Transmiterea Miscarii de Rotatie Prin Angrenaje cu Roti Dintate

CUPRINS:

Cuprins ……………………………………………………………………………………………………………..pag. 2

Argument …………………………………………………………………………………………………………. pag . 3

Capitolul 1 – Generalități………………………………………………………………………………………pag . 5

Capitolul 2. – Avantajele și dezavantajele transmisiilor cu roți dințate

Materiale utilizate pentru confecționarea acestora ……………………………….pag. 13

Capitolul 3.- Întreținerea angrenajelor cu roți dințate ………………………………………………pag. 16

Capitolul 4.- Elemente constructive ale reductoarelor de turație cu

roți dințate cilindrice și conice……………………………………………pag. 17

Capitolul 5. – Norme privind sănătatea și securitatea muncii și de

prevenire și stingere a incendiilor………………………………………………………….pag.21

Bibliografie ……………………………………………………………………………………………………… pag.23

ARGUMENT

Transmisiile mecanice sunt mecanisme care servesc la transmiterea energiei, de obicei prin modificarea turației și, prin urmare, a forțelor și momentelor, iar câteodată, cu modificarea felului sau a legii de mișcare.

Transmisiile mecanice se folosesc în următoarele cazuri:

– Când turația mașinii de lucru este diferită de turația mașinii motoare;

– Când momentul motor la mașina de lucru este diferit de cel al mașinii motoare;

– Când se cere o variație a mașinii de lucru;

– Când cu un motor se antrenează mai multe mecanisme sau mașini;

– Când axele mașinii de lucru au poziții diferite de cea a axei arborelui motorului;
– Când mașina de lucru are o mișcare diferită de cea a motorului.

Transmisiile mecanice pot fi cu elemente rigide (contact direct) sau flexibile (contact indirect), mișcarea se poate transmite prin angrenare sau prin frecare, iar raportul de transmisie poate fi constant sau variabil.

Cele mai folosite transmisii sunt transmisiile cu angrenare.

Rolul funcțional al unei transmisii mecanice este acela de a modifica turația arborelui conducător al mașinii motoare în vederea realizării turației necesare mașinii de lucru în același sens sau cu inversarea sensului de mișcare.

Parametrii de bază ai unei transmisii mecanice sunt :

– puterea de transmisie;

– sensul de rotație;

– randamentul transmisiei;

– turația arborelui conducător;

– turația arborelui condus;

– raportul de transmitere.

Clasificare:

Transmisiile mecanice pot fi :

– directe, cu elemente rigide;

– indirecte, cu elemente flexibile.

Transmisiile directe se caracterizează prin distanța mică dintre axa arborelui conducător și axa arborelui condus.

Din categoria transmisiilor mecanice directe fac parte :

– transmisiile cu roți dințate ;

– transmisiile cu came;

– transmisiile cu roți de fricțiune;

– transmisiile șurub – piuliță.

Transmisiile indirecte se caracterizează prin distanța mare dintre cei doi arbori.

Din categoria transmisiilor mecanice indirecte fac parte :

– transmisiile cu lanț;

– transmisiile prin curele;

– transmisiile cu pârghii.

Transmisiile cu roți dințate sunt transmisii directe cu elemente rigide, întâlnite frecvent în practică, se utilizează pentru:

transmiterea mișcării de rotație sau

transformarea mișcării de rotație în mișcare de translație și invers.

Elementele lor geometrice sunt standardizate sau tipizate.

Tema proiectului meu, „TRANSMITEREA MIȘCĂRII DE ROTAȚIE PRIN ANGRENAJE CU ROȚI DINȚATE “, face parte integrantă din domeniul pregătirii mele profesionale pentru meseria de tehnician mecanic pentru întreținere și reparații.

În anii de studiu am abordat întreaga gamă de module de pregătire în domeniu, însă cel mai mult m-au atras modulele care au o largă aplicabilitate în domeniul mecanicii.

În cadrul elaborării proiectului meu a trebuit să-mi extind aria de cunoștințe studiind bibliografia recomandată de coordonator, ing. Pleșa Mihaela Monica, fapt ce îmi permite o pregătire profesională mai bună, proiectul meu având aplicabilitate în multe domenii ale mecanicii și transporturilor.

Tema aleasă este structurată în capitole abordate separat ca părți distincte. Contribuția personală privind elaborarea proiectului constă în selectarea informațiilor tehnice / practice și teoretice specifice specializării, structurarea pe capitole a acestora.

Lucrarea prezintă în mod sintetic și actualizat sub forma unor scheme principalele aspecte, importanța, rolul, identificarea tipurilor de transmisii cu roți dințate, materialele din care sunt confecționate acestea, precum și asambarea și întreținerea lor.

În elaborarea lucrării am folosit cunoștințe tehnice / teoretice asimilate la diferite discipline de învățământ studiate în anii de studiu: organe de mașini și mecanisme de transmitere a mișcării, desen tehnic, module de specialitate și laboratoare practice.

În partea finală a lucrării am specificat normele de sănătatea și securitatea muncii, precum și de prevenire și stingere a incendiilor, cu caracter general, precum și bibliografia utilizată.

Capitolul 1 – GENERALITĂȚI

Roți dințate

Roțile dințate sunt organe de mașini alcătuite din corpuri de rotație sau de altă formă, prevăzute cu dantură exterioară sau interioară.

