organe de mașini
TRANSCRIPT
Organe de maini Reductor conico-cilindric
PROIECT ORGANE DE MAINI
STUDENT: ROMAN BOGDAN IONU NDRUMTOR: CONF. DR. ING. EC. ARC IOAN
2011-2012
Organe de maini Reductor conico-cilindricCUPRINS:A.Memoriu tehnic ........................................................................................................................ 4 1.Descrierea i clasificarea reductoarelor ................................................................................ 4 2.Norme privind protecia muncii ............................................................................................ 5 3.Date de proiectare ................................................................................................................. 6 4.Schema cinematic ................................................................................................................ 6 5.Variante constructive ............................................................................................................ 7 B.Memoriu de calcul .................................................................................................................... 8 1.Calculul rapoartelor de transmitere pe trepte ........................................................................ 8 2.Calculul puterilor pe arbori ................................................................................................... 8 3.Calculul turaiilor pe arbori ................................................................................................... 9 4.Calculul momentelor de torsiune pe arbori ........................................................................... 9 5.Calculul angrenajului cilindric ............................................................................................ 10 5.1.Dimensionarea angrenajului cilindric ........................................................................ 10 5.2.Calculul geometric al angrenajului cilindric .............................................................. 11 5.2.1.Numrul de dini ............................................................................................... 12 5.2.2.Unghiul de nclinare al dintelui ......................................................................... 12 5.2.3.Modulul ............................................................................................................. 12 5.2.4.Modulul normal ................................................................................................ 12 5.2.5.Modulul frontal ................................................................................................. 12 5.2.6.Profilul de referin standardizat ....................................................................... 12 5.2.7.Unghiul profilului n plan ................................................................................. 12 5.2.8.Distana dintre axe ............................................................................................ 13 5.2.9.Limea danturii ................................................................................................ 13 5.2.10.Parametrii de baz ai angrenajului .................................................................. 13 5.2.11.Verificarea calitilor geometrice ale angrenajului ......................................... 14 6.Calculul angrenajului conic ...................................................................................................... 16 6.1.Dimensionarea angrenajului conic ................................................................................... 16 6.2.Calculul geometric al angrenajului conic ........................................................................ 18 6.2.1.Numrul de dini ............................................................................................... 18 6.2.2.Modulul exterior ............................................................................................... 182
Organe de maini Reductor conico-cilindric6.2.3.Profilul de referin ........................................................................................... 18 6.2.4.Calculul parametrilor roii plane ....................................................................... 18 6.2.5.Calculul parametrilor roilor dinate ................................................................. 19 6.2.6.Dimensiuni nominale de control ....................................................................... 20 7.Calculul arborilor ...................................................................................................................... 21 7.1.Diametrul preliminar al captului de arbore .................................................................... 21 Bibliografie .................................................................................................................................. 22
