roți dințate:

– treapta I – angrenaj conic cu dinți drepți.

– treapta II – angrenaj cilindric cu dinți drepți.

Reductorul este acționat cu un motor cu ardere internă, iar legătura dintre motor și reductor se realizează printr-un ambreiaj monodisc plan.

Datele de proiectare sunt:

Puterea motorului: P=50 KW

Turația motorului: n=6000 rot/min

Turația la ieșire: n=570 rot/min

Durata normală de funcționare :

1. MEMORIU DE PREZENTARE

Reductoarele servesc la micșorarea numărului de turații și la creșterea momentelor de torsiune. Reductoarele de uz general sunt normalizate, STAS 6055-68 și 6848-68 prevăzând caracteristicile și simbolizarea lor. Tipul constructiv de reductor este determinat de cerințele impuse în tema de proiect ca și de condițiile de funcționare. Se disting reductoare cu angrenaje cilindrice cu 1, 2 sau 3 trepte; cu angrenaje conice și cilindrice și reductoare cu angrenaje melcate în combinație sau nu, cu angrenaje cilindrice.

Proiectarea unui reductor presupune cunoașterea unor parametri de bază: raportul de transmitere, alegerea numărului de dinți, elemente de construcție a lagărelor, carcasei, probleme de ungere, lubrifianți și montaj, etc.

Repartizarea rațională a raportului de transmitere total pe treptele ce compun reductorul, este deosebit de importantă și influențează direct construcția reductorului. În vederea folosirii cât mai judicioase a spațiului din carcasa reductorului, precum și pentru a asigura condiții de ungere a angrenajelor, la reductoarele la care arborii sunt așezați în plan orizontal, este necesar a se lua raportul de transmitere parțial pe treapta rapidă cu valoare mai mare.

Raportul de transmitere la angrenajele melcate se alege din condiția de limitare a numărului maxim de dinți la roată.

Alegerea numărului de dinți la pinion este condiționată de rezistența angrenajului la cele două solicitări: încovoiere și presiune de contact. Pentru a folosi economic materialul se pune condiția realizării rezistențelor limită la ambele solicitări.

Pentru calculul arborilor și lagărelor din componența reductoarelor, este necesar să se ia în considerare forțele ce provin din angrenaj și sensul lor funcție de înclinarea dinților și sensul de rotație a roților.

Carcasele reductoarelor se execută de obicei din fontă cenușie prin turnare. În cazul producției de serie mică, unicate, se execută carcasele din tablă sudată.

O problemă importantă la proiectarea reductoarelor este cea a reglării poziției relative a roților din angrenajele conice și melcate în vederea asigurării unei funcționări corecte. În reductoarele care conțin angrenaje conice și melcate trebuie să se permită reglarea axială independentă a angrenajelor.

Ungerea reductoarelor și elementele de protecția muncii ridică un interes deosebit și astfel metodele de ungere se aleg în funcție de viteza periferică. Pentru viteze periferice până la 12…15 m/s ungerea angrenajelor se face prin barbotaj în uleiul din carcasa reductorului.

La alegerea uleiului este necesar a se avea in vedere că vâscozitatea trebuie să fie mai mare cu cât efortul unitar herțian este mai mare. Dependența de viteza periferică a vâscozității uleiuliu este exprimată de necesitatea ca aceasta să fie mai mică la viteze periferice mari.

Între transmisiile mecanice actuale, transmisiile cu roți dințate au cea mai largă utilizare, asigurând construcții compacte și fiabile pentru întregul diapazon de puteri ale utilajelor (de la câțiva wați la zeci de mii de kilowați). Transmisiile cu roți dințate cuprind: reductoare, cutii de viteză, variatoare, transmisii complexe. Cea mai simplă transmisie (mecanism) cu roți dințate este formată din două roți dințate în angrenare și este denumită angrenaj.

După forma roților, se deosebesc următoarele tipuri de angrenaje: cilindrice (exterioare, interioare, elicoidale, conice și hipoide), melcate (cilindrice, globoidale), cu cremalieră, cu roată plană.

După poziția axelor roților, angrenajele se clasifică astfel: cu axe paralele (realizate cu angrenaje cilindrice exterioare, interioare saucu cremalieră), cu axe concurente (realizate cu angrenaje conice sau cu roata plană), cu axe încrucișate (realizate cu angrenaje hipoide – pseudoconice, elicoidale cilindrice asu melcate).

2. Împărțirea raportului de transmitere:

;

.

