Reductor Cilindric Muntaeanu V

7/28/2019 Reductor Cilindric Muntaeanu V.

1/44

ModCoala document. Semn. Data

Pag.

CUPRINSntroducere

Tema de proectare

1.Alegerea motorului electric i calculul cinematic al acionrii electromecanice

1.1.1.Determinarea puterii la arborele mecanismului de lucru a mainii

1.1.2.Determinarea randamentului total al mecanismului

1.1.3.Determinarea puterii necesare a motorului

1.1.4.Determinarea turaiei necesare a motorului electric

1.1.5.Alegerea motorului conform standardelor

1.2.Calculul cinematic al mecanismului de acionare

1.2.1.Determinarea raportului de transmisie a mecanismului de acionare

1.2.2.Repartizarea raportului total pe trepte a mecanismului de acionare

1.2.3. Determinarea turaiei i vitezei unghiulare a arborilor mecanismului

1.2.4. Determinarea puterii necerare la fiecare arbore

1.2.5. Determinarea momentului de torsiune care trebuie s fie realizat la fiecarearbore

2. Alegerea materialului pentru roile dinate i determinarea rezistenelor

admisibile

2.1. Alegerea materialului pentru roile dinate

2.2.Determinarea rezistenelor admisibile

2.2.1.Determinarea rezistenelor admisibile la contact la oboseal

2.2.2.Determinarea rezistenelor admisibile la oboseal

3.Calculul de proectare al angrenajului cilindric


2/44


Pag.

3.1.Calculul de pre-dimensionare a angrenajului cilindric....................................13

3.1.1.Distana dintre axe........................................................................................13

3.1.2.Determinarea prealabil a modulului normal al angrenajului......................13

3.1.3.Determinarea unghiului de nclinare ...........................................................13

3.1.4.Dalculul numrului sumar de dini ..............................................................14

3.1.5.Verificarea unghiului de nclinare a danturii................................................14

3.1.6.Determinarea numrului de dini pentru pinion i roat dinat...................14

3.2.Proectarea angrenajului cilindric.14

3.2.1.Verificarea raportului de transmitere i determinarea erorii relative..........143.2.2.Parametrii geometrici ai roilor dinate.........................................................15

3.3.Forele n angrenaj...........................................................................................16

3.4.Stabilirea gradului de precizie la fabricarea roilor dinate, care se

stabilete n funcie de viteza circular............................................................................16

3.5.Calculul de verificare a angrenajului la oboseal............................................16

3.6.Calculul de verificare al angrenajului dup tensiunile de contact laoboseal...........................................................................................................................17

4. Schiarea arborilor i a roilor dinate i a schemei reductorului..18

4.1.Schiarea arborelor..........................................................................................18

4.1.1.Schiarea arborelui I conductor ..............................................................18

4.1.2.Schiarea arborelui II condus ...................................................................204.2.Schiarea roatei dinate....................................................................................21

4.3.Elaborerea schemei reductorului.....................................................................21

5. Calculul de verificare al arborilor..23

5.1.Calculul de verificare al arborelui conductor................................................23

5.1.1.Construirea diagramei momentului ncovoietor...........................................23

5.1.1.1.Determinatea momentului ncovoietor n plan vertical.............................23

2


3/44


Pag.

5.1.1.2.Determinarea reaciilor n reazemele a i b..............................................23

5.1.1.3.Construirea momentului ncovoetor n plan vertical................................24

5.1.2.1.Determinatea momentului ncovoietor n plan orizontal..........................24


5.1.2.3.Construirea momentului ncovoetor n plan orizontal..............................25

5.1.3.Construirea diagramei momentului ncovoietor rezultant...........................25

5.1.4.Construirea diagramei momentului de torsiune...........................................25

5.1.5.Construirea diagramei momentului echivalent............................................26

5.1.6. Determinarea reaciilor sumare n reazemele a i b....................................265.2.Calculul de verificare al arborelui condus......................................................28

5.2.1.Construirea diagramei momentului ncovoietor..........................................28

5.2.1.1.Determinatea momentului ncovoietor n plan vertical............................28


