Proiectarea Unui Reductor In Doua Trepte Conico Cilindric

CUPRINS:

pag

Tema de proiect 3

1. Memoriu tehnic 4

1.1. Scopul proiectului 4

1.2.Caracteristici generale ale reductoarelor 4

1.3.Variante constructive 6

1.4.indicatii de exploatare si protectia muncii 6

2.Memoriu justificativ de calcul 7

2.1.Predimensionarea rotilor dintate 7

2.1.1.Date de intrare

2.1.2.Calculul puterilor

2.1.3.Calculul rapoartelor de transmisie

2.1.4.Calculul turatiilor

2.1.5. Calculul momentelor de torsiune

2.1.6.Calculul angrenajului conic

2.1.7.Calculul angrenajului cilindric

2.1.8.Calculul temperaturii uleiului

2.2.Calculul angrenajelor 11

2.2.1.Calculul geometric al angrenajului conic

2.2.2.Verificarea danturii la incovoiere

2.2.3.Verificarea danturii al presiune de contact

2.2.4.Calculul fortelor in angrenajele conice cu dinti drepti

2.2.5. Calculul angrenajului cilindric

2.2.6.Verificarea rotilor dintate le interferente de sutaiere

2.2.7.Elemente geometrice ale rotilor dintate cilindrice cu dinti inclinati

2.2.8.Verificarea danturii la solicitarea de incovoiere

2.2.9.Verificarea danturii la solicitarea de presiune de contact

2.2.10.Calculul fortelor in angrenajul cilindric cu dinti inclinati

2.3.Calculul arborilor 22

2.3.1.Calculul arborelui de intrare

2.3.2.Calculul arborelui intermediar

2.3.3.Calculul arborelui de iesire

2.4.Dimensiunile constructive ale rotilor dintate 23

2.4.Calculul capacelor de rulmenti 24

2.5.Calculul carcasei 25

2.6.Calculul rotii de curea de pe arborele de intrare 26

2.7.Calculul eforturilor din arbori 28

2.8.Calculul rulmentilor 36

3.Bibliogrfie 40

1 MEMORIU TEHNIC

Scopul proiectului

Prezentul proiect are ca tema proiectarea unui reductor in doua trepte conico-cilindric avand ca date de intare puterea P=3,18kW , turatia n=2023 rot/min , raportul de reducere u=26.5.

Scopul proiectului este familiarizarea studentului cu principiile de baza ale proiectarii si insusirea unor norme de baza.

Caracteristici generale ale reductoarelor

Reductoarele sunt sisteme mecanice ce transmit miscarea de rotatie a unui motor catre o masina reducand turatia si multiplicand cuplul mecanic.

Se clasifica dupa numarul de trepte de reducere : cu o treapta , cu doua trepte sau cu mai multe trepte de reducere.

Reductoarele cu doua trepte de reducere se pot imparti in urmatoarele tipuri de baza, în functie de tipul angrenajului:

– cilindrice (coaxiale)

– conico- cilindrice

– melcato-cilindrice

Componentele principale ale reductoarelor cu doua trepte de reducere sunt urmatoarele:

-carcasa reductorului

-cei trei arbori : -arborele de intrare

-arborele intermediar

-arborele de iesire

-rotile dintate

-lagarele

-elementele de etansare

-capacele

-indicatorul de nivel al uleiului

-aerisitorul

-elementele pentru ridicarea reductorului;

-dopul de golire

– organele de asamblare.

Carcasa reductorului se compune in general din doua parti: corp si capac, asamblate între ele prin stifturi de centrare si prin suruburi de fixare. Stifturile de centrare sunt necesare pentru asigurarea unei pozitii precise a capacului in raport cu corpul reductorului. De cele mai multe ori carcasa este realizata prin turnare avand prevazute nervuri de ridicare si racire. In cazul unor unicate sau serii mici de fabricatie, carcasa se poate realiza si prin sudura. La constructiile sudate cresc cheltuielile legate de manopera, dar se reduc cheltuielile legate de pregatirea fabricatiei, comparativ cu varianta de carcasa turnata. Pentru fixarea reductorului pe fundatie sau pe utilajul unde urmeaza sa functioneze, in corp sunt prevazute gauri în care intra suruburile de prindere.Carcasa are un rol important si in procesul de disipare a caldurii rezultate prin frecare si prin urmare se va executa din materiale bune conducatoare de caldura .

