Embed Size (px)
Citation preview
PROIECTORGANE DE MASINI
II
I. Tema proiectului.
Sa se proiecteze o transmisie de uz general formata din urmatoarele componente:- un motor trifazat cu rotor in scurt-circuit;- o transmisie prin curele trapezoidale;- un reductor intr-o treapta cu angrenaj cilindric cu dinti drepti.
Transmisie de uz general
Elemente componente:1 – electromotor;2 – roata de curea conducatoare;3 – curea trapezoidala;4 – roata de curea condusa;5 – arborele 1;6 – arborele 2;7 – roata dintata cilindrica 1;8 – roata dintata cilindrica 2;9 – pereche rulmenti RUL1;
3
10 – pereche rulmenti RUL2;11 – carcasa reductorului.
II. Date initiale.
-turatia motorului de sincronism [700;1000;1500;3000]
-momentul de iesire din reductor
-turatia de iesire din reductor
-durata de functionare
-regimul de lucru, nr. de ore pe zi [8/24;12/24;16/24;20/24]
1. Alegerea tipului de electromotor.
Pentru a putea gasi electromotorul se calculeaza puterea de iesire.
1.1 Se calculeaza puterea de iesire.
1.2 Se calculeaza puterea electromotorului.
1.3 Se alege tipul de motor.
4
1.4 Dimensiunile constructive ale electromotorului.
Fig. 1 – Dimensiunile de gabarit ale motoarelor asincrone cu rotorul in scurt-circuit, din serie unitara, constructie cu talpi.
Tipul motorului Puterea
[kW]
Turatia
[rot/min]
Curent nominal in 380V
[A]
Rand.
[%]
Masa neta[kg]
ASI 132M-38-4 7.5 1435 15.88 85.5 0.84 6.5 2 2.2 0.147 72
Gabaritul
A AA AB AC AD B BA BB C D E
132M 38
216 62 278 275 194 178 65 230 89 38 80
F G GD H HA HC HD K L LC LD KK10 33 8 132 21 270 305 10 490 - - 2xIPE1
6
1.5 Stabilirea rapoartelor de transmitere.
5
2. Proiectarea unei transmisii prin curele trapezoidale inguste, deschisa cu arbori paraleli.
Standardizata in STAS 1163-71, STAS 7192-65 [dimensiuni pentru curele trapezoidale inguste] si STAS 1162-80 [dimensiuni pentru roti de curea].
2.1 Date initiale.
2.2 Tipul de curea.
Pentru puterea si turatia rezulta din calcul cureaua de tip SPZ.
6
Fig. 2 – Transmisie prin curea
Diametrul primitiv al rotii mici , se recomanda sa fie de 3 ori mai mare
decat diametrul de montaj (diametrul arborelui electromotorului).
Diam. primitiv
DpSectiunea canalului
nominal abateri limita
Y Z A B C D E (18)Tipul curelei trapezoidale
Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E (10X15)Ordinea de preferinta a diametrelor primitive
125 +2.00 + ++ ++ ++ ++ +
2.3 Calculul parametrilor geometrici
7
Lungimea primitivaLp
Curea trapezoidala ingusta tip Dif. max. admisa intre lungimile primitive ale
curelelor din acelasi set, la transmisii cu mai multe
cureleNominala abateri
limitaSPZ SPA SPB (16x15) SPC La seturi de
fabricatie curenta
La seturi de precizie
1600 ++ ++ ++ ++ 5 2.5
2.4 Calculul fortelor.
2.5 Calculul numarului de curele z.
- coeficient de functionare;
- coeficient de lungime;
- coeficient de infasurare;
- puterea de calcul;
- puterea nominala;
8
- coeficient minim de curele.
2.6 Dimensiuni si lungimi la curele trapezoidale.
Tipul curelei
Dimensiunile caracteristice ale sectiunii
Lp x h
a[mm]
H[mm]
[mm] [grade]
Lungimi primitive
Lp[mm]
[mm]
Sectiunea curelei
Ac[mm]
Min. Max.
Curele trapezoidale inguste STAS 7192-
65
SPZ 8.5x8.0 10 2 630 3550 71 54
Fig. 3 – Dimensiuni constructive curea trapezoidala
9
2.7 Dimensiunile rotilor transimisiei prin curele trapezoidale.
Fig. 4 – Dimensiuni constructive roata de curea trapezoidala
Tipul curelei
Diametrul primitiv min. Diametrul primitiv
max.