3
Organe de maini Reductor conico-cilindric
A.Memoriu tehnic:1.Descrierea i clasificarea reductoarelorReductoarele cu roi dinate sunt mecanisme independente formate din roi dinate cu angrenare permanent, montate pe arbori i nchise ntr-o carcas etan. Ele servesc la: - micorarea turaiei; - creterea momentului de torsiune transmis; - modificarea sensului de rotaie sau a planului de micare; - nsumeaza fluxul de putere de la mai multe motoare ctre o main de lucru; - distribuie fluxul de putere de la un motor catre mai multe maini de lucru. n cazul reductoarelor de turaie, roile dinate sunt montate fix pe arbori, roile angreneaz permanent i realizeaz un raport de transmitere total fix, definit ca raportul dintre turaia la intrare i turaia la ieirea reductorului, spre deosebire de cutiile de viteze la care unele roi sunt mobile pe arbori (roi baladoare), angreneaz intermitent i realizeaz un raport de transmitere total n trepte. Ele se deosebesc i de variatoarele de turaie cu roi dintate (utilizate mai rar) la care raportul de transmitere total poate fi variat continuu. Reductoarele de turaie cu roi dinate se utilizeaz n toate domeniile construciilor de maini. Exist o mare varietate constructiv de reductoare de turaie cu roile dinate. Ele se clasific n funcie de urmtoarele criterii: 1. dup raportul de transmitere: - reductoare cu o treapt de reducere a turaiei; - reductoare cu dou, sau mai multe trepte de reducere a turaiei. 2. dup poziia relativ a arborelui de intrare (motor) i arborele de ieire: - reductoare coaxiale, la care arborele de intrare este coaxial cu cel de ieire; - reductoare obinuite (paralele), la care arborele de intrare i de ieire sunt paralele. 3. dup poziia arborilor: - reductoare cu axe orizontale; - reductoare cu axe verticale; - reductoare cu axe nclinate. 4. dup tipul angrenajelor: - reductoare cilindrice; - reductoare conice; - reductoare hipoide;4
Organe de maini Reductor conico-cilindric- reductoare melcate; - reductoare combinate (cilindro-conice, cilindro-melcate, etc); - reductoare planetare. 5. dup poziia axelor: - reductoare cu axe fixe; - reductoare cu axe mobile. n multe soluii constructive reductoarele de turaie cu roi dinate se utilizeaz n scheme cinematice alturi de alte tipuri de transmisii: prin curele, prin lanuri, cu friciune, cu urub-piuli, variatoare, cutii de vitez, etc. Avantajele utilizrii reductoarelor n schemele cinematice ale mainilor i mecanismelor sunt: - raport de transmitere constant; - asigur o mare gam de puteri instalare; - gabarit redus; - randament mare (cu excepia reductoarelor melcate); - ntreinere simpl i ieftin. Printre dezavantaje se enumer: - pre de cost ridicat; - necesitatea unei uzinri i montaj de precizie; - funcionarea lor este nsoit de zgomot i vibraii. Parametrii principali ai unui reductor cu roi dinate sunt: - puterea; - raportul de transmitere; - turaia arborelui de intrare; - distana dintre axe. Datorit multiplelor utilizri n industria construciilor de maini i aparate, parametrii reductoarelor de turaie cu roi dinate sunt standardizate: - rapoartele de transmitere, STAS 6012-82; - distana dintre axe, STAS 6055-82; - modulii, STAS 822-82; - parametrii principali ai reductoarelor cilindrice, STAS 6850-77; - parametrii principali ai reductoarelor melcate, STAS 7026-77.
2.Norme privind protecia munciiPentru sigurana desfurrii procesului de lucru cu acest dispozitiv, trebuie s se respecte urmtoarele reguli de protecie a muncii: - nainte de nceperea lucrului se verific nivelul de ulei al reductorului; - trebuie respectate ntocmai regulile de ntreinere a dispozitivului;5
Organe de maini Reductor conico-cilindric- n urma execuiei se va urmri ca reductorul s nu prezinte proeminene sau muchii ascuite care ar putea accidenta muncitorul; - prile aflate n micare se vor vopsi n culori intense pentru a putea fi mai uor observate; - zonele n care exist organe de rotaie n micare se vor proteja cu ajutorul unor aprtori; - la apariia unei defeciuni se va retrage dispozitivul din lucru i se va nlocui piesa defect; - n timpul manipulrii reductorului se va evita staionarea sub sarcina macaralei.
3.Date de proiectareS se proiecteze un reductor de tip conico-cilindric avnd urmtoarele date de proiectare: [ ] - puterea motorului: - turaia motorului electric: [ ] - turaia arborelui de ieire: [ ] Durata de funcionare normal este . Transmiterea micrii de la motor la reductor se face prin intermediul curelei trapezoidale.
4.Schema cinematicSchema de principiu a unei transmisii mecanice cu roi dinate cilindrice i conice a crei proiectare este elaborat n prezenta lucrare, este indicat in figura 1.
Fig. 1. Schema cinematic - reductor conico-cilindric6
Organe de maini Reductor conico-cilindric 5.Variante constructiven figura 2 se prezint cteva scheme cinematice pentru reductoarele cu roi dinate conico-cilindrice.