Arborii sunt realizati de obicei cu sectiune variabila, avand capetele cu diametrul si lungimea standardizata, prevazute cu pene pentru transmiterea momentelor de torsiune. Arborele pe care se introduce miscarea în reductor se poate executa impreuna cu pinionul conic, iar cel intermediar impreuna cu pinionul cilindric motiv de reducere a gabaritului si cretere a rezistentei pinionului.

Rotile dintate cilindrice si conice sunt montate pe arbori, prin intermediul unor pene paralele fixate axial cu ajutorul umerilor executati pe arbori, cu bucse, distantiere etc. in cazul cand dantura se executa din materiale deficitare se recomanda executarea rotii din doua materiale.

Lagarele, în general, sunt cu rostogolire, folosind rulmenti cu bile sau cu role. Uneori, la turatii mici, reductoarele se pot executa și cu lagare de alunecare. Ungerea rulmentilor se poate realiza cu ajutorul uleiului de reductor sau cu unsoare destinata în acest scop. Reglarea jocului din rulment se face prin intermediul capacelor sau piulitelor speciale pentru rulmenti, tinand seama de sistemul de montare în O sau în X.

Elementele de etansare utilizate mai frecvent în cazul reductoarelor sunt mansetele de rotatie cu buza de etansare si inele de pasla.

Capacele servesc la fixarea si reglarea jocurilor din rulmenti, la asigurarea etansarii, fiind prinse în peretele reductorului cu ajutorul unor suruburi.

Indicatorul nivelului de ulei din reductor este executat sub forma unei tije (joja) pe care sunt marcate nivelul maxim, respectiv minim al uleiului, sau sub forma unor vizoare montate pe corpul reductorului. Exista si indicatoare care functioneaza pe principiul vaselor comunicante, realizate pe baza unui tub transparent care comunică cu baia de ulei.

Elementele pentru ridicarea reductorului si manipularea lui sunt realizate sub forma unor inele de ridicare cu dimensiuni standardizate si fixate în carcasă prin asamblare filetata. Uneori, tot în scopul posibilitatii de ridicare si transportare a reductorului, pe carcasa se executa niste umeri de ridicare (inelari sau tip carlig). La reductoarele de dimensiuni mari intalnim ambele forme inele de ridicare în capacul reductorului si umeri de prindere pe corp.

Variante constructive

In figurile 1.1, 1.2, 1.3 sunt prezentate trei variante constructive pentru reductorul conico-cilindric.

Se diferentiaza intre ele in special prin lagarele de rezemare a arborilor:

In prima varianta arborele de intrare se sprilina pe o pereche de rulmenti radiali-axiali cu role conice pe un randasezati in X si pe un rulment radial-axial cu role cilindrice. Rulmentii de pe arborele de intrare sunt montati intr-o caseta .Ceilalti doi arbori intermediar si de iesire se spijina de asemenea pe rulmenti radiali-axiali cu role conice pe un rand montati in X.Carcasa reductorului este de constructie turnata din doua bucati separate in plan orizontal. Ungerea rotilor dintate si a rulmentilor se asigura prin barbotare si stropire cu ulei de catre rotile mari. Arborele de intrare si cel de iesire sunt etansati prin montarea mansetelor de rotatie in capacele de rulmenti. Asamblarea carcasei se realizeaza prin suruburi centrarea lor fiind asigurata cu stifturi de centrare.

In varianta a doua spre deosebire de prima arborele de iesire este montat pe rulmenti radiali axiali cu role cilindrice pe doua randuri avand o rigiditate mai mica fata de prima varianta. De asemenea pentru verificarea nivelului de ulei se foloseste un capac de vizitare in loc de joja.

In varianta a treia arborii intermediar si de iesire sunt montati pe rulmenti radiali axiali cu role.

Avand in vedere aceste diferente a fost aleasa prima varianta constructiva.

Indicatii de expoalatare si protectia muncii

Ungerea reductorului se face cu ulei pentru trnsmisii industriale TIN125EP STAS 10588-76. Durata maxima de lucru a reductorului este de 16 ore pe zi.

Transportul reductorului se va face cu ajutorul unor mijloace de ridicare iar prinderea reductorului trebuie facuta folosind ambele inele de ridicare nu numai unul.