5.2.1.3.Construirea momentului ncovoetor n plan vertical................................28

5.2.2.1.Determinatea momentului ncovoietor n plan orizontal..........................29

5.2.2.2.Determinarea reaciilor n reazemele a i b...............................................29

5.2.2.3.Construirea momentului ncovoetor n plan orizontal...............................29

5.2.3.Construirea diagramei momentului ncovoietor rezultant............................30

5.2.4.Construirea diagramei momentului de torsiune...........................................30

5.2.5.Construirea diagramei momentului echivalent............................................30

5.2.6. Determinarea reaciilor sumare n reazemele a i b....................................32

5.3.Calculul de verifiare al arborelui condus la solicitri statice..........................32

5.4.Calculul de verificare al arborelui condus la solicitri dinamice....................32

6. Calculul de verificere a rulmenilor...35

6.1.Determinarea componentei axiale cauzat de reaciile radiale........................35

3


4/44


Pag.

6.2.Alegerea coeficienilor de sarcin x i y.........................................................36

6.3.Determinarea sarcinii echivalente n rezimile a i b.......................................36

6.4.Calculul duratei de funcionate.......................................................................36

6.5.Calculul duratei de funcionate necesare de funcionare a rulmenilor...........36

7. Alegerea penelor i calculul de verificare a penelor.37

8. Alegerea lubrifiantului i a sistemei de ungere.39

9. Parametrii geometrici ai corpului reductorului i a capacelor pentrurulmeni40

9.1.Parametrii geometrici ai corpului40

9.2.Parametrii geometrici ai capacelor pentru rulmeni41

ncheiere....42

Bibliografie............................................................................................................43

4


5/44


Pag.

INTRODUCEREElaborarea 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 specialitatei a celui de diplom.Funcionarea oricrui reductor este nsoit 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 provoacuzura.

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

Reductorul este un mecanism care micoreaz viteza unghiular imrete momentul de rotaie n mecanismele cu aciune de la motorulelectric la maina de lucru.

Reductorul are menirea de a micora viteza i corespunztor de a mrimomentul rotaiei 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).

Reductorul pe larg se ntrebuineaz n diferite ramuri ale industrieiconstructoare de maini, de aceea exist i mai multe tipuri de maini.

Pentru a micora dimensiunile organelor de maini, n industriaconstructoare de maini ntrebuineaz motoarele reductoarele ce constaudintr-un agregat n care sunt unite motorul i reductorul.


6/44


Pag.

TEMA DE PROECTARE

Fig.1.Mecanismul de acionare a malaxatorului.

5


7/44


Pag.

1. ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC I CALCULULCINEMATIC AL ACIONRII ELECTROMECANICE

1.1.1.Determinarea puterii la arborele mecanismului de lucru

a mainiiPuterea necesar iesP la arborele de acionare se determin din relaia :

3 0.59 1.78ies iesP M = = = kW3 3

12 10 2 0.18 10 0.59,750

ies

Vs

D

= = = - viteza unghiular la iesire.

D=750 mm distana curelei

1.1.2.Determinarea randamentului total al mecanismului

Randamentul total al mecanismului de acionare tot se determin ca produsulrandamentelor unitilor componente :

tot= 3rultr.cil cureaunde: tr.cil - randmentul reductorului cilindric ;

rul.-randamentul rulmentului;

curea- randamentul transmisiei prin curea;Conform tabelului 2.1 [1] valorile randamentului sunt:

tr.cil=0,97; rul=0,99; curea=0,95;

tot=0,9930,970,95=0,891.1.3.Determinarea puterii necesare a motorului

1.782, kW

0.89

nec iesme

tot

Pp

= = =

1.1.4.Determinarea turaiei necesare a motorului electric

16.33 40 653, / minnec preal

me ies tot n n U rot = = =unde:

. 4 3.5 14preal preal preal

tot tr cil cureaU U U= = =

nies turaia organului de lucru;30

48.3 rot/miniesiesn

= =

. 3.5preal

tr cilU = -raportul de transmisie areductorului cilindric.

4prealcureaU = -raportul de transmisie prin curea

7

6


8/44


Pag.