– Am ales din STAS:

;

;

.

– Am ales din STAS:

3. Calculul turațiilor arborilor:

;

;

4. Calculul puterilor pe cei trei arbori:

.

-alegem

5. Momentelor de torsiune pe fiecare arbore:

6. Dimensionarea angrenajelor conice la presiunea de contact:

Mt1H= Mt1(calculat)

Mt1=68.74*103 [Nm]

KA-factorul de utilizare al reductorului

KA=1.15 –tab A 14-2 pag 170 Rădulescu

KHV=0.97+0.00014*n1 pt HB > 3500

KHV=0.97+0.00014*6000=1.81

KHV=1.81

(tab.14.96 pag. 188 Rădulescu)

ZH=2.5 pt roțile conice cu dantură dreaptă tab.14-96 pag.188.

(pt oțel laminat comform tab.14-96 pag 188 Rădulescu)

(comform tab.14-16 pag 203 se adoptă materialul oțel carbon sau aliat de îmbumătățire călit complet )

HV=3500-6000

(tensiunea limită de bază de contact la oboseală la flancul dinților )

SHP tab.A 14-17 pag 204 se ia valoarea normală de utilizare

SHP-factorul de siguranță minim admisibil pt rezistența roților dințate cilindrice

SHP=1,15 fcț normală 99 %

ZL=ZV= ZX= ZR=ZW=1

ZN tab A 14-1 pag 169

(gradul de acoperire)

dm1min=25.14

7.Distanța minimă necesară între axe amin :

;

-Aleg

Alegem materialul de prelucrare pentru arborele 2: OLC 45, având duritatea Brinell: HB=20003500. Vom lua valoarea: HB=3500

;

– funcționare normală (99 %).

;

;

;

-alegem

7.1 PENTRU ANGRENAJUL CONIC :

d1min=25.14

z1=17 dinți

z2= z1* i12=3.15*17=53.55 dinți

z2=54 dinți

de1=30.19

me=1.776

meSTAS > me (tab.14.4 pag .13)

meSTAS=2

PENTRU ANGRENAJUL CILINDRIC:

amin=93.48

z3=19 dinți

z4=3,15*19=59.85

z4=60

(conform STAS tab.14.4 pag 13 Rădulescu)

8.Calculul geometric al angrenajelor cilindrice exterioare cu dinți drepți realizate cu scule tip cremalieră ( dimensiunile în mm) :

Date inițiale:

Numărul de dinți:

(conform tab 14.3 pt angrenaje cu dinți drepți)

Modulul standardizat conform tab 14.4 m=2.5

Modulul frontal:

Modulul normal:

.

Unghiul de înclinare al dintelui:

La angrenaje cu dinți drepți:

Profilul de referință standardizat (normal):

-pentru :

Unghiul profilului în plan frontal:

Distanța dintre axe aw:

aw=100

Lățimea danturii:

Parametrii de bază ai angrenajului

Distanța dintre axe a angrenajului a:

a=mt*(z1+ z2)

a=2,5*79=98,75

Unghiul de angrenare:

Suma deplasărilor specifice (normale) de profil (pentru ):

Deplasările specifice (normale) de profil (pentru) :

Distanțadintre axe aw (la aw=a):

Diametre de divizare d1(2):

d1(2)=mt*z1(2)

d1=2.5*19=47.5

d2=2.5*60=150

Diametrele cercurilor de picior (interioare) :

Înălțimea dinților:

Scurtarea dinților:

Diametrele de cap (exterioare):

Diametrele de bază:

Verificarea calităților geometrice ale angrenajului

Verificarea lipsei ascuțirii dinților: pe cilindrul de cap, grosimea dinților:

Calculul geometric al angrenajelor conice cu dinți drepți:

Numărul de dinți:

vom lua

Modulul exterior:

Modulul exterior (standardizat):

.

Profilul de referință(exterior):

din STAS 6844-80.

