I

Cuprins

Introducere 3

1. Alegerea motorului i analiza cinematic a mecanismului 5 1.1.Determinarea puterii la arborele organului de lucru a mainii unelte 5 1.2.Determinarea randamentului mecanismului 5 1.3.Determinarea puterii necesare a motorului 6 1.4.Determinarea turaiei arborelui conductorului a mainei (trasportor) 6 1.5.Determinarea turaiei arborelui motorului. 7 1.6. Distribuirea raportului de transmitere ntre mecanismele simple. 7 1.6.1. Determinm raportul total de transmitere al mecanismului de acionare. 71.6.2. Repartizarea raportului de transmisie ntre treptele mecanismului de acionare. 7 1.7. Determinarea turaiilor arborilor mecanismului. 7 1.8 Determinarea vitezelor unghiulare a arborilor mecanismelor. 82. Analiza sarcinilor n mecanism. 8 2.1 Determinarea puterilor aplicate la arborii mecanismului. 8 2.2 Determinarea momentelor de torsiune aplicate la arborii meanismului. 9 3. Calculul angrenajului cu roi dinate cu dini drepi a reductorului. 10 3.1. Alegerea materialelor pentru pinion i roat. 10 3.2.Calculul tensiunilor admisibile de contact a materialelor 10 3.3.Calculul tensiunilor admisibile la ncovoiere a materialelor 11 3.4. Calculul distantei dintre axe reeind din aciunea tensiunilor de contact. 12 3.5. Calculul forelor n angrenaj. 144.Calculul arborilor. 15 4.1. Predimensionarea arborilor i alegerea rulmenilor. Schiarea reductorului. 15 4.2 Calculul de proiectare al arborilor 195.Calculul de verificare a penelor

21

6. Ungerea reductorului 237. Bibliografie 24Introducere

Elaborarea acestui proiect contribuie la consolidarea materiei teoretice a bazelor proiectrii mainilor, conceperea mai profund a procesului calcul proiectare executare a organelor de maini i acumularea cunotinelor necesare pentru elaborarea proiectelor de curs la disciplinele de specialitate i a celui de diplom.

Funcionarea oricrui reductor este nssoit de uzur, care este un proces de modificare treptat a dimensiunilor i a formei pieselor la frecare.

Uzura poate avea loc, cnd ntre suprafeele de contact nimeresc particole dure, care deterioreaz metalul.

Pentru funcionarea normal a mainii este necesar de asigurat un regim stabil de temperatur, deoarece degajarea ambundent de cldur i evacuarea proast a cldurii pot provoca defecte.

Cldura degajat nrutete calitatea lubrifianilor, fapt ce provoac uzura.

Se numete reductor, mecanismul format din transmisii dinate sau melcate i servete pentru transmiterea relaiei de la arborele motorului la arborele motorului la arborele mainii de lucru.

Reductorul este un mecanism care micoreaz viteza unghiular i mrete momentul de rotaie n mecanismele cu aciune de la motorul electric la maina de lucru.Reductorul are menirea de a micora viteza i corespunztor de a mri momentul relaiei a arborelui n comparaie cu cel condus.

Reductoarele se clasific dup:

tipul transmisiei;

dinate;

melcate;

numrul de trepte ( cu o treapt, cu dou treapte, etc);

tipul roilor dinate ( cilindrice, conice, cilindro - conice);

aezarea arborilor reductorului n spaiu ( orizontal, vertical).Angrenajele cilindrice se refer la tipurile de angrenaj cu axe paralele.

Dezavantajele: randamentele mai sczute, gabarite mai mari.Reductorul pe larg se ntrebuineaz n diferite ramuri ale industriei constructoare de maini, de aceea exist i mai multe tipuri de maini.