Ele se utilizează la transmiterea mișcării de rotație și a momentului de torsiune, prin contactul direct al dinților, realizându-se astfel un raport de transmitere (raportul dintre turația roții conducătoare și a celei conduse) constant sau variabil.

Părțile componente ale unei roți dințate sunt (Fig. 1):

Fig. 1

• coroana, partea pe care se află dantura;

• butucul, partea cu care se fixează pe arbore;

• discul sau spițele, care sunt elementele care fac legătura dintre butuc și coroană.

Termenul de roată dințată este folosit ca termen generic și în cazul organelor dințate având forme specifice și denumiri particulare (cremalieră, melc, etc.).

Clasificarea roților dințate

Clasificarea roților dințate se poate face:

După forma suprafeței de rostogolire:

• roți dințate cilindrice (caz particular: cremaliere);

• roți dințate conice (caz particular: roți plane);

• roți dințate hiperboloidale;

• melci și roți melcate;

• roți dințate eliptice;

• roți dințate spirale etc.

După forma și direcția flancurilor dinților:

• roți dințate cu dantură dreaptă;

• roți dințate cu dantură simplu înclinată;

• roți dințate cu dantură multiplu înclinată (în V, în W, în Z);

• roți dințate cu dantură curbă.

După poziția danturii față de corpul roții:

• roți dințate cu dantură exterioară;

• roți dințate cu dantură interioară.

După forma profilului dintelui:

• roți cu dantură evolventică;

• roți cu dantură cicloidală (cicloidă, epicicloidă, hipocicloidă);

• roți cu alte profile ale dinților (dantură cu profil în arc de cerc, dantură cu bolțuri etc.).

Curba cea mai utilizată la realizarea profilului unui dinte este evolventa, datorită avantajelor ce le oferă în angrenare și a execuției ușoare.

Elementele geometrice ale danturii

Noțiunile de bază, simbolurile și definițiile corespunzătoare pentru elementele geometrice ale danturii sunt date de SR 915/1:1994, STAS 915/2-81, STAS 915/3-81, STAS 915/4-81, STAS 915/5-81 și STAS 915/6-81.

Fig. 2

În figura 2 sunt reprezentate principalele elemente geometrice ale danturii și anume:

• profilul dintelui este linia de intersecție a unui dinte cu o suprafață frontală;

• flancul dintelui este porțiunea de suprafață de-a lungul dintelui, cuprinsă între suprafața de cap și suprafața de picior;

• cercul de cap (vârf) cu diametrul da – diametrul de cap – se obține prin intersecția cilindrului de cap cu un plan perpendicular pe axa roții;

• cercul de divizare cu diametrul d, se obține prin intersecția cilindrului de divizare cu un plan perpendicular pe axa roții;

• cercul de picior cu diametrul d f , se obține prin intersecția cilindrului de picior cu un plan perpendicular pe axa roții;

• cercul de bază cu diametrul d b, este cercul pe care rulează dreapta generatoare a profilului în evolventă;

• înălțimea capului dintelui (de divizare) ha, reprezintă distanța radială între cercul de cap și cercul de divizare;

• înălțimea piciorului dintelui (de divizare) h f, reprezintă distanța radială între cercul de picior și cercul de divizare;

• înălțimea dintelui h reprezintă distanța radială între cercul de cap și cercul de picior;

• grosimea dintelui s d, este arcul de cerc măsurat pe cercul de divizare, cuprins între două profile frontale ale unui dinte;

• lățimea golului e d, este arcul de cerc măsurat pe cercul de divizare, cuprins între doi dinți alăturați;

• pasul circular p reprezintă lungimea arcului de cerc măsurată pe cercul de divizare între două flancuri consecutive;

pasul unghiular t este raportul dintre circumferința, exprimată în unități de unghi și

numărul de dinți;

• numărul de dinți z este numărul total de dinți pe toată circumferința unei roți dințate (chiar și în cazul în care aceasta nu este dințată decât pe un sector);

• unghiul de presiune de divizare a, este unghiul de presiune într-unul din punctele în care flancul intersectează cilindrul de divizare (a =20° pentru profilul standardizat);

• unghiul de înclinare al elicei (unghiul de înclinare al danturii) b este unghiul ascuțit dintre tangenta la elice și generatoarea cilindrului care cuprinde elicea;

• modulul m reprezintă porțiunea din diametrul de divizare ce revine unui dinte (sau raportul dintre pasul circular exprimat în mm și numărul p).

Reprezentarea roților dințate

Regulile de reprezentare a roților dințate cilindrice și conice, a cremalierelor, melcilor, roților melcate, roților de lanț și roților de clichet sunt stabilite de STAS 734-82.

Regulile de bază sunt următoarele:

• roata dințată se reprezintă în vedere ca o piesă plină nedințată, mărginită de suprafața de cap, al cărui contur se trasează cu linie continuă groasă.

• în secțiune longitudinală roata dințată se reprezintă ca și cum ar avea un număr par de dinți, cu dantura dreaptă, considerând că planul de secționare trece prin două goluri diametral opuse (Fig. 3, 4, 5, 6).

În Fig. 3 s-a reprezentat o roată dințată cilindrică, în Fig. 4 o roată dințată conică,

în Fig. 5 o roata melcată, iar în Fig. 6 s-a reprezentat o roată de lanț.

Fig.3 Fig.4

Fig.5 Fig.6

• în secțiune transversală se reprezintă numai cremalierele (Fig. 7) și melcii (Fig. 8). Cremalierele și melcii se reprezintă nesecționate în proiecție longitudinală.