1.1.5.Alegerea motorului conform standardelorConform tab.17.8 [1] alegem motorul electric, cu condiia

2,necme meP P kW =

, 676 750, / minnecme men n rot Deci motorul electric va fi de tipul: 112MA8/700

1.2.Calculul cinematic al mecanismului de acionare1.2.1.Determinarea raportului de transmisie a mecanismului

de acionare700

14.548.3

metot

ies

nU

n= = =

1.2.2.Repartizarea raportului total pe trepte a mecanismuluide acionare

Stabilim definitiv raportul de transmisie pentru transmisia din lan:

.3.5tr cil I U U= =

atunci UII=Ucurea=.

14.54.16

3.5

tot

tr cil

U

U= =

1.2.3.Determinarea turaiei i vitezei unghiulare a arborilormecanismului1 700, / minmen n rot = =

111

3.14 70073.26,

30 30

ns

= = =

2

.

700168, / min

4.16

me

tr melc

nn rot

U= = =

122

3.14 16817.6,

30 30

ns

= = =

23

.

16848, / min

3.5tr lant

nn rot

U= = =

133

3.14 48

5.09,30 30

n

s

= = =

8


9/44


Pag.

1.2.4.Determinarea puterii necerare la fiecare arbore

P4=Pies=1,8 kW

43

1.8 1.85,0.99

rul

PP kW

= = =

32

.

1.852.08,

0.97tr lant

PP kW

= = =

21

.

2.082.23,

0.95tr melc

PP kW

= = =

1.2.5.Determinarea momentului de torsiune care trebuie sfie realizat la fiecare arbore

3

11

1

2.23 1030,

73.3

PT N m

= = =

3

22

2

2.08 10110,

17.6

PT N m

= = =

3

33

3

1.8 10400,

5.09

PT N m

= = =

9


10/44


Pag.

2. ALEGEREA MATERIALULUI PENTRU ROILEDINATE I DETERMINAREA REZISTENELOR

ADMISIBILE

Datele iniiale

n1=168 rot/min;

1=17,6 s-1;

T1=110 Nmm

n2=48 rot/min;

2=5,09 s-1;

T2=400 Nmm

U=3,5

2.1. Alegerea materialului pentru roile dinate

De cele mai dese ori roile dinate se fabrific din metele feroase oelur-carbonsau oeluri aliate. Se recomand folosirea n mod curent a oelurilor carbon obinuite ia oelurilor de calitete slab aliate, care sunt supuse numai unui tratament termic derecoacere, de normalizare dup forjare.

Dup duritatea danturii roile dinate se mpart n dou grupe:

cu duritatea 350 HB;

cu duritatea > 350 HB.

n prezenta lucrare, roile dinate vor avea duritatea 350 HB.

Totodat din condiia de uzur uniform a roilor, duritatea pinionului trebuie sfie mai mare ca duritatea roii dinate cu aproximativ (20...30) HB de obicei ambele roise fabrific din acelai material iar diferena de duritate se obine n urma tratamentuluitermic. Materialul roilor dinate se alege din tabelul 5.1 [1].

Tipul oelului: oel 45

Cu duritate: - pentru pinion HB1=HB2+25=200+25=225 kW;

-pentru roata dinat HB2=200 kW.

10


11/44


Pag.

2.2.Determinarea rezistenelor admisibile

2.2.1.Determinarea rezistenelor admisibile la contact laoboseal

Se determin dup relaia:limR

HHp

Hn

=

Unde limRH rezistena limit de contact la oboseal pentru numrul nul de

cicluri care se determin dup tabelul 5.2 [1].

nH - coeficientul de siguran.