Pentru a micora dimensiunile organelor de maini, n industria constructoare de maini ntrebuineazmotoarele reductoarele ce constau dintr-un agregat n care sunt unite motorul i reductorul.Sarcina pentru proiectul de an

De elaborat mecanismul de acionare a separatorului magneticDate iniiale pentru proiectare:

1. Fora de traciune Ft,(kN)=2.0;

2. Viteza tamburului cu magnei v,(m/s)=1.5;

3. Diametrul tamburului D=460 mm;

4. Durata de exploatare L=9 ani;

Elementele componente:

1. Motor electric;

2. Cuplaj cu element elastic;

3. Reductor cu roi dinate cilindrice;4. Transmisie prin lant;

5. Tambur cu magneti;6. Jgheab;7. Buncar;8. Cuv.

Fig 1. Schema mecanismului de acionare a separatorului magnetic.1.Alegerea motorului i analiza cinematic a mecanismului

1.1.Determinarea puterii la arborele organului de lucru a mainii unelteConform efortului de traciune dat i a separatorului magnetic, puterea necesar la arborele de acionare se determin din relaia :

Puterea motorului va fi egal cu:

1.2.Determinarea randamentului mecanismului.

Randamentul total al mecanismului de acionare se determin ca produsul randamentelor unitilor componente :

unde:

randamentul transmisiei prin lan ;

randamentul reductorului ;

randamentul cuplajului ;

randamentul rulmentului;

Conform tabelului 2.1 [1] valorile randamentului sunt:

;;;

1.3.Determinarea puterii necesare a motorului .

Puterea necesar a motorului:

1.4.Determinarea turaiei arborelui conductor a mainei (sep. magnetic)

Cunoscnd diametrul tamburului ,D(mm) i viteza periferica v, turaia arborelui de acionare se determin din relaia:

unde:V viteza tamburului cu magneti,m/s

;

Conform tabelului 17.8[1] alegem motorul electric asincronic de tip 4A 112MB6/9501.5.Determinarea turaiei arborelui motorului.

Turaia arborelui motorului nmot(rot/min) se determin ca produsul dintre turaia arborelui de acionare i raportul de transmitere al mecanismului:

nmot=n3i mec Pnom= 4.0 kW, nnom =950 rot/min.

1.6. Distribuirea raportului de transmitere ntre mecanismele simple. 1.6.1. Determinm raportul total de transmitere al mecanismului de acionare

1.6.2. Repartizarea raportului de transmisie ntre treptele mecanismului de acionare, n aa fel ca:

Pentru reductor alegem: u1 = 4;

Pentru transmisia cilindric deschis: u2 =

1.7. Determinarea turaiilor arborilor mecanismului.

nmot=nnom =950 rot/min

nmot turia arborelui motorului.

Turaiiile arborilor se determin din relaiile:

n 1 = nnom = 950 (rot/min)n2 = n1/u1=950 / 4 = 237.5(rot/min) n3 = n2/u2.= 237,5/ 3.8= 62.5(rot/min)1.8 Determinarea vitezelor unghiulare a arborilor mecanismelor.Wmot=

W1=Wmot=

W2=

W3=

2. Analiza sarcinilor n mecanism.

2.1 Determinarea puterilor aplicate la arborii mecanismului.

Puterile se determin din urmtoarele relaii:

Pm = 3.50 kW;P1 = Pmot .cup;P2 = P1 tr.cil. 2rul ;P3 = P2 tr.l rul ;P1 = 3.50 0.98 = 3.43 kW ;

P2 = 3.43 0.97 0.992 = 3.26 kW ;

P3 = 3.26 0.93 0.99 =3.0 kW ;2.2 Determinarea momentelor de torsiuneaplicate la arborii meanismului.

Tnom= (Nm)

Tnom=(Nm);

T1= (Nm);

T2= (Nm);

T3= (Nm);

Pentru comoditate introducem datele n tabel:

Parametrii

Arborii n,

W, rad/s P, kWT, (N m)

Motor95099.53.535.2

195099.53.4335.0

2237.524.873.26131.0

362.56.543.0458.0

3. Calculul angrenajului cilindric cu dini drepi a reductorului.

3.1. Alegerea materialelor pentru pinion i roat.

Conform tabelului 5.1.acceptm pentru executarea roilor dinate oel 45 pentru pinion i roat cu urmtoarele caracteristici: r = 750MPa; c = 450MPa; s 100; HB = 269 ... 302;

Pentru roata dinat 270HB;

Pentru pinion 300 HB.