Fig. 7 Fig.8

• suprafața de cap (vârf) se reprezintă cu linie continuă groasă atât în secțiune cât și în vedere ( Fig. 9, 10 )

Fig. 9 Fig.10

Suprafața de divizare se reprezintă cu linie-punct subțire astfel:

• în proiecție pe un plan perpendicular pe axa roții, prin cercul de divizare (Fig. 3, 6, 8); la roțile conice (Fig. 4) se reprezintă cercul de divizare exterior, iar la cele melcate (Fig. 5) cercul de divizare pe planul median al roții;

• în proiecție pe un plan paralel cu axa roții, prin generatoarele suprafeței de divizare, care depășesc linia de contur a roții cu 2 … 4 mm.

• în cazul cremalierelor (Fig. 7), al sectoarelor dințate (Fig. 9) și al roților având un sector dințat (Fig. 10) suprafața de divizare se reprezintă pe toată lungimea părții danturate.

Suprafața de picior se reprezintă numai în secțiune longitudinală cu linie continuă groasă (Fig. 3, 4, 5, 6).

La reprezentarea cremalierelor (Fig. 7) și a roților cu sector dințat (Fig. 10), se trasează golurile din pozițiile extreme, iar suprafața de picior se reprezintă și în vedere cu linie continuă subțire.

Forma liniei flancurilor se indică în apropierea liniei de axă, pe reprezentarea în vedere, în proiecție longitudinală, printr-un simbol trasat cu linie continuă subțire (Fig. 3).

Indicarea pe desen a elementelor roților dințate.

Desenele de execuție ale roților dințate trebuie să cuprindă toate cotele și elementele necesare pentru definirea elementelor constructive și pentru prelucrarea și controlul danturii.

În cadrul reprezentării roților dințate cilindrice (Fig. 11. și 12) se indică următoarele elemente stabilite prin STAS 5013/1-82:

• diametrul de cap (valoarea nominală și abaterile limită);

• lățimea danturii;

• diametrul alezajului (valoarea nominală și abaterile limită);

• raza sau teșitura muchiilor suprafeței de cap;

• toleranțele de poziție și bazele de referință față de care sunt indicate;

• orientarea înclinării dintelui (forma liniei flancurilor);

• rugozitatea suprafeței flancurilor dinților (înscrisă convențional pe generatoarea cilindrului de divizare), a suprafeței cilindrului de cap, a alezajului, a suprafeței frontale;

• baza de așezare.

Fig.11 Fig.12

În cazul roților dințate conice se folosesc două forme de dinți și anume:

dinți cu înălțime descrescătoare (Fig. 13, a și b) și

dinți cu înălțime constantă (Fig. 13, c).

Fig. 13

Pentru roțile dințate conice (Fig. 14) STAS 5013/3-82 mai indică și:

• semiunghiul conului de cap;

• semiunghiul conului suplimentar exterior;

• distanța de la baza de așezare la, vârful conului de divizare, cercul de divizare, cercul maxim al conului de cap etc.;

Fig.14 Fig.15

Pentru roata melcată (Fig. 15) se mai indică, conform STAS 5013/4-82;

• raza de curbură a secțiunii axiale a suprafeței de cap;

• distanța de la secțiunea mediană a roții la baza de așezare (numai pentru roți cu

construcție asimetrică) etc.

Pentru melcul cilindric (Fig. 16) se indică, conform STAS 5013/4-82 elementele:

• diametrul de cap (valoarea nominală și abaterile limită);

• lungimea generatoarei cilindrului de cap;

• raza sau teșitura muchiilor cilindrului de cap;

• rugozitatea suprafeței flancurilor active ale danturii (înscrisă convențional pe

generatoarea cilindrului de divizare), a suprafeței cilindrului de cap.

Fig.16

În Fig. 17 s-a reprezentat o cremalieră conform STAS 5013/2-82, iar în Fig. 18 o roată de lanț conform STAS 5013/5-91.

Fig.17 Fig.18

Capitolul 2. – AVANTAJELE ȘI DEZAVANTAJELE TRANSMISIILOR CU ROȚI DINȚATE. MATERIALE UTILIZATE LA CONFECȚIONAREA ACESTORA

Roata dințată este un organ de mașină dințat, destinat a pune în mișcare un alt organ dințat, sau a fi pus în mișcare de către acesta, prin acțiunea dinților aflați succesiv și continuu în contact.

Angrenajul este mecanismul elementar format din două roți (sau sectoare) dințate, mobile în jurul a două axe, având poziție relativă invariabilă, una dintre aceste roți antrenând-o pe cealaltă prin acțiunea dinților aflați succesiv și continuu în contact.

Avantajele transmisiilor cu roți dințate sunt următoarele:

– transmit sarcini variate;
– au o gamă de viteze mare (de la 2 m/min. până la 150m/s);
– transmit puteri într-o gamă foarte largă (0,001kW zeci de mii de kW);
– au dimensiuni a diametrelor de la câțiva mm la câțiva metri;
– gabarit mic, construcție compactă;
– randament ridicat (până la 99,5%);
– asigură un raport de transmitere precis (roți cilindrice i=1- 10; roți conice i= 1-7; melc-roată melcată i=10100 );
– determină încărcări pe arbori relativ mici;
– asigură durabilitate mare a sistemului tehnic din care fac parte datorită rezistentei mari la uzură;
– pot fi folosite în medii diverse de lucru.