Pentru oelri cu duritatea 350 HB i flancurile dinilor de calitate bun nH=1,1.lim 2

1 12 70 2 225 70 520, /R

H HB N mm = + = + =

lim 2

2 22 70 2 200 70 470, /R

H HB N mm = + = + =

lim21

1

520472, /

1.1

R

HHp

H

N mmn

= = =

lim22

2

470427, /

1.1

R

HHp

H

N mmn

= = =

2.2.2.Determinarea rezistenelor admisibile la oboseal

Se determin dup expresia:

limR

FFp N

F

Yn

=

Unde limRF rezistena limit la oboseal pentru numrul nul de cicluri care se

determin dup tabelul 5.3 [1].

nF - coeficientul de siguran. Pentru roile dinate obinute prin forjare,laminare - nF=1,7...2,2

1...2NY = - factor de durabilitate, pentru roile dinate cu

duritatea 350 HB

11


12/44


13/44


Pag.

3.CALCULUL DE PROECTARE AL ANGRENAJULUICILINDRIC

3.1.Calculul de pre-dimensionare a angrenajului cilindric

Acest calcul const n determinarea ctorva parametri geometrici ai angrenajului

Distana dintre axe

Numrul de dini ai roilor dinatez1,z2

Modulului normal al angrenajului mn;

Unghiul de nclinare a danturii,.

3.1.1.Distana dintre axe

2

2 2 2 2

2

400000 1( ' 1) 43(3.5 1) 154,

' 3.5 427 .32

H

w a

HP ba

T ka k U mm

U

= + = + =

Unde ak =43 pentru angrenaje cu dantura nclinat

2T =400000 N/mm momentul de rsucire pe arborele condus

Hk =1 factor de repartiie neuniform a sarcinii pe lungimea dintelui

2HP =427 N/mm2 - rezistena admisibil la contact la oboseal a roii

dinate

'U =3,5- raportul de transmisie al reductorului

ba =0,32 factorullimii coroanei roii dinate, care se ia, n cazul

reductoarelor nestandarde, cu o singur treapt ba =0,28...0,36

3.1.2.Determinarea prealabil a modulului normal alangrenajului

' 0.15 0.15 154 2.4,wm a mm= = = -din irul standard din tabelul 5,5 [1]sealege m=2.5,mm.

3.1.3.Determinarea unghiului de nclinareUnghiul minim de nclinare a danturii se determin din expresia:

13


14/44


Pag.

min

2

4 4 2.5arcsin arcsin 11.26

51.2

m

b

= = =

2 0.32 154 51.2bab a = = =

3.1.4.Calculul numrului sumar de dini

min2 cos 2 154 cos11.26

1252.5

aZ

m

= = =

2

2 2 10836 7.2

5

waq zm

= = =

3.1.5.Verificarea unghiului de nclinare a danturii

125 2.5arccos arccos 11.4

2 2 154

Z m

a

= = =

o

3.1.6.Determinarea numrului de dini pentru pinion i roatdinat

1125 27

' 1 3.5 1

ZZ

U= = =+ +

2 1' 27 3.5 95Z Z U= = =

3.2.Proectarea angrenajului cilindric

3.2.1.Verificarea raportului de transmitere i determinareaerorii relative

2

1

953.5

27

ZU

Z= = =

'100% 4%

U UU

U

=

0%U =

14


15/44


Pag.

3.2.2.Parametrii geometrici ai roilor dinate

diametrele cercurilor de divizare

1 1 / cos 2.5 27 / cos11.4 68,d m Z mm= = =

2 2/ cos 2.5 95/ cos11.4 240,d m Z mm= = =

diametrele cercurilor de cap

1 12 68 2 2.5 73,

ad d m mm= + = + =

2 22 240 2 2.5 246,ad d m mm= + = + =

diametrele cercurilor de piceor

1 1 2.5 68 6.25 61.75,fd d m mm= = =

2 2 2.5 240 2.5 2.5 234.75,fd d m mm= = =

diametrele cercurilor de baz

1 1cos 68 cos20 63,bd d mm= = =

2 2cos 240 cos20 224,

bd d mm= = =

distana dintre axe

1 2 68 240 154,2 2 2 2

w

d da mm= + = + =

grosimea dintelui pe cercul de divizare

3.14 2.53.925,

2 2

mS mm

= = =

nlimea dintelui

2.25 2.25 2.5 5.625,h m mm= = =

limea coroanei roii dinate

2 154 0.32 48,ab a mm = = =

15


16/44


Pag.

limea pinionului

1 2 3.5 48 3.5 52,b b mm= + = + =

3.3.Forele n angrenaj

fora circular

2

2

2 2 4000003319,

240t

TF N

d

= = =

fora axial

3319 11.4 663,a tF F tg tg N= = =

forele radiale

3319 201232,

cos cos11.4

tr

F tg tgF N

= = =

Unde =20 - unghiul standard de angrenare.