3.2.Calculul tensiunilor admisibile de contact a materialelor (pinion i roat dinat)

Tensiunea admisibil la presiunea de contact pentru calculul la oboseal poate fi determinat din relaia :

unde:

rezistena limit la presiunea de contact ,MPa

coificientul de siguran la presiunea de contact

factorul de durabilitate

factorul rugozitii flancurilor

factorul de vitez

Conform tabelului 5.2: (Hlimb=1,8(HB+70

H= 0,45(H1 + H2) =525 MPa;

3.3.Calculul tensiunilor admisibile la ncovoiere a materialelor: pinion i roat.

Tensiunea admisibil la ncovoiere n calculul de oboseal poate fi determinat de relaia:

(FP=((Flimb/SF)YR(YNunde :

(Flimb tensiunea limit la ncovoiere;

SF coieficientul de siguran la ncovoiere;

YR factorul de rugozidate;YN factorul de durabilitate.

Din tabelul 5.3(1(: (Flimb=1.75(HB;

Pentru roile dinate din semifabricate SF=1,7...2,2. Acceptm SF=2.

3.4. Calculul distantei dintre axe reeind din aciunea tensiunilor de contactDistana dintre axe se determin din relaia:

aw=Kd(u+1)

- momentul de torsiune;

- coeficientul repartiiei longitudinale a sarcinii;

- factorul de lime al roii raportat la diametru, ;Pentru angrenaje cu dini nclinai Kd=430(MPa)1/3.

Din fig. 5.3(1(: kH(=1.05.

Acceptam aw=100mmDetrminm modulul angrenajului conform formulei:

m = (0,01.....0,02) aw;

m = 0,015 *100=1,5 mm;

Conform standardului acceptm m=1,5 mm;

Determinm diametrele pinionului i a roii dinate i numrul lor de dini:

Numrul de dini ai pinionului se determin cu ajutorul relaiei urmtoare:

Valoarea unghiului se accepta de 12

Valoarea dat se rotungete pn la cel mai apropiat numr dini;Numrul de dini ai roii dinate se determin ca :

, z2=104 dini;Precizm valoarea unghiului de nclinare :

determinm diametrul de divizare a pinionului:

mm

determinm diametrul exterior (capul dintelui):

;

determinm diametrul interior (n adncimea dintelui):

pentru roat:

determinm diametrul de divizare a roii

determinm diametrul exterior (capul dintelui):

;

determinm diametrul interior (n adncimea dintelui):

;

Limea roii dinate bw2:

.

Limea pinionului bw1:

.

Distana dintre axe:

aw=

3.5. Calculul forelor n angrenaj.

Fora tangenial :

N Fora radial :

N

Fora axial :

N Viteza periferic

v =

Conform tab.5.8[1] acceptm clasa de precizie 8.4.Calculul arborilor4.1. Predimensionarea arborilor i alegerea rulmenilor. Schiarea reductorului.

Din tab. 9.1.[1] acceptm pentru arbore oel 45 cu duritatea HB=270:

r=900Mpac=300 MPac=390 MPa-1=380 MPa-1=230 MPa=0,1 MPa=0,05 MPaPredimensionarea arborilor se efectuiaz pe baza calculului de rezisten numai la rsucire, iar neglijarea ncovoierii se compenseaz prin micorarea corespunutoare a rezistenei admisibile.

de aici:

unde

Atunci cnd tensiunea admisibil la rsucire .n acest sens pentru:

unde : T momentul de rsucire,

I arbore:

Acceptm d = 22mm sub cuplaj

dr = d+2t = 25mm sub rulmeni II arbore:

Acceptm d = 32mm sub roata de lan.

dr = d2+2t = 35mm sub rulment

Elaborm construicia arborelui:

Fig.2. Schia arborelui condus

Diametrul arborelui sub rulmeni se determin cu relaia dr=d+2t;

Unde t nlimea umruuli de sprijin.

acceptm 25mm.

acceptm 35mm.

Conform recomandrilor de la pagina 118[1] avnd diametrul suprafeei de ajustaj alegem:

dfr1= dr1 + 3r = 25 + 32 = 31mm, acceptm dfr1=30mm,

dfr2= dr2 + 3r = 35+32.0=41mm, acceptm dfr2=40mm,

dfrd2= dfr2+4f = 40+41,2=44,8mm, acceptm dfrd2 = 44mm.

Alegerea rulmenilor:

n prealabil acceptm rulmeni radiali-axiali cu bile pe un rnd, din seria uoar.