Diametrele canalelor [mm]
f e r
*Curea
trapezoidala ingusta 7192-65
SPZ 80 - 63 - 80
- - 800 8.5 2.5 9.0 0.5
Fig. 5 – Reprezentare roata curea
10
3. Proiectarea angrenajelor cilindrice cu dinti drepti.
3.1 Date initiale.
Conditii de funtionare:
- ciclograma de incarcare constanta;
- socuri medii pentru transimisia masinilor unelte;
- constructia angrenajului este inchisa [reductoare si cutii de viteza];
- material: OLC45
3.2 Predimensionarea angrenajelor cilindrice.
In etapa de predimensionare, se determina distant dintre axe din conditia de rezistenta a dintilor la oboseala de contact si modulul danturii sin conditia de rezistenta a dintilor la incovoiere.
3.2.1 Distanta minima necesara dintre axe
unde:
- raportul numerelor de dinti;
- momentul de torsiune la roata dintata 2;
- factor de utilizare;
- factor dinamic pentru dantura dreapta;
- factor de repartitie a sarcinii pe latimea danturii;
- factorul repartitiei frontale a sarcinii;
- coeficientul axial al latimii danturii;
- factor de influenta al formei flancurilor dintilor;
- factorul de influenta al gradului de acoperire;
- factorul de inclinare al danturii;
- factorul admisibil de siguranta;
- rezistenta de baza limita de oboseala de contact [pentru OLC45];
11
- factorul materialelor;
- factor de influenta al duratei de functionare;
- factor de influenta al ungerii;
- factor de rugozitate;
- factor de influenta al vitezei;
- factor dimensional;
- factorul rapoartelor duritatilor.
Fig. 6 – Distanta dintre axe
3.2.2 Modulul normal minim necesar.
Modulul normal se calculeaza din conditia de rezistenta a dintilor la incovoiere.
unde:
- momentul de torsiune la incovoiere;
12
- factor de repartitie a sarcinii pe latime;
- factor de repartitie a sarcinii la incovoierea dintilor;
- factor de forma a dintelui;
- factor de concentrare la piciorul dintelui;
- factor de inclinare a dintelui;
- factorul gradului de acoperire;
- factor de siguranta;
- rezistenta de baza limita la oboseala de incovoiere pentru roata;
- factorul duratei de functionare;
- factor de material;
- factor de rugozitate;
- factor de dimensiune.
3.2.3 Stabilirea numerelor de dinti.
3.2.4 Recalcularea modulului normal.
3.2.5 Distanta de referinta dintre axe.
3.2.6 Se calculeaza unghiul de angrenare.
3.2.7 Se calculeaza coeficientul deplasarilor de profil, prin suma deplasarilor.
13
Suma deplasarilor se repartizeaza in si - coeficientii deplasarilor de profil pe cele doua roti.Recomandari:
;
, se adopta
De obicei , apare cand .
3.3 Calculul elementelor geometrice ale angrenajului.
Nr. crt.
Elementul geometric Formula de calcul
Angrenaj cu dinti drepti
Unitatea de
masura1. Numarul de
dinti21 58 -
2. Modulul normal
STAS 822-82 2.75 [mm]
3. Unghiul de presiune
20
4. Coeficientul capului de referinta
1.0-
5. Coeficientul jocului de
cap
0.25-
6. Raportul de transmitere
2.8-
7. Distanta de referinta
dintre axe
110 [mm]
8. Distanta dintre axe
standardizata
112 [mm]
9. Unghiul de angrenare
23.07
10. Diametrul de divizare
57.75 159.5 [mm]
11. Diametrul de rostogolire
59.5 164.45 [mm]
12. Coeficientul modificarii
distantei dintre axe
0.72
-
13. Coeficientul de micsorare a jocului de referinta la
-0.06
-
14
cap
14. Diametrul de picior
53.07 154.27 [mm]
15. Inaltimea de referinta
6.18 [mm]
16. Diametrul de cap scurtat
65.78 166.7 [mm]
17. Diametrul de baza
54.26 149.88 [mm]
18. Pasul de divizare
8.63 [mm]
19. Pasul de rostogolire
8.9 [mm]
20. Pasul de baza 8.1 [mm]
21. Unghiul de presiune la
capul dintelui
34.91 24.49
22. Gradul de acoperire al angrenajului
1.17
-23. Unghiul de
presiune pe cilindru
25.84 21.56
24. Numarul teoretic de dinti pentru cota peste
dinti
3.07 6.94
-
25. Numarul real de dinti pentru
masurarea cotei peste
dinti
4 7
-
26. Cota peste N dinti
39.04 54.79 -
27. Stabilirea latimii danturii
39.2 [mm]
4. Proiectarea arborilor. Predimensionarea arborilor.
Predimensionarea urmareste determinarea dimensiunilor arborilor. Conditiile constructive impun distanta dintre reazeme si pozitia reactiunilor unde actioneaza sarcinile exterioare.