Dezavantajele transmisiilor cu roți dințate sunt următoarele:

– execuția cu utilaje specializate și de mare precizie;
– utilizarea unor materiale tratate termic și termochimic;
– personal înalt calificat;
– produc zgomot,
– au o capacitate de amortizare a șocurilor slabă sau medie;
– au raport de transmitere fix (imposibilitatea reglării continue a turației);
– preț mare (în special din cauza primelor trei cerințe).

Materialele utilizate pentru construcția roților dințate

Materialele roților dințate trebuie să îndeplinească, în scopul uzării uniforme a pinionului și roții conduse, următoarea condiție de duritate:

       HB2-duritatea materialului roții conduse

       HB1- duritatea materialului pinionului

Principalele tipuri de materiale utilizate în construcția roților dințate sunt:

       Oțeluri

         oțeluri de uz general pentru construcții și turnat în piese, se utilizează pentru roțile dințate puțin solicitate, care funcționează la viteze periferice mici; rezultă dimensiuni mari pentru roți;

         oțeluri de cementare –deformații relativ ridicate după tratament termic; OLC 10, OLC 15, OLC 20 pt. RD puțin solicitate și v [6; 12] m/s; 15 Cr 08, 21 MoMnCr 12, 18 MnCr 10, 20 MnB5 pt. RD cu solicitări medii și 18 MoCrNi 13, 20 MoNi 35, 13 CrNi 30 pt. RD cu solicitări mari și v 12 m/s;

         oțeluri de călire superficială – deformații relativ reduse după tratament termic;

         oțeluri de nitrurare – duritate ridicată fără modificări structurale.

       Fonte

       roți dințate cu dimensiuni mari, care funcționează la încărcări reduse și cu viteze periferice mari;

Roțile dințate cilindrice (cu dinți drepți sau înclinați) și conice care intră în compunerea reductoarelor de turație sunt organe de mașini puternic solicitate. Principalele solicitări (pentru care de altfel se face și calculul de rezistență) sunt solicitarea de încovoiere la piciorul dintelui (efort unitar, σ F ) și solicitarea hertziană la contactul flancurilor (efort unitar, σ H ), ambele solicitări fiind variabile în timp după cicluri de tip pulsator. Ca urmare, pentru proiectarea angrenajelor trebuie cunoscute atât caracteristicile mecanice de uz general ale materialelor utilizate (limita de rupere, limita de curgere, duritatea etc. ), cât și valorile rezistențelor la oboseală pentru solicitările anterior menționate (σ F lim și σ H lim ), rezistențe determinate prin încercări efectuate pe epruvete roți dințate și standuri de încercare

specializate.

Roțile dințate utilizate în construcția de mașini pot fi realizate din oțeluri laminate, forjate sau turnate, din fonte, din aliaje neferoase (bronzuri, alame, aliaje de aluminiu etc.), iar uneori chiar din mase plastice.

În construcția reductoarelor de turație se folosesc uzual oțelurile

laminate sau forjate pentru construcția roților dințate cilindrice și conice.

Oțelurile folosite pentru construcția roților dințate cilindrice și conice pot fi împărțite,

funcție de tratamentul termic sau termochimic la care sunt supuse, în două grupe:

– oțeluri de îmbunătățire sau normalizate pentru care duritatea Brinell a flancului dintelui după tratament este sub 3500 N/mm2;

– oțeluri pentru durificare care sunt supuse unor tratamente termice (călire cu flacără sau CIF) sau termochimice (cementare, nitrurare) care fac ca duritatea Brinell a flancului dintelui după tratament să fie mai mare de 3500 N/mm2.

Angrenajele realizate din oțeluri de îmbunătățire au dimensiuni mai mari decât cele

confecționate din oțeluri durificate care lucrează în condiții similare de sarcină și turație

datorită rezistenței inferioare la pitting. Aceste angrenaje sunt însă mai ieftine datorită

tehnologiei mai simple. Ca urmare, se folosesc oțeluri pentru îmbunătățire acolo unde gabaritul mai mare al roților nu creează probleme.

Roților mari a căror durificare și rectificare este dificilă, li se aplică, de asemenea, tratament termic de îmbunătățire.

În cazul reductoarelor, dorința de obținere a unor utilaje compacte a condus la tendința

actuală de utilizare a roților dințate executate din oțeluri care se durifică prin tratamente

termice sau termochimice, reducerea gabaritului și a consumului de material prevalând asupra creșterii costului execuției tehnologice.

Soluția modernă constă în utilizarea unor tratamente ce durifică doar stratul superficial, miezul dintelui rămânând moale. Se îmbină astfel avantajele creșterii durității stratului superficial legate de mărirea rezistenței la uzare în general și la pitting în special, cu cele conferite de tenacitatea danturii ( ce conferă rezistență la șocuri și conformabilitate în cazul unor contacte defectuoase ale dinților) asigurată de menținerea durității reduse a miezului dintelui.

Tabelul următor prezintă principalele mărci de oțeluri utilizate pentru executarea roților dințate cilindrice și conice ale reductoarelor precum și caracteristicile mecanice ale acestora necesare în calculul angrenajelor.