Pentru I arbore: Pentru al II-lea arbore:

Nr. 46205 nr. 46207

d = 25 mm; d = 35mm;

D = 52 mm; D = 72mm;B = 15 mm; B = 17mm;r = 1.5 mm; r = 2,0mm;Cr = 15,7 kN; Cr = 25.5kN;

Cor = 8,34 kN; Cor = 13.7kN;

Fig.3. Schia rulmentului radial-axial cu bile pe un rnd

Carcasa reductorului

1) determinm grosimea peretelui corpului reductorului i a capacului cu rel. 13.1[1] :

, acceptm 2 = 6mm,

1 = 0,92=0,96=5,4mm; 1 = 5mm.

2) determinm diametrul uruburilor pentru de plac sau cadre:

3) determinm diametrul uruburilor:

acceptm d=10mm, M10.

4) diametrul tiftului:

a1 = 7...8 mm, a1 =8 mm,

a2 = 2...3 mm, a2 =3 mm,

a5 = (1,2...2)a4, b0 = 4a1 = 32 mm,

h = 0,5=0,56 = 3 mm, k = 3d = 310 = 30mm,

c = 0,5k = 0,530 = 15mm.

4.2.Calculul de proiectare al arborilor

;

;

;

RA=732 (N);

;

;

;

RA=819 (N);

Fig.4 Actiunea fortelor in angrenajul cilindric

Fig.5 Diagramele momentelor de incovoere

pentru arborele condus5.Calculul de verificare a penelor

Penele prismatice ce se folosesc n reductoarele proiectate se calculeaz la strivire:

Arborele 1 d=22mm

Pan b*h=6*6 t1=3.5 mm, t2=2.8 mm

Calculam lungimea de lucru a penei:

ll=2T1/d1(h- t1) st=2*35.0*103/22*(6-3.5)*110=11,6 mm

unde: b,h,t- dimensiuni standartizate de strivire

st =110 190 Mpa

Lungimea penei l= ll+b=11,6+6=17,6 mm

Acceptam l=20mm.Arborele 2 d=40mm

Pan b*h=12*8 t1=5.0mm, t2=3.3mm

Calculam lungimea de lucru a penei:

ll=2T1/d1(h- t1) st=2*131*103/40*(8-5)*150=14.6 mm

Lungimea penei l= ll+b=14.6+12=26.6 mm

Acceptam l=28 mm.Arborele 21 d=32mm

Pan b*h=10*8 t1=5.0mm, t2=3.3mm

Calculam lungimea de lucru a penei:

ll=2T1/d1(h- t1) st=2*131.0*103/32*(8-5)*150=18.2 mm

Lungimea penei l= ll+b=18.2+10=28.2 mm

Acceptam l=32 mm.Alegerea uleiului i a sistemului de ungere.

Penrtu a micora pierderile de putere la frecare i ncovoierea mbtrnirii intensive a suprafeelor ce se afl n frecare trebuie s avem un sistem bun de ungere . alegerea uleiului se face n raport cu viteza circular a pinionului care se calculeaz dup formula:

V=W* d1/2=99,5 (0,04/2)=1,99 m/s.

Tensiunea admisibil de contact la oboseal este [p].

Alegem marca uleiului: --A-68.

La reductoarele cilindrice se admite ca roata s fie scufundat n ulei n ntregimea dintelui.

h4 min = 2m = 3 mm;

h4 max = 0,25d1 =10,0 mm;

alegem h4 = 8 mm.6. Ungerea reductorului.

Pentru micorarea pierderilro la frecare i a intensitii uzrii suprafeelor n contact, de asemenea pentru protejare lor contra griprii i coroziunii i pentru evacuarea mai eficient a cldurioi din uona frecrii, trebuie asigurat o ungere eficient.

Metoda de ungere prin barbotare n baia de ulei este utilizat la o vitez a roilor dinate de la 0,3 pn la 12,5m/s. la vitze mai mari uleiul se arunc de pe dini de ctre forele centrifugale, iar pierderile la amestecarea uleiului se mresc considerabil.

Alegerea tipului lubreviantului se bazeaz pe experiana de exploatare a mainilor. Cu ct sunt mai nalte tensiunile n contact, cu att mai nalt trebuie s fie viscozitatea uleiului.