4.1 Alegerea materialului.
OLC45
4.2 Predimensionarea se face din conditia de rezistenta la torsiune.
15
4.3 Stabilirea dimensiunilor treptelor arborelui.
4.4 Lungimile treptelor.
16
Fig. 7 – Diagramele de solicitare ale arborelui
17
4.5 Calculul reactiunilor.
Nr. crt.
[Nmm] [Nmm] [mm] [mm]Arbore 1
1 5967.3 51248.07 21.17 302 16907.35 53634.08 21.49 323 21929.83 55422.68 21.73 354 65985.4 83335.64 24.89 385 16496.35 16496.35 15.51 35
Arbore 22 0 140679.18 29.64 383 16060.39 16060.39 14.38 404 64241.59 154653.2 30.59 505 9513.79 141592.97 29.7 40
18
Nr.
crt. [Nmm] [Nmm] [mm]
Arbore 1
1
2
3
4
5
Arbore 2
2
3
4
5
5. Alegerea standardizata a benzilor de pasla si a canalelor pentru inele si benzi.
19
Fig. 8 – Benzi de pasla. Canale pentru inele si benzi.
Nr. arbore Diametrul arborelui d
a a lnominal abateri
limitanominal abateri
limita1 32 6 5 1382 38 6 5 160
Nr. arbore Diametrul arborelui d
h 11
d3H 12
d4H 12
b1H 13
b2
1 32 33 45 4 5.52 38 39 51 4 5.5
6. Calculul de alegere a rulmentilor standardizati.
20
Fig. 9 – Rulment radial cu bile
Nr. arbore Dimensiuni [mm]
Capacitatea de incarcare
[daN]
Simbolul rulmentului
d D B r dinamicaC
statica executie normala
1 35 62 14 1.5 1250 865 6007 2 40 68 15 1.5 1320 950 6008
7. Calculul de dimensionare al penelor STAS 1004-81.
21
Fig. 10 – Asamblare cu pana paralela
Fig. 11 – Pana paralela – dimensiuni constructive
Pana pentru:
Diametrul arborelui d
Dimensiunile nominale ale
penelor
Dimensiunile canaluluiLatimea b Adancimea Raza de
racordare r
Nominal
Abateri limita arbore t1 butuc t2ajustaj liber ajustaj normal ajustaj
presatnominal abateri
limitanominal abateri
limitamax. min.
Peste Pana la
b h arbore H9
butuc D10
arbore N9
butuc J9
arbore si butuc
P9Roata curea
30 38 10 8 10 +0.0360
+0.098+0.040
0+0.036
+0.018-0.018
-0.015-0.051
5.0 +0.20 3.3 +0.20 0.40 0.25
Roata dintata
1
38 44 12 8 12 +0.0430
+0.120-0.050
0-0.043
+0.0215-0.0215
-0.018-0.061
5.0 +0.20 3.3 +0.20 0.40 0.25
Roata dintata
2
50 58 16 10 16 +0.0430
+0.120+0.050
0-0.043
+0.0215-0.0215
-0.018-0.061
6.0 +0.20 4.3 +0.20 0.40 0.25
Arbore iesire
38 44 12 8 12 +0.0430
+0.120-0.050
0-0.043
+0.0215-0.0215
-0.018-0.061
5.0 +0.20 3.3 +0.20 0.40 0.25
22
Calcul pana roata curea
Calcul pana roata dintata 1
Calcul pana roata dintata 2
23
Calcul pana arbore iesire
III. Bibliografie.
1. M. Gafitanu – Indrumar proiectarea organelor de masini. Curele si lanturi. Institutul Politehnic Iasi, 1983;2. M. Gafitanu – Indrumar de proiectare arbori drepti, imbinari cu pene si caneluri, lagare radiale. Institutul Politehnic Iasi, 1983;3. Liviu Hostiuc – Reductoare cu roti dintate. Institutul Politehnic Iasi, 1980;4. M. Gafitanu – Organe de masini vol. I. Editura tehnica, Bucuresti, 1980;5. M. Gafitanu – Organe de masini vol. II. Editura tehnica, Bucuresti, 1981.
24