Pentru a evita producerea vibratiilor este necesar ac reductorul sa fie bine fixat de fundatie cu ajutorul suruburilor de fixare.

Pentru evitarea accidentelor este necesar un spatiu liber in zona curelelor de transmisie trapezoidale.

2.MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL

2.7.Calculul eforturilor din arbori

pentru acest calcul a fost folosit softul RDM6 in limba franceza.

2.7.1.Diagrama de eforturi pentru arborele de intrare in plan vertical

2.7.2.Diagrama de momente pentru arborele de intrare in plan vertical

Rezultate:

TY = Effort tranchant MfZ = Moment fléchissant

Forta taietoare moment incovoietor

Noeud TY MfZ

1 0.00 0.00

10 0.00 -0.00

10 -314.70 0.00

2 -314700.00 5664.60

2 -314.70 5.66

3 -314700.00 12588.00

3 -314.70 12.59

4 -314700.00 20455.50

4 -314.70 20.46

8 -314700.00 24546.60

8 154.04 24.55

9 154040.62 14688.00

9 326.40 14.69

5 326400.00 12076.80

5 326.40 12.08

6 326400.00 5222.40

6 326.40 5.22

11 326400.00 0.00

11 0.00 0.00

7 0.00 -0.00

Moment flechissant maximal = 24546.60 N.mm a 96.000 mm

Moment flechissant minimal = -0.00 N.mm a 221.500 mm

Noeud 8 RY = -468.74 reactiunile

Noeud 9 RY = -172.36 in reazeme

2.7.3.Diagrama de eforturi pentru arborele de intrare inplan orizontal

2.7.4.Diagrama de momente pentru arborele de intrare in plan orizontal

Rezultate:

TY = Effort tranchant MfZ = Moment fléchissant SXX = Contrainte normale

Noeud TY MfZ SXX

1 -0.00 0.00 0.00

10 -0.00 0.00 0.00

10 0.00 -0.00 -0.00

2 0.00 -0.00 -0.00

2 -0.00 -0.00 -0.00

3 -0.00 0.00 0.00

3 -0.00 -0.00 -0.00

4 -0.00 0.00 0.00

4 -0.00 -0.00 -0.00

8 -0.00 -0.00 -0.00

8 -643.08 -0.00 -0.00

9 -643078.13 41157.00 9.78

9 914.60 41.16 9.78

5 914600.00 338se face cu ulei pentru trnsmisii industriale TIN125EP STAS 10588-76. Durata maxima de lucru a reductorului este de 16 ore pe zi.

Transportul reductorului se va face cu ajutorul unor mijloace de ridicare iar prinderea reductorului trebuie facuta folosind ambele inele de ridicare nu numai unul.

Pentru a evita producerea vibratiilor este necesar ac reductorul sa fie bine fixat de fundatie cu ajutorul suruburilor de fixare.

Pentru evitarea accidentelor este necesar un spatiu liber in zona curelelor de transmisie trapezoidale.

2.MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL

2.7.Calculul eforturilor din arbori

pentru acest calcul a fost folosit softul RDM6 in limba franceza.

2.7.1.Diagrama de eforturi pentru arborele de intrare in plan vertical

2.7.2.Diagrama de momente pentru arborele de intrare in plan vertical

Rezultate:

TY = Effort tranchant MfZ = Moment fléchissant

Forta taietoare moment incovoietor

Noeud TY MfZ

1 0.00 0.00

10 0.00 -0.00

10 -314.70 0.00

2 -314700.00 5664.60

2 -314.70 5.66

3 -314700.00 12588.00

3 -314.70 12.59

4 -314700.00 20455.50

4 -314.70 20.46

8 -314700.00 24546.60

8 154.04 24.55

9 154040.62 14688.00

9 326.40 14.69

5 326400.00 12076.80

5 326.40 12.08

6 326400.00 5222.40

6 326.40 5.22

11 326400.00 0.00

11 0.00 0.00

7 0.00 -0.00

Moment flechissant maximal = 24546.60 N.mm a 96.000 mm

Moment flechissant minimal = -0.00 N.mm a 221.500 mm

Noeud 8 RY = -468.74 reactiunile

Noeud 9 RY = -172.36 in reazeme

2.7.3.Diagrama de eforturi pentru arborele de intrare inplan orizontal

2.7.4.Diagrama de momente pentru arborele de intrare in plan orizontal

Rezultate:

TY = Effort tranchant MfZ = Moment fléchissant SXX = Contrainte normale

Noeud TY MfZ SXX

1 -0.00 0.00 0.00

10 -0.00 0.00 0.00

10 0.00 -0.00 -0.00

2 0.00 -0.00 -0.00

2 -0.00 -0.00 -0.00

3 -0.00 0.00 0.00

3 -0.00 -0.00 -0.00

4 -0.00 0.00 0.00

4 -0.00 -0.00 -0.00

8 -0.00 -0.00 -0.00

8 -643.08 -0.00 -0.00

9 -643078.13 41157.00 9.78

9 914.60 41.16 9.78

5 914600.00 33840.20 8.04

5 914.60 33.84 5.39

6 914600.00 14633.60 2.33

6 914.60 14.63 1.64

11 914600.00 0.00 0.00

11 0.00 0.00 0.00

7 0.00 -0.00 -0.00

Moment flechissant maximal = 41157.00 N.mm a 160.000 mm

Moment flechissant minimal = -0.00 N.mm a 221.500 mm

Noeud 8 RY = 643.08

Noeud 9 RY = -1557.68

2.7.5.Diagrama de eforturi pentru arborele intermediar in plan vertical

2.7.6.Diagrama de momente pentru arborele intermediar in planvertical

Rezultate:

TY = Effort tranchant MfZ = Moment fléchissant SXX = Contrainte normale

Noeud TY MfZ SXX

1 -0.00 0.00 0.00

10 -0.00 0.00 0.00

10 0.00 -0.00 -0.00

2 0.00 -0.00 -0.00

2 -0.00 -0.00 -0.00

3 -0.00 0.00 0.00

3 -0.00 -0.00 -0.00

4 -0.00 0.00 0.00

4 -0.00 -0.00 -0.00

8 -0.00 -0.00 -0.00

8 -643.08 -0.00 -0.00

9 -643078.13 41157.00 9.78

9 914.60 41.16 9.78

5 914600.00 33840.20 8.04

5 914.60 33.84 5.39

6 914600.00 14633.60 2.33

6 914.60 14.63 1.64

11 914600.00 0.00 0.00

11 0.00 0.00 0.00

7 0.00 -0.00 -0.00

Moment flechissant maximal = 41157.00 N.mm a 160.000 mm

Moment flechissant minimal = -0.00 N.mm a 221.500 mm

Noeud 8 RY = 643.08

Noeud 9 RY = -1557.68

2.7.7,Diagrama de eforturi pentru arborele intermediar in plan orizontal

2.7.8.Diagrama de momente pentru arborele intermediar in plan orizontal

Rezultate:

TY = Effort tranchant MfZ = Moment fléchissant SXX = Contrainte normale

Noeud TY MfZ SXX

1 0.00 -0.00 -0.00

8 0.00 0.00 0.00

8 -122.98 0.00 0.00

2 -122978.02 3258.92 0.77

2 -122.98 3.26 0.52

10 -122978.02 5841.46 0.93

10 -1007.03 5.84 0.93

3 -1007028.02 25982.02 4.14

3 -1007.03 25.98 1.22

4 -1007028.02 46122.58 2.17

4 -1007.03 46.12 1.37

11 -1007028.02 81368.56 2.42

11 1579.97 81.37 2.42

5 1579971.98 26069.54 0.77

5 1579.97 26.07 1.89

6 1579971.98 10269.82 0.74

6 1579.97 10.27 2.44

9 1579971.98 0.00 0.00

9 0.00 0.00 0.00

7 0.00 -0.00 -0.00

Moment flechissant maximal = 81368.56 N.mm a 131.000 mm

Moment flechissant minimal = -0.00 N.mm a 191.000 mm

Noeud 8 RY = 122.98

Noeud 9 RY = 1579.97

3.BIBLIOGRAFIE:

1.ANTAL A. , TATARU O. Elemente privind proiectarea angrenajelor ed.Todesco 2000

2. ANTAL A. Reductoare- indrumator de proiectare .

3.STEFANESCU I. ATLAS Reductoare cu roti dintate Editura Didactica si

Pedagogica Bucuresti 1981

4.ANTAL A. s.a. Indrumator de Proiectare pentru Reductoare

5.HULPE V. Desen Tehnic si Industrial

6.CONSTANTINESCU.V Tehnologia Materialelor