Capitolul 3. – ÎNTREȚINEREA ANGRENAJELOR CU ROȚI DINȚATE

Alegerea sistemului de ungere, adică a unei modalități de aducere a lubrifiantului în

zona de angrenare, se face în funcție de tipul și de geometria roților și de viteza lor periferică.

a. Ungerea prin imersiune (barbotarea) se folosește pentru viteze sub 12m/s.

Pentru o ungere eficace trebuie să pătrundă în ulei câte o roată a fiecărei trepte. Adâncimea de scufundare este de minim un modul și maxim șase module, pentru treapta rapidă, iar pentru cea lentă de o treime din diametrul roții sau 100 mm.

În cazul angrenajului conic, dintele trebuie să pătrundă în ulei pe toată lățimea lui.

În cazul mai multor trepte de reducere, pentru realizarea unei ungeri optime a tuturor treptelor se poate utiliza o roată auxiliară din material plastic pentru aducerea uleiului la treptele care nu au nici o roată imersată în baie, sau o înclinare a planului de separație a carcaselor, sau o fragmentare a băii de ulei în mai multe părți având niveluri diferite ale uleiului. Cantitatea de ulei din baie se va lua egală cu (0,35…0,7)litri pentru fiecare kilowatt transmis iar intervalul de schimbare a uleiului este uzual de (2500…3000) ore de funcționare.

b. Ungerea cu circulație forțată a uleiului se utilizează pentru viteze sub 20 m/s prin pulverizarea uleiului cu ajutorul unor duze situate în dreptul zonei de angrenare, iar pentru viteze de peste 20 m/s cu duze plasate înaintea zonei de angrenare.

Intervalul de recirculare a uleiului este între 0,5 și 2,5 minute pentru cazul pompării uleiului din baie și de 4 la 30 minute când se folosește un circuit exterior.

Capitolul 4. ELEMENTE CONSTRUCTIVE ALE REDUCTOARELOR DE TURAȚIE CU ROȚI DINȚATE CILINDRICE ȘI CONICE

Reductoarele cu roți dințate sunt realizate ca ansambluri independente, prezentându-se

sub forma unor mecanisme închise în carcase etanșe. Domeniile de utilizare multiple au condus la o mare varietate constructivă și la realizarea reductoarelor pentru o gamă largă de puteri, rapoarte de transmitere, poziții relative ale arborilor de intrare, respectiv, ieșire și poziții de prindere pe mașina antrenată sau pe fundație.

În fabricația de reductoare de uz general a fost treptat introdusă o tipizare care s-a extins atât asupra reductoarelor ca ansambluri, cât și asupra elementelor și subansamblurilor componente: roți dințate, arbori, carcase, capace, dopuri de aerisire, instalații de ungere. Astfel în STAS 6850-80 și în STAS 11915-80 sunt prezentate tipurile de reductoare cilindrice cu una, două sau trei trepte de reducere și parametrii principali ai acestora; în STAS 11917-80 sunt indicate aceleași elemente pentru reductoare cilindrice coaxiale, iar în STAS 11923-80 pentru reductoare conico-cilindrice. În STAS 6849-77 sunt prezentate condițiile tehnice de calitate pentru reductoare cilindrice și conico-cilindrice.

Atât în țară, cât și în străinătate există firme specializate în execuția de reductoare și motoreductoare de uz general, firme care își modernizează continuu procesul de fabricație în sensul satisfacerii unor cerințe impuse de utilizatorii actuali. Aceste cerințe se referă la:

– utilizarea unor angrenaje cu capacități portante mari, în condițiile unor gabarite reduse (folosirea roților dințate cu dantură durificată superficial prin tratamente termice și termochimice și rectificată);

– ridicarea limitei termice a încărcării prin creșterea volumului băii de ulei și a rigidității carcaselor în condițiile unui consum redus de metal;

– asigurarea unei ungeri eficiente a angrenajelor și lagărelor (rulmenților) prin utilizarea preferențială a ungerii prin imersie (scufundare); la angrenajele cu axele arborilor în plan orizontal se scufundă în baie roata condusă a fiecărei trepte (folosindu-se eventual și roți auxiliare din masă plastică). Pentru ungerea rulmenților se folosesc canale colectoare sau buzunare, care dirijează uleiul aruncat prin centrifugare pe pereții carcasei, spre lagăre. La turații mici (efectul centrifugării fiind redus)uleiul este colectat direct de la roata dințată condusă prin plăcuța colectoare și dirijat către rulmenți prin jgheaburi colectoare. Se folosește și varianta unui sistem auxiliar de ungere a rulmenților, precum și cea a creierii unor spații etanșe pentru rulmenți în care se introduce unsoare.

– realizarea unui aspect estetic al carcasei în condițiile asigurării condițiilor funcționale și a formei tehnologice; se observă la reductoarele moderne folosirea unor pereți plani cu raze reduse de racordare în locul unor forme rotunjite utilizate anterior.

4.1. CONSTRUCȚIA ROȚILOR DINȚATE CILINDRICE ȘI CONICE

Există o mare varietate constructivă a formelor roților dințate. Având la bază criteriul economic (al unui consum redus de material și al manoperei ieftine), dar influențată apreciabil

și de necesitatea satisfacerii cât mai complete a rolului funcțional, alegerea formei constructive a roților dințate este una din sarcinile importante ale proiectării reductoarelor. Proiectantul trebuie să țină seama de dimensiunile roților, de tehnologia de realizare a semifabricatului, de tratamentul termic aplicat și de seria de fabricație.