3.4.Stabilirea gradului de precizie la fabricarea roilordinate, care se stabilete n funcie de viteza circular

2 2

3 3

240 5.0240.6

2 10 2 10

dv

= = =

Unde 2=5,024 s-1 viteza unghiular a arborelui condus

d2 =240 mm diametrul cercului de divizare

3.5.Calculul de verificare a angrenajului la oboseal

2

2 2

2

3319 1.075 1 1.2 0.91 3.63261

42 2.5

t F F Fv F

F FP

F k k k Y Y

b m

= = =

2 11 1

2

350 3.63302

4.17

F FF FP

F

Y

Y

= = =

Unde Fk = 1,075- factorul de repartiie neuniform a sarcinii ntre dini

16


17/44


Pag.

Fk =1 factorul de repartiie a sarcinii neuniforme pe lungimea dinilor

Fvk =1,2 factorul dinamic desarcin ce depinde viteza circular

1 0.91140Y

= = -factorul de nclinare a danturii

1FY =4,17, 2FY =3,63 coeficienii formei dintelui, care se aleg din

tabelul 4.3 [3]

3.6.Calculul de verificare al angrenajului dup tensiunile decontact la oboseal

2

2 2

( 1) 3319(3.5 1)1.1 1 1.1376 420240 48

t H H Hv

H HpF U k k kk

d b

+ + = = =

Unde k=376

Hk =1,1

Hk =1

Hvk =1,1

17


18/44


Pag.

4. SCHIAREA ARBORILOR I A ROILOR DINATEI A SCHEMEI REDUCTORULUI

4.1.Schiarea arborelor

Deobicei arborii se fabric din oeluri carbon sau oeluri aliate. n prezenta lucrarematerialul arborelui se alege din tabelul 9.1 pag. 116 [1],

Pentru arboreal 1:

Oel 45, diametrul semifabricatului pn la 120 mm.

DuritateaHB>240

r=800 MPa; c=550 MPa; -1=350 MPa; =0.1

c=300 MPa; -1=210; =0

Pentru arborele condus

Oel CT 5

DuritateaHB>190

r=520 MPa; c=280 MPa; -1=220 MPa; =0;

c=150 MPa; -1=110; =0

Forma arborelor cilindric n trepte . Nectnd pa faptul c arbori snt solicitaila torsiune si la ncovoiere diametrul primului sector se determin numai din condiiade rezisten la torsiune.

4.1.1.Schiarea arborelui I conductor

Fig.2.Schia arborelui 1.

18


19/44


Pag.

1 331

1100001.1 1.1 28.74

0.2 0.2 30

I

a

Td

, acceptm ca

1

Id =29 mm;

a =15...40=18

2 1 2 29 2 2.2 34,I Id d t mm= + = + =

Unde t=2 , se alege dup diametrul 1Id de la pag.118 [1].

3 2 2 34 2 2.5 40,I Id d t mm= + = + =

Unde t=2,2 , se alege dup diametrul 2Id de la pag.118 [1].

4 3 3 39 3 2 45,I Id d r mm= + = + =

Unde r=2 , se alege dup diametrul 3Id de la pag.118 [1].

Dat fiind faptul c 3Id este diametrul unde trebuie asamblai rulmenii, iar

rulmenii la rndul su sunt articole standard, dup 3Id din catalog trebuie ales rulmentul

necesar.

Pentru reductor melcat se recomand rulmeni radiali axiali cu role conice, dintabelul 17.16 pag.267 [1].

Simbolul rulmentului 36208

3 40,Id d mm= =

D=80,mm

B=18,mm

cr=30.6,kN

cor=23.7,kN

Fig.3.Schia rulmentului radial axial.