Calculul parametrilor roții plane

Numărul de dinți al roții plane:

Lungimea exterioară a generatoarei de divizare:

Lățimea danturii:

Lungimea mediană a generatoarei de divizare:

Lungimea interioară a generatoarei de divizare:

Modulul median:

Diametrul de divizare median:

Raportul numerelor de dinți:

Unghiul conului de divizare:

Coeficientul deplasării radiale de profil:

Coeficientul deplasării tangențiale de profil:

Calculul parametrilor roților dințate

Înălțimea exterioară a capului dintelui:

Înălțimea exterioară a piciorului dintelui:

Înălțimea exterioară a dintelui:

Arcul de divizare exterior:

Unghiul piciorului dintelui:

Unghiul capului dintelui:

Unghiul conului de cap:

Diametrul de divizare exterior:

Diametrul cercului de cap exterior:

Înălțimea exterioară a conului de cap:

Înălțimea interioară a conului de cap:

Dimensiuni nominale de control

Coarda constantă exterioară:

Înălțimea la coarda constantă:

Roți dințate cilindrice analoge (la conul frontal exterior)

Numărul de dinți:

Diamerul de divizare:

Diametrul cercului de cap:

Unghiul de presiune pe cercul de cap:

Diametrul de bază:

Distanța dintre axe:

Verificarea calităților geometrice ale angrenajului

Verificarea lipsei ascuțirii dinților pe conul de cap:

Verificarea lipsei subtăierii: raza de curbură în punctul de început al profilului utilizabil al roții cilindrice anlogice:

Pentru danturare prin rabotare:-la partea exterioară:

Pentru danturare cu freză disc:

diametrul exterior al frezei.

Verificarea lipsei interferenței profilului (contactul extrem să fie pe profilul utilizabil):

(2,34>2,29).

(70,66>9,51).

Verificarea continuității angrenării în plan frontal:

Predimensionarea arborilor

Calculul coeficientului de corecție pe arborele I

Arborele I – 41 Mo Cr11 (pinion conic)

Momentul de toriune calculat pe arborele I

.

Diametrul nominal al capătului de arbore I

(STAS)

.

Locașuri pentru manșete de rotație cu buză de etanșare

Alegerea rulmentului pe arborele I

Simbol rulment:

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele I

Mărimea găurii de centrare este:2.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

Teșituri pentru arborele 1

Piulițe pentru rulmentul de pe arborele I

Simbol: KM 6

Filet: M 30×1,5

Șaiba de siguranță: STAS 5815-77: MB 6.

Calculul coeficientului de corecție pe arborele II

Arborele II – OLC 55 (pinion conic)

Momentul de toriune calculat pe arborele II

.

Diametrul nominal al capătului de arbore II

(STAS)

.

Alegerea rulmentului pe arborele II

Simbol rulment:

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele II

Mărimea găurii de centrare este:3,15.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

– d = este pentru toate dimensiunile.

Teșituri pentru arborele II

Piulițe pentru rulmentul de pe arborele II

Simbol: KM 10

Filet: M 50×1,5

Șaiba de siguranță: STAS 5815-77: MB 10.

Calculul coeficientului de corecție pe arborele III

Arborele III – OLC 45 (pinion cilindric)

Momentul de toriune calculat pe arborele III

.

Diametrul nominal al capătului de arbore III

(STAS)

.

Locașuri pentru manșete de rotație cu buză de etanșare

Alegerea rulmentului pe arborele III

Simbol rulment: O

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele III

Mărimea găurii de centrare este:5.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

– d = este pentru toate dimensiunile.

Teșituri pentru arborele III

Inele elastice de rezemare excentrice pentru arbori: (extras STAS 5848/2-73)

Dimensiunile pentru pana de pe arborele III la ieșirea din reductor

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

=== Sarac OM ===

Bibliografie:

Chișiu A. ș.a. – Organe de mașini

Damian Tr. – Elemnte constructive de mecanică fină

Damian Tr. – Aplicații

Gafițanu M., ș.a. – Organe de mașini, vol. II, București, Editura Tehnică, 1983.

Gh. Rădulescu, Gh. Miloiu, N. Georghiu – Îndrumar de proiectare în construcția de mașini, vol. III, București, Editura Tehnică, 1986.

I. Drăghici, E. Chișu, A. Jula, L. Preda – Organe de mașini. Culegere de probleme, Editura Tehnică.

Crudu I. – Atlas de reductoare cu roți dințate

******* – Culegere de STAS-uri

Dale Vasilesan – Geometrie descriptivă și desen tehnic

Cuprins

1. Memoriu de prezentare………………………………2

2. Împărțirea raportului de transmitere pe trepte…………5

3. Calculul transmisiei prin curele trapezoidale…………7

4. Calculul reductorului………………………………16

4.1 Angrenaje melcate…………………………………16

4.1.1 Generalități…………………………………….16

4.1.2 Dimensionarea melcului………………………….17

4.1.3 Calculul geometric al angrenajelor melcate……21

4.2 Calculul angrenajului cilindric……………………..24

4.2.1 Dimensionarea angrenajului cilindric……………24

4.2.2 Calculul geometric al angrenajului cilindric……27

4.3 Dimensionarea și verificarea arborilor……………29

4.3.1 Calculul forțelor din angrenaj……………………29

4.3.2 Predimensionarea arborilor……………………30

4.4 Alegerea și verificarea penelor…………………….37

4.5 Alegerea și verificarea

.1.2 Dimensionarea melcului curele trapezoidale…sarcinile din timpul demarajului șli 0000000000000000000000000000000000000000rulmenților………………37