Viscozitatea uleiului se va micora odat cu creterea vitezei periferice v=1,99m/s i tensiunea n contact H=525MPa, alegem din tab.14,1[1] uleiul industrial --A-68.

La reductorul conic roata cnic se cufund n baia de ulei la lungimea dintelui.

La funcionarea transmisiei lubrifiantului cu timpul se va impurifica cu produsele uzriiangrenajelor. Pe parcursul timpului lubrifiantului se nvechete i i pierde capacitatea de ungere. De aceea, periodic lubrifiantului este noit. Pentru aceasta n corp este prevzut un orificiu pentru evacuarea uleiului, care se nchide cu un dop cilindric.

Dimensiunile dopului la lum din tab.14.4[1].

Dopul cilindric necesit instalarea unei garnituri.

Pebtru controlul nivelului uleiului n corp este montat un indicator cu tub, fig.14.9.

Rulmenii se ung cu acelasi ulei ca i elementele transmisiei. Rulmenii la care este imposibil aducerea uleiului se ung cu unsoare consistent.

n acest caz rulmentul se nchide din interior cu un inel de refulare al uleiului.

Uleiul trebuie s fie schimbat peste 1000h. Cantitatea de ulei se alege dup putarea reductorului 0,4...0,8l la 1kw.

7. Bibliografie.

1. Bostan I., Opera A. Bazele proiectrii mainilor. ndrumar de proiectare, Chisinu, 2000.

2. Dunaev P.F. Detali main. Kursavoie proiectirovanie, Moscva, 1991.

3. Ivanov M.N. Detali main. Moscova, 1975.

4. eiblit, Kursavoie proiectirovanie detalei main, 1991.

5. A.B. Kuzimin Kursavoie proiectirovanie detali main, 1982, Vol. 1,2

PAGE

_1259402358.unknown

_1300512037.unknown

_1304674290.unknown

_1304674684.unknown

_1304675291.unknown

_1304675457.unknown

_1304675498.unknown

_1304675567.unknown

_1304675701.unknown

_1304678220.unknown

_1304675633.unknown

_1304675544.unknown

_1304675468.unknown

_1304675387.unknown

_1304675415.unknown

_1304675363.unknown

_1304675216.unknown

_1304675277.unknown

_1304675114.unknown

_1304674500.unknown

_1304674625.unknown

_1304674664.unknown

_1304674592.unknown

_1304674417.unknown

_1304674447.unknown

_1304674317.unknown

_1300512119.unknown

_1300512149.unknown

_1300512172.unknown

_1304674268.unknown

_1300512421.unknown

_1300512165.unknown

_1300512134.unknown

_1300512077.unknown

_1300512101.unknown

_1300512066.unknown

_1300273499.unknown

_1300511925.unknown

_1300511975.unknown

_1300511991.unknown

_1300511967.unknown

_1300273744.unknown

_1300273756.unknown

_1300273720.unknown

_1272791514.unknown

_1300272972.unknown

_1300273067.unknown

_1273916534.unknown

_1300272956.unknown

_1273916450.unknown

_1272721295.unknown

_1272721357.unknown

_1272721367.unknown

_1272722932.unknown

_1272721312.unknown

_1259402366.unknown

_1195776174.unknown

_1228667464.unknown

_1236266038.unknown

_1236266131.unknown

_1256994570.unknown

_1259402348.unknown

_1256994449.unknown

_1236266111.unknown

_1236266016.unknown

_1195779994.unknown

_1195785158.unknown

_1196118554.unknown

_1196119400.unknown

_1196120874.unknown

_1196112527.unknown

_1195784704.unknown

_1195784775.unknown

_1195781515.unknown

_1195776859.unknown

_1195776895.unknown

_1195776679.unknown

_1173348890.unknown

_1173349294.unknown

_1173704049.unknown

_1179754280.unknown

_1179754300.unknown

_1179752788.unknown

_1173620872.unknown

_1173349147.unknown

_1173349209.unknown

_1173348926.unknown

_1173185824.unknown

_1173186432.unknown

_1173188383.unknown

_1173185840.unknown

_1173185340.unknown

_1173185783.unknown

_1173184862.unknown

_1153917092.unknown