19


20/44


Pag.

4.1.2.Schiarea arborelui II condus

1 331

4000001.1 1.1 41

0.2 0.2 38

II

a

Td

, acceptm ca

1

IId =40 mm;

a =15...40=38

2 1 2 41 2 2.5 46,II II

d d t mm= + = + =

Unde t=2,5 , se alege dup diametrul 1IId de la pag.118 [1].

3 2 2 45 2 2.8 50,II II

d d t mm= + = + =

4 3 2 50 2 2.8 55,II IId d t mm= + = + =

Dup 3IId din tabelul 17.16 pag.267 [1] trebuie ales rulmentul necesar.

Simbolul rulmentului 36208

2 50,IId d mm= =

D=90,mm

B=20,mm

cr=33.9,kN

cor=27.6,kN

Fig.4.Scia arborelui 2.

20


21/44


Pag.

4.2.Schiarea roatei dinate

s=0,05d2=0,0545=2.25,mm

s0=1.2s=1,22,25=2.7,mm

h=0,15b2=1,1534=5,mm

b20,75da10,754634,5,mm

b2=34

t=0,8h=0,85=4

lbut=1,8b2=1,834=64,mm

dbut=1,4 3IId =1,450=70,mm

d025,mm

c=0,25b2=8,5.mm

4.3.Elaborerea schemei reductorului

Pentru determinarea dimensiunilor longitudinale ale arborelui e nevoie deelaborarea schemei reductorului. n particular vor fi determinate distanele de lamijlocul rulmentului pin la mijlocul danturii:

Fig.5.Schia roii melcate

21


22/44


Pag.

Cnd 2P


23/44


Pag.

5. CALCULUL DE VERIFICARE AL ARBORILOR

Pentru efectuarea calculului de verificare e nevoie s cunoatemseciunea periculoas a arborelui, iar pentru determinarea seciunii periculoase e nevoiede a construi diagramele momentului de

n232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323

232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323

2323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323

2323232323232323=110,Nm

5.1.1.1.Determinatea momentului ncovoietor n plan vertical

5.1.1.2.Determinarea reaciilor n reazemele A i B

1( ) 0

nv

ii

M A= =1

1 1 2( ) 02

I I I

r a By

d

F l F R l l + + =

1

( ) 0n

v

i

i

M B=

= 11 2 1 1 2( ) 02

I I I

r a Ay

dF l F R l l + =

11

1 2

341232 57 663

2 2 714,( ) 57 57

I

r a

By I I

dF l F

R Nl l

+ += = =

+ +

11

1 2

341232 57 663

2 2 517,( ) 57 57

I

r a

Ay I I

dF l F

R Nl l

= = =

+ +

5.1.1.3.Construirea momentului ncovoetor n plan vertical

Sectorul I:

23


24/44


25/44


Pag.

0, 094591, , x=57,mm

oI

z AxxM R x

N mm cind== =

Sectorul II:

0, 0

94591, , x=57,mm

oII

z Bx

xM R x

N mm cind

== =

5.1.3.Construirea diagramei momentului ncovoietorrezultant

Dat fiind faptul c diagramele momentului ncovoietor sunt reciproc

perpendiculare le putem determina conform teoremei lui Pitagora

2 2( ) ( )v oz z zM M M= +

1 2 20 0 0zM = + =

2 2 229476 94591 99077.zM N mm= + =

3 2 270698 94591 118091.zM N mm= + =

4 2 20 0 0zM = + =

5.1.4.Construirea diagramei momentului de torsiune

1110000,tM T N mm= =

5.1.5.Construirea diagramei momentului echivalent

25


26/44


Pag.

2 20.75e z tM M M= +

1 2 20 0.75 110000 151725,e

M N mm= + =

2 2 299077 0.75 28600 137445,eM N mm= + =

3 2 2118091 0.75 0 118091,eM N mm= + =

4 2 20 0.75 0 0,eM N mm= + =

5.1.6. Determinarea reaciilor sumare n reazemele A i B

2 2 2 21659 517 1737,Ar Ax AyR R R N= + = + =

2 2 2 21659 714 1806,Br Bx ByR R R N= + = + =

26


27/44


Pag.