5. Calculul cuplajului…………………………………38

Tema de proiect:

Să se proiecteze un reductor în două trepte cu roți dințate:

– treapta I – angrenaj conic cu dinți drepți.

– treapta II – angrenaj cilindric cu dinți drepți.

Reductorul este acționat cu un motor cu ardere internă, iar legătura dintre motor și reductor se realizează printr-un ambreiaj monodisc plan.

Datele de proiectare sunt:

Puterea motorului: P=550 KW

Turația motorului: n=5000 rot/min

Turația la ieșire: n=550 rot/min

Durata normală de funcționare :

1. MEMORIU DE PREZENTARE

Reductoarele servesc la micșorarea numărului de turații și la creșterea momentelor de torsiune. Reductoarele de uz general sunt normalizate, STAS 6055-68 și 6848-68 prevăzând caracteristicile și simbolizarea lor. Tipul constructiv de reductor este determinat de cerințele impuse în tema de proiect ca și de condițiile de funcționare. Se disting reductoare cu angrenaje cilindrice cu 1, 2 sau 3 trepte; cu angrenaje conice și cilindrice și reductoare cu angrenaje melcate în combinație sau nu, cu angrenaje cilindrice.

Proiectarea unui reductor presupune cunoașterea unor parametri de bază: raportul de transmitere, alegerea numărului de dinți, elemente de construcție a lagărelor, carcasei, probleme de ungere, lubrifianți și montaj, etc.

Repartizarea rațională a raportului de transmitere total pe treptele ce compun reductorul, este deosebit de importantă și influențează direct construcția reductorului. În vederea folosirii cât mai judicioase a spațiului din carcasa reductorului, precum și pentru a asigura condiții de ungere a angrenajelor, la reductoarele la care arborii sunt așezați în plan orizontal, este necesar a se lua raportul de transmitere parțial pe treapta rapidă cu valoare mai mare.

Raportul de transmitere la angrenajele melcate se alege din condiția de limitare a numărului maxim de dinți la roată.

Alegerea numărului de dinți la pinion este condiționată de rezistența angrenajului la cele două solicitări: încovoiere și presiune de contact. Pentru a folosi economic materialul se pune condiția realizării rezistențelor limită la ambele solicitări.

Pentru calculul arborilor și lagărelor din componența reductoarelor, este necesar să se ia în considerare forțele ce provin din angrenaj și sensul lor funcție de înclinarea dinților și sensul de rotație a roților.

Carcasele reductoarelor se execută de obicei din fontă cenușie prin turnare. În cazul producției de serie mică, unicate, se execută carcasele din tablă sudată.

O problemă importantă la proiectarea reductoarelor este cea a reglării poziției relative a roților din angrenajele conice și melcate în vederea asigurării unei funcționări corecte. În reductoarele care conțin angrenaje conice și melcate trebuie să se permită reglarea axială independentă a angrenajelor.

Ungerea reductoarelor și elementele de protecția muncii ridică un interes deosebit și astfel metodele de ungere se aleg în funcție de viteza periferică. Pentru viteze periferice până la 12…15 m/s ungerea angrenajelor se face prin barbotaj în uleiul din carcasa reductorului.

La alegerea uleiului este necesar a se avea in vedere că vâscozitatea trebuie să fie mai mare cu cât efortul unitar herțian este mai mare. Dependența de viteza periferică a vâscozității uleiuliu este exprimată de necesitatea ca aceasta să fie mai mică la viteze periferice mari.

Între transmisiile mecanice actuale, transmisiile cu roți dințate au cea mai largă utilizare, asigurând construcții compacte și fiabile pentru întregul diapazon de puteri ale utilajelor (de la câțiva wați la zeci de mii de kilowați). Transmisiile cu roți dințate cuprind: reductoare, cutii de viteză, variatoare, transmisii complexe. Cea mai simplă transmisie (mecanism) cu roți dințate este formată din două roți dințate în angrenare și este denumită angrenaj.