Roata dințată cilindrică de diametru mic ( da < d + 6h , unde d este diametrul arborelui, iar h înălțimea dintelui) se realizează dintr-o bucată cu arborele sub formă de arbore-pinion.

Construcția roților dințate cilindrice la diverse mărimi este prezentată în tabelul de mai jos:

Diametrul roții (mm) Construcția roții Tratamentul termic al danturii

Până la 200 Disc de grosime uniformă Îmbunătățire

(tăiat din bară sau forjat liber)

Până la 500 Disc matrițat Îmbunătățire

Durificare (călire, cementare,

nitrurare)

200-1000 Inel fretat pe butuc turnat cu

un singur disc

Îmbunătățire

1000-2000 Inel fretat pe butuc turnat cu

două discuri

300-2500 Construcție sudată Îmbunătățire

călire superficială

nitrurare dură

Până la 1500 Disc de grosime uniformă Cementare-călire

(forjat în presă)

2000-8000 Semiinele sau segmente –

turnate, îmbinate mecanic

Roțile dințate conice de diametru mic se realizează sub formă de arbori-pinion conici.

Arbori-pinion conici pot fi cu roata dințată în consolă. Există și arbori-pinion conici prevăzuți cu reazeme de o parte și de cealaltă a danturii.

Roțile dințate mai mari ( da > d + 6h conform /10/ sau da >1,8d conform /4/) se realizează ca piese separate fixate pe arbore cu pană paralelă, prin caneluri sau prin fretare. Există diferite soluții constructive pentru astfel de roți . Butucul poate avea aceiași lățime ca dantura sau poate fi mai lat. Lățirea butucului impusă de lungimea de contact cu pana paralelă poate fi realizată simetric sau asimetric. La roțile dințate de dimensiuni mari realizate din oțeluri tratate termic prin îmbunătățire construcția este compusă din butuc de fontă sau oțel turnat (pentru roțile cu regim de inversare frecventă a sensului de rotație) și inel fretat, care se danturează după fretare.

Roțile dințate executate din oțeluri care se tratează termic sau termochimic în vederea durificării se realizează din semifabricate laminate, forjate liber sau în matrițe, dintr-o bucată până la diametre de 500 mm.

Roțile pot fi executate fie dintr-o bucată cu butuc într-o parte sau în ambele părți, fie din două bucăți: coroană și butuc (turnat din fontă sau oțel).

4.2. CONSTRUCȚIA CARCASELOR

Carcasa reductorului fixează poziția relativă a arborilor și implicit a roților dințate. Ca urmare, pentru asigurarea unei angrenări cât mai corecte, este necesară o bună rigiditate a carcasei. Pentru realizarea unui montaj lesnicios al arborilor, roților dințate și rulmenților carcasa este realizată din două bucăți: carcasa inferioară și cea superioară.

Uzual carcasele reductoarelor se execută prin turnare din fontă (Fc 150, Fc 250 STAS 568-82) și mai rar din oțel (OT 45, OT 55 STAS 600-82). În cazul producției de unicate sau de serie mică se poate realiza o construcție sudată a carcasei, folosind tablă de oțel (OL37, OL42 sau OL44 STAS 500/2-80).

În cazul carcaselor realizate prin turnare trebuie respectate condițiile impuse de tehnologia turnării și de economia prelucrării:

– realizarea unei grosimi cât mai uniforme a pereților, cu evitarea aglomerărilor de material; pentru sporirea rezistenței și rigidității se recomandă utilizarea nervurilor;

– asigurarea unei grosimi minime a pereților impusă de tehnologia de turnare și de natura materialului carcasei;

– trecerea treptată de la un perete ceva mai gros la unul mai subțire pentru diminuarea tensiunilor remanente după turnare;

– asigurarea unor raze de racordare suficient de mari și realizarea unor înclinări ale pereților (pentru extragerea ușoară a modelului din formă);

– limitarea suprafețelor prelucrate prin așchiere la minimul necesar prin realizarea unor supraînălțări (bosaje) sau adâncituri (lamaje) pentru suprafețele de reazem ale piulițelor, șuruburilor, capacelor, dopurilor filetate etc.

În cazul construcției unei carcase turnate pentru un reductor cu angrenaje de portanță mare (realizate din oțeluri durificate HB > 3500 N/mm2), în scopul măririi băii de ulei carcasa inferioară are pereți verticali decalați față de cei ai carcasei superioare: carcasa inferioară are pereți la exterior, în timp ce carcasa superioară îi are la interior. Rigidizarea carcasei superioare se face prin buzunarele de colectare a uleiului pentru ungerea rulmenților, iar a carcasei inferioare prin nervuri interioare de rigidizare.

În cazul carcaselor sudate se impune respectarea unor condiții legate de tehnologia sudării;

– folosirea unor materiale ușor sudabile;

– asigurarea accesibilității în vederea executării cordoanelor de sudură;

– alegerea unor forme constructive care să se preteze la automatizarea sudării;

– realizarea unei construcții simetrice pentru ca tensiunile interne să fie reduse și să nu conducă la deformarea carcasei;

– grosimea pereților mai mică decât la carcasele turnate, dar nu prea mică pentru a nu se produce arderea lor în timpul sudării;

– rigidizarea carcaselor prin nervuri;

– detensionarea carcaselor înaintea prelucrării prin așchiere.