Fig. 2
7
Organe de maini Reductor conico-cilindric
B.Memoriu de calcul1.Calculul rapoartelor de transmitere pe trepte Raportul total de transmitere a reductorului: [ ]
Raportul de transmitere pe treapta I: [ Raportul de transmitere pe treapta a II-a: [ Raportul de transmitere curea: [ ]
]
]
2.Calculul puterilor pe arbori Puterea pe arbore I :[ Puterea pe arbore II : [ Puterea pe arbore III : [ ] ] ]
8
Organe de maini Reductor conico-cilindric 3.Calculul turaiilor pe arbori Turaia pe arborele III: [ ] Turaia pe arborele II: [ Turaia pe arborele I: [ ] ]
4.Calculul momentelor de torsiune pe arboriCunoscnd turaiile pe fiecare arbore se calculeaz momentele de torsiune pe fiecare arbore cu relaia: [ ]
Momentul de torsiune pe arborele I: [ Momentul de torsiune pe arborele II: [ Momentul de torsiune pe arborele III: [ ] ] ]
9
Organe de maini Reductor conico-cilindric 5.Calculul angrenajului cilindric
Fig. 3 Elemente geometrice pentru angrenajul cilindric 5.1 Dimensionarea angrenajului cilindric ( ( ] [ [ ( [ [ [ [ [ ] )[ ] ] ]10
( [
)
)( ) (
) )
] ] ] ]
Organe de maini Reductor conico-cilindric [ ]
[ [ ( ( [ [ [ [ [ [ [ ( ) ( ( ] ] ] ] ] ) )
] ] [ ]
] [ [ ] ] ]
)( ) ( )
)
5.2 Calculul geometric al angrenajului cilindric
11
Organe de maini Reductor conico-cilindric
(
)
(
)
5.2.1 Numrul de dini
5.2.2 Unghiul de nclinare al dintelui [ ] 5.2.3 Modulul [ 5.2.4 Modulul normal [ 5.2.5 Modulul frontal [ ] ] ]
5.2.6 Profilul de referin standardizat [ ] [ ] [ ] 5.2.7 Unghiul profilului n plan
12
Organe de maini Reductor conico-cilindric5.2.8 Distana dintre axe [ 5.2.9 Limea danturii ( )
]
5.2.10 Parametrii de baz ai angrenajului Distana dintre axe a angrenajului ( ) ( ) Unghiul de angrenare
Suma deplasrilor specifice (normale) de profil ( )( )
Deplasrile specifice (normale) de profil [ ] Diametrele de divizare
Diametrele cercurilor de picior (interioare) ( ) ( ( ) ( nlimea dinilor (
) )
)
(
)
13
Organe de maini Reductor conico-cilindric Scurtarea dinilor ( ) Diametrele de cap
(
)
Diametrele de baz
5.2.11 Verificarea calitilor geometrice ale angrenajului Verificarea lipsei ascuirii dinilor: pe cilindrul de cap grosimea dinilor ( ( ) ) [ [ [ [ Verificarea lipsei subierii ( ( ) ( ( (( )
( )]
)]
)] )] ) ( )
(
)
(
)
14
Organe de maini Reductor conico-cilindric Verificarea lipsei interfeei profilurilor ( )
Verificarea continuitii angrenrii n plan frontal ( ( ) ( Gradul de acoperire axial Gradul de acoperire total )
)
15
Organe de maini Reductor conico-cilindric 6.Calculul angrenajului conic:
Fig. 4 Elemente geometrice pentru angrenajul conic 6.1 Dimensionarea angrenajului conic ( ] [ [ ( [ [ ( [ ) ) ] [16
[
(
)
) ] ] ( ] ] ] )
Organe de maini Reductor conico-cilindric
( [ [ [ [ [
) ] ] ] ] ]
[
[ [ ]
] ]
[ [ [ [ [
] ] ] ] ]
( )
(
)
( [
)
( [ ]
) ]
17
Organe de maini Reductor conico-cilindric6.2 Calculul geometric al angrenajului conic 6.2.1 Numrul de dini
6.2.2 Modulul exterior [ 6.2.3 Profilul de referin [ [ [ ] ]
]
]
6.2.4 Calculul parametrilor roii plane Numrul de dini ai roii plane ( Lungimea exterioar a generatoarei de divizare Limea danturii Lungimea median a generatoarei de divizare Lungimea interioar a generatoarei de divizare Modulul median )
18
Organe de maini Reductor conico-cilindric Diametrul de divizare median
Raportul numerelor de dini
Unghiul de divizare
Coeficientul deplasrii radiale de profil [ ] Coeficientul deplasrii tangenial de profil ( ) (
)
6.2.5 Calculul parametrilor roilor dinate nlimea exterioar a capului dintelui ( ) ( ) ( ) ( ) nlimea exterioar a piciorului dintelui ( ) ( ) ( ) ( ) nlimea exterioar a dintelui Arcul de divizare exterior ( )
(
)
19
Organe de maini Reductor conico-cilindric Unghiul piciorului dintelui
Unghiul capului dintelui
Unghiul conului de cap
Unghiul conului de picior
Diametrul de divizare exterior
Diametrul cercului de cap exterior
nlimea exterioar a conului de cap
nlimea interioara a conului de cap
6.2.6 Dimensiuni nominale de control Coarda constant exterioar
20
Organe de maini Reductor conico-cilindric nlimea la coarda constant
7. Calculul arborilor7.1 Diametrul preliminar al captului de arbore
21
Organe de maini Reductor conico-cilindric Bibliografie 1.Gh. Rdulescu, Gh. Miloiu, N. Gheorghiu, .a. ndrumar de proiectare n cosntrucia de maini, Editura Tehnic, Bucureti, 1986. 2.Adalbert Antal, Dumitru Pop, .a. Reductoare, Universitatea tehnic Cluj-Napoca, Cluj-Napoca, 1994 3. Ion Crudu, I. tefnescu, .a. Atlas reductoare cu roi dinate, Editura didactic i pedagogic,1982
22