După forma roților, se deosebesc următoarele tipuri de angrenaje: cilindrice (exterioare, interioare, elicoidale, conice și hipoide), melcate (cilindrice, globoidale), cu cremalieră, cu roată plană.

După poziția axelor roților, angrenajele se clasifică astfel: cu axe paralele (realizate cu angrenaje cilindrice exterioare, interioare saucu cremalieră), cu axe concurente (realizate cu angrenaje conice sau cu roata plană), cu axe încrucișate (realizate cu angrenaje hipoide – pseudoconice, elicoidale cilindrice asu melcate).

2. Împărțirea raportului de transmitere:

;

.

– Am ales din STAS:

;

;

.

– Am ales din STAS:

3. Calculul turațiilor arborilor:

;

;

4. Calculul puterilor pe cei trei arbori:

.

-alegem

5. Momentelor de torsiune pe fiecare arbore:

5. Dimensionarea angrenajelor conice la presiunea de contact:

Mt1H= Mt1(calculat)

Mt1=90.74*103 [Nm]

KA-factorul de utilizare al reductorului

KA=1.15 –tab A 14-2 pag 170 Rădulescu

KHV=0.97+0.00014*n1 pt HB > 3500

KHV=0.97+0.00014*5000=1.67

KHV=1.67

(tab.14.96 pag. 188 Rădulescu)

ZH=2.5 pt roțile conice cu dantură dreaptă tab.14-96 pag.188.

(pt oțel laminat comform tab.14-96 pag 188 Rădulescu)

(comform tab.14-16 pag 203 se adoptă materialul oțel carbon sau aliat de îmbumătățire călit complet )

HV=3500-6000

(tensiunea limită de bază de contact la oboseală la flancul dinților )

SHP tab.A 14-17 pag 204 se ia valoarea normală de utilizare

SHP-factorul de siguranță minim admisibil pt rezistența roților dințate cilindrice

SHP=1,15 fcț normală 99 %

ZL=ZV= ZX= ZR=ZW=1

ZN tab A 14-1 pag 169

(gradul de acoperire)

dm1min=28.54

Distanța minimă necesară între axe amin :

;

-Aleg

Alegem materialul de prelucrare pentru arborele 2: OLC 45, având duritatea Brinell: HB=20003500. Vom lua valoarea: HB=3500

;

– funcționare normală (99 %).

;

;

;

-alegem

pt angrenajul conic:

d1min=28,54

z1=17 dinți

z2= z1* i12=3.15*17=53.55 dinți

z2=54 dinți

de1=34.27

me=2.01

meSTAS > me (tab.14.4 pag .13)

meSTAS=2,25

pt angrenajul cilindric:

amin=93.48

z3=19 dinți

z4=3,15*19=59.85

z4=60

(conform STAS tab.14.4 pag 13 Rădulescu)

Calculul geometric al angrenajelor cilindrice exterioare cu dinți drepți realizate cu scule tip cremalieră ( dimensiunile în mm) :

Date inițiale:

Numărul de dinți:

(conform tab 14.3 pt angrenaje cu dinți drepți)

Modulul standardizat conform tab 14.4 m=2.5

Modulul frontal:

Modulul normal:

.

Unghiul de înclinare al dintelui:

La angrenaje cu dinți drepți:

Profilul de referință standardizat (normal):

-pentru :

Unghiul profilului în plan frontal:

Distanța dintre axe aw:

aw=100

Lățimea danturii:

Parametrii de bază ai angrenajului

Distanța dintre axe a angrenajului a:

a=mt*(z1+ z2)

a=2,5*79=98,75

Unghiul de angrenare:

Suma deplasărilor specifice (normale) de profil (pentru ):

Deplasările specifice (normale) de profil (pentru) :

Distanțadintre axe aw (la aw=a):

Diametre de divizare d1(2):

d1(2)=mt*z1(2)

d1=2.5*19=47.5

d2=2.5*60=150

Diametrele cercurilor de picior (interioare) :

Înălțimea dinților:

Scurtarea dinților:

Diametrele de cap (exterioare):

Diametrele de bază:

Verificarea calităților geometrice ale angrenajului

Verificarea lipsei ascuțirii dinților: pe cilindrul de cap, grosimea dinților:

Verficarea lipsei subtăierii:

Verificarea lipsei interferenței profilului:

Verificarea continuității angrenării în plan frontal: pentru angrenaje cu dinți drepți; pentru angrenaje cu dinți înclinați.