Prinderea celor două carcase se realizează prin intermediul asamblărilor filetate . În cazul carcaselor cu pereți aliniați, se folosesc ansambluri cu șurub și piuliță, iar în cazul celor cu pereți decalați, rolul piuliței este jucat de gaura filetată din carcasa inferioară. Pentru rigidizarea zonelor de carcasă din vecinătatea rulmenților se urmărește apropierea șuruburilor de fixare de rulmenți, apropiere permisă de realizarea unor îngroșări ale marginilor de fixare a carcasei în zona rulmenților.

Pentru poziționarea precisă a carcaselor se folosesc două știfturi de centrare .

La carcasa inferioară se prevăd:

– un orificiu pentru evacuarea uleiului controlat de un dop filetat; orificiul trebuie plasat pe peretele lateral, razant la fundul băii de ulei, uneori fiind realizată și o ușoară înclinare (1:100) a fundului băii către orificiu pentru a permite scurgerea întregii cantități de ulei;

– două tălpi laterale pentru prinderea reductorului de postament, tălpi prevăzute cu găuri pentru șuruburi de fixare;

– “urechi” necesare pentru ridicarea și manipularea reductorului.

În carcasa superioară se prevăd:

– un orificiu de vizitare (obturat cu un capac detașabil) care trebuie astfel dimensionat și plasat încât să permită observarea danturii tuturor roților din reductor;

– un orificiu filetat pentru dopul de aerisire care are rolul de a menține presiunea din interiorul carcasei la valoarea presiunii atmosferice (eventuale suprapresiuni ar îngreuna asigurarea etanșeității);

– un orificiu pentru tija de control a nivelului uleiului (jojă);

– orificii filetate pentru prinderea a două inele șurub necesare ridicării reductorului (dacă nu au fost prevăzute elemente pentru ridicare la carcasa inferioară sau dacă reductorul are gabarit și greutate mare).

Înălțimea carcasei inferioare se adoptă în funcție de diametrul de cap al celei mai mari

roți, ținându-se cont de adâncimea de cufundare a roții în ulei și de volumul necesar al băii de

ulei (0,3…….0,6 l/kW). Se va ține cont și de faptul că distanța de la suprafața de reazem a carcasei pe postament până la axa arborilor să aibă o valoare standardizată în STAS 2741-68.

În cazul reductoarelor conice, pinionul conic se montează în consolă, arborele său fiind uzual rezemat pe doi rulmenți cu role conice montați în O. Întreg acest ansamblu al arborelui pinion conic se montează într-o casetă care permite reglarea jocului dintre flancurile dinților roților conice la montaj.

Există o serie de recomandări privind construcția capacelor pentru etanșarea alezajelor în care se montează rulmenții și care fixează axial inelele exterioare ale acestora. Ele se execută prin turnare sau forjare liberă sau în matriță fiind prelucrate ulterior prin așchiere.

Pentru asigurarea etanșeității la străpungerea capacelor de către arborii de intrare, respectiv, ieșire din reductor se folosesc uzual manșete de rotație (simeringuri) standardizate care se aleg funcție de diametrul arborelui .

Capitolul 5 – NORME DE SĂNĂTATEA ȘI SECURITATEA MUNCII

ȘI PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR

Din punctul de vedere juridic, normele de protecție a muncii sunt acele norme de conviețuire socială care, garantate sau nu prin forța de constrângere a statului, reglementează conduita oamenilor in cadrul unor comunități productive, determinând condițiile în care urmează să efectueze diferite operații concrete de utilizare a echipamentelor și obiectelor muncii și excluzând orice riscuri, urmărind cu prioritate apărarea sănătății, a integrității corporale a executantului.

Modul în care se face întreținerea mașinilor, utilajelor și instalațiilor trebuie să conducă la protecția personalului muncitor contra accidentelor și la reducerea efortului fizic. Lucrările de întreținere a mașinilor, utilajelor și instalațiilor se fac numai când acestea sunt în stare de repaus, pentru ca părțile in mișcare să nu producă accidente. Pentru ungerea diverselor părți ale mașinilor, utilajelor și instalațiilor, se vor utiliza dispozitivele existente in acest scop.

In vederea realizării unei atmosfere corespunzătoare și fără pericol de incendiu, în interiorul depozitului sau magaziei vor exista dispozitive de aerisire și ventilație, iar fumatul și iluminatul cu felinare cu petrol sau cu lumânări sunt categoric interzise. Locurile unde există pericol de incendiu trebuie dotate cu materiale de stingere a incendiilor.

Amplasarea utilajelor

Utilajele folosite pot fi de atelier (ateliere de prelucrare a lemnului,a metalelor etc.) sau utilaje și mecanisme de șantier, deplasabile sau mobile, necesare executării mecanizate a lucrărilor de construcții, hidrotehnice, de extracție, forestiere, etc.

Măsurile de prevenire a accidentelor de muncă care ar putea fi provocate de diferite utilaje, mașini, mecanisme, instalații, etc.; trebuie să fie cunoscute, iar aplicarea lor urmărită și de către conducătorii locurilor de muncă, chiar dacă aceștia nu sunt mecanici sau specialiști în utilaje.

O primă măsură de protecție a muncii constă în amenajarea atelierelor, astfel încât utilajele să fie amplasate în funcție de fluxul tehnologic cel mai rațional, să se asigure un circuit cât mai scurt al materialelor sau al pieselor de prelucrat, evitându-se încrucișările;de asemenea, la transporturi trebuie să se păstreze distanțele minime admise intre gabaritele de funcționare, intre utilaje și pereți, stâlpi, etc. Aceasta se rezolvă prin proiecte și planuri de organizare care se întocmesc in conformitate cu prevederile normelor de protecția muncii, precum și cu instrucțiunile de utilizare ale mașinilor.