Gradul de acoperire axial:

La angrenaje cu dinți drepți

Gradul de acoperire total:

Calculul geometric al angrenajelor conice cu dinți drepți:

Numărul de dinți:

vom lua

Modulul exterior:

Modulul exterior (standardizat):

.

Profilul de referință(exterior):

din STAS 6844-80.

Calculul parametrilor roții plane

Numărul de dinți al roții plane:

Lungimea exterioară a generatoarei de divizare:

Lățimea danturii:

Lungimea mediană a generatoarei de divizare:

Lungimea interioară a generatoarei de divizare:

Modulul median:

Diametrul de divizare median:

Raportul numerelor de dinți:

Unghiul conului de divizare:

Coeficientul deplasării radiale de profil:

Coeficientul deplasării tangențiale de profil:

Calculul parametrilor roților dințate

Înălțimea exterioară a capului dintelui:

Înălțimea exterioară a piciorului dintelui:

Înălțimea exterioară a dintelui:

Arcul de divizare exterior:

Unghiul piciorului dintelui:

Unghiul capului dintelui:

Unghiul conului de cap:

Unghiul conului de picior:

Diametrul de divizare exterior:

Diametrul cercului de cap exterior:

Înălțimea exterioară a conului de cap:

Înălțimea interioară a conului de cap:

Dimensiuni nominale de control

Coarda constantă exterioară:

Înălțimea la coarda constantă:

Roți dințate cilindrice analoge (la conul frontal exterior)

Numărul de dinți:

Diamerul de divizare:

Diametrul cercului de cap:

Unghiul de presiune pe cercul de cap:

Diametrul de bază:

Distanța dintre axe:

Verificarea calităților geometrice ale angrenajului

Verificarea lipsei ascuțirii dinților pe conul de cap:

Verificarea lipsei subtăierii: raza de curbură în punctul de început al profilului utilizabil al roții cilindrice anlogice:

Pentru danturare prin rabotare:-la partea exterioară:

Pentru danturare cu freză disc:

diametrul exterior al frezei.

Verificarea lipsei interferenței profilului (contactul extrem să fie pe profilul utilizabil):

(2,34>2,29).

(70,66>9,51).

Verificarea continuității angrenării în plan frontal:

Predimensionarea arborilor

Calculul coeficientului de corecție pe arborele I

Arborele I – 41 Mo Cr11 (pinion conic)

Momentul de toriune calculat pe arborele I

.

Diametrul nominal al capătului de arbore I

(STAS)

.

Locașuri pentru manșete de rotație cu buză de etanșare

Alegerea rulmentului pe arborele I

Simbol rulment:

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele I

Mărimea găurii de centrare este:2.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

Teșituri pentru arborele 1

Piulițe pentru rulmentul de pe arborele I

Simbol: KM 6

Filet: M 30×1,5

Șaiba de siguranță: STAS 5815-77: MB 6.

Calculul coeficientului de corecție pe arborele II

Arborele II – OLC 55 (pinion conic)

Momentul de toriune calculat pe arborele II

.

Diametrul nominal al capătului de arbore II

(STAS)

.

Alegerea rulmentului pe arborele II

Simbol rulment:

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele II

Mărimea găurii de centrare este:3,15.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

– d = este pentru toate dimensiunile.

Teșituri pentru arborele II

Piulițe pentru rulmentul de pe arborele II

Simbol: KM 10

Filet: M 50×1,5

Șaiba de siguranță: STAS 5815-77: MB 10.

Calculul coeficientului de corecție pe arborele III

Arborele III – OLC 45 (pinion cilindric)

Momentul de toriune calculat pe arborele III

.

Diametrul nominal al capătului de arbore III

(STAS)

.

Locașuri pentru manșete de rotație cu buză de etanșare

Alegerea rulmentului pe arborele III

Simbol rulment: O

Pene și canale de pene

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.

Găuri de centrare pentru arborele III

Mărimea găurii de centrare este:5.

Găuri de centrare de forma C:

Raza de racordare și degajarea:

Dimensiunile degajărilor de forma C (extras STAS 7446-66):

– d = este pentru toate dimensiunile.

Teșituri pentru arborele III

Inele elastice de rezemare excentrice pentru arbori: (extras STAS 5848/2-73)

Dimensiunile pentru pana de pe arborele III la ieșirea din reductor

Pană paralelă: OL 60.

Dimensiuni nominale:

Dimensiunile canalului:

Lățimea:

Adâncimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

.