La amplasarea utilajelor de ridicat pe șantierele de construcții-montaj se va ține seama de consistența terenului, respectându-se distanțele față de șanțuri deschise, căi de comunicație, linii de transport a energiei electrice, de clădirile existente, etc.

Organizarea spațiului de lucru

Organizarea locului de muncă depinde, în cea mai mare măsură de conducătorul direct al procesului de producție, adică de maistrul respectiv, dar trebuie verificată și controlată de șeful ierarhic respectiv.

Măsurile de protecția muncii care se iau în cadrul organizării locului de muncă constau in:

pregătirea locului de muncă;

curățenia;

depozitarea rațională a materialelor și a sculelor în ordinea indicate de desfășurare a procesului tehnologic;

împiedicarea căderilor de la înălțime, etc.;

instalarea de indicatoare de securitate la locurile periculoase de muncă și la încrucișările drumurilor și eventual, împrejmuirea zonei periculoase de lucru, instalarea balustradelor și podețelor peste șanțuri;

acoperirea golurilor.

Atât pe șantier, cât și în ateliere, locurile de muncă se vor amenaja astfel încât să asigure muncitorilor poziții comode și sigure de lucru.

La părăsirea lucrului, se vor lua măsurile de asigurare a lucrărilor executate , a materialelor depozitate; se va curăța locul de muncă, accesul la locul de muncă, etc. In cazul executării lucrărilor în mai multe schimburi, se va preda locul de muncă, atrăgându-se atenția schimbului care preia, asupra eventualelor greutăți, defecțiuni ale utilajelor, reparații, etc.

Pentru a se preîntâmpina provocarea de accidente de către elementele cu care se lucrează, măsurile de protecție a muncii prevăd și separarea, adică introducerea între om și element (acesta putând fi utilaj, la loc de lucru, mașina, material, etc.) a unor mijloace care să-l ferească de acțiunea periculoasă directă a acelui element. Aceste elemente pot fi:

– împrejmuiri, îngrădiri, plase de sârmă, copertine, etc., în special la lucrările de construcții;

– paravane, platforme de lucru, covoare izolate, etc., la lucrările de instalații electrice;

– carcase, apărători fixe sau mobile, paravane, dispozitive din care unele împiedică accesul muncitorului în părțile periculoase ale unei mașini sau în zona de acțiune a acelei mașini, iar altele îi feresc pe muncitori de pericolele prezentate de material, șpanuri, pietre de polizor sau piese deteriorate, etc., care sar in timpul prelucrării;

– izolarea acustică a utilajelor (capsulare antifonică, carcase fonoizolate, ecranare, etc.) sau izolarea operatorilor respective în cabine fonoizolante;

– ermetizarea (prin închidere in spații perfect etanșe și cu izolații speciale) proceselor tehnologice care utilizează material, procedee, etc., ce constituie surse de radiații ionizante sau de altă natură;

– echipamente individuale de protecție care se folosesc în toate activitățile de execuție, producție și exploatare, după natura operațiilor respective.

BIBLIOGRAFIE

1. Buzdugan Ghe. – Rezistența Materialelor, Editura Tehnică, București, 1974.

2. Buzdugan Ghe, M.Blumenfeld – Calculul de rezistență al pieselor de mașini, Editura Tehnică, București, 1979.

3. Drăghici I. ș.a. – Îndrumar de proiectare în construcția de mașini, vol. I și II, Editura tehnică, București, 1982.

4. Filipoiu I.D., A Tudor – Transmisii mecanice (îndrumar de proiectare), I.P.B., 1990.

5. Gafițanu M ș.a. – Organe de Mașini, vol. I, Editura Didactică și Pedagogică, 1981.

6. Gafițanu M. ș.a. – Organe de Mașini, vol. II, Editura Didactică și Pedagogică, 1983.

7. Gafițanu M – Rulmenți, – Proiectare și tehnologie vol. I, II Editura Tehnică, 1985.

8. Manea Gh. – Organe de Mașini, vol. I, Editura Tehnică, 1970.

9. Rabinovici I. ș.a. – Rulmenți, Editura Tehnică, București, 1972.

10. Rådulescu Gh. ș.a .- Îndrumar de proiectare în construcția de mașini, Editura Tehnică,1986.

11. Rădulescu Gh. – Organe de Mașini, vol II, Angrenaje cilindrice, I.P.B., 1978.

12. W.J.Bartz – Getriebesthmierung, Expert Verlag, 1989.

13. E.Alămoreanu, Gh. Buzdugan–Îndrumar de calcul în ingineria mecanică, Editura Tehnică,

1996

14. A.Chișiu – Organe de mașini, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1981

15. A.Jula, D.Velicu Proiectarea angrenajelor evolventice , Editura Scrisul Românesc,1989

16. Sauer L. ș.a. – Angrenaje, vol. I și II, Editura Tehnică, București, 1970.

17. xxx – Culegere de standarde de organe de mașini vol. I a, Editura Tehnică, București, 1980.

18. http: // www.slideshare.net

19. http: // www.yumpu.com/ro/document

20. http: //www.biblioteca.regielive.ro/cursuri/mecanica

21. http: // www.slideserve.com/cece