Diagrama

momentul echivalent

Diagrama

momentul de torsiune

Diagrama momentulncovoietor rezultant

Fig.7.Diagramele momentelor pentru arborele conductor

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

27


28/44


Pag.

5.2.Calculul de verificare al arborelui condus

5.2.1.Construirea diagramei momentului ncovoietor

Datele iniiale:

1 2 57,II IIl l mm= =

Ft=3319,N

Fr=1232,N

Fa=663,N

d1=50,mm

T2=400,Nm

5.2.1.1.Determinatea momentului ncovoietor n plan vertical


1

( ) 0n

v

i

i

M A=

= 1 1 1 2( ) 02

II II II

a r By

dF F l R l l + + =

1

( ) 0n

v

i

i

M B=

= 1 2 1 2( ) 02

II II II

a r Ay

dF F l R l l+ + =

1

1

1 2

501232 57 663

2 2 470,( ) 57 57

II

r a

By II II

dF l F

R Nl l

= = =

+ +

12

1 2

50663 1232 57

2 2 761,( ) 57 57

II

a r

Ay II II

dF F l

R Nl l

+ + = = =

+ +

5.2.1.3.Construirea momentului ncovoetor n plan vertical

Sectorul I:

0, 0

43377, , x=57,mm

vI

z Ay

x

M R x N mm cind

=

= =


29/44


Pag.

Sectorul II:

0, 0

26790, , x=57,mm

vII

z By

xM R x

N mm cind

== =

5.2.2.1.Determinatea momentului ncovoietor n planorizontal


1

( ) 0n

o

i

i

M A=

= 1 1 2( ) 0II II IIt BxF l R l l + + =

1

( ) 0n

oi

i

M B=

= 1 1 2( ) 0II II IIt AxF l R l l + =

1

1 2

3319 571659,

( ) 57 57

II

tBx II II

F lR N

l l

= = =

+ +

1

1 2

3319 571659,

( ) 57 57

II

tAx II II

F lR N

l l

= = =

+ +5.2.2.3.Construirea momentului ncovoetor n plan orizontal

Sectorul I:

28


30/44


Pag.

0, 0

94563, , x=57,mm

oI

z Ax

xM R x

N mm cind

== =

Sectorul II:

0, 0

94563, , x=57,mm

oII

z Bx

xM R x

N mm cind

== =

5.2.3.Construirea diagramei momentului ncovoietorrezultant

2 2( ) ( )v oz z zM M M= +

1 2 20 0 0z

M = + =

2 2 243377 94563 104037.z

M N mm= + =

3 2 226790 94563 98284.zM N mm= + =

4 2 20 0 0zM = + =

5.2.4.Construirea diagramei momentului de torsiune

2400000,tM T N mm= =

5.2.5.Construirea diagramei momentului echivalent

2 20.75e z t

M M M= +

1 2 20 0.75 400000 346410,eM N mm= + =

2 2 2

104037 0.75 400000 361695,eM N mm= + =

29


31/44


Pag.

3 2 298284 0.75 0 98284,eM N mm= + =

4 2 20 0.75 0 0,eM N mm= + =

30


32/44


Pag.

Diagramamomentul echivalent

Diagrama

momentul ncovoietor

rezultant

Diagrama

momentul de torsiune

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Fig.8.Diagramele momentelor pentru arborele condus

31


33/44


Pag.

5.2.6. Determinarea reaciilor sumare n reazemele A i B

2 2 2 2761 1659 1825,Ar Ax AyR R R N= + = + =

2 2 2 2

470 1659 1724,B

r Bx ByR R R N= + = + =

5.3.Calculul de verifiare al arborelui condus la solicitristatice

Acest calcul const n determinarea diametrului arborelui condus n seciuneapericuloas dup formula 9.9. pag. 124 [1]

33

361695

380.1 0.1 64

e

a

M

d mm

UndeMe=361695,Nmm momentul echivalent maximal

a =64 tensiunea normal admisibil, se ia din tab. 9.9. pag125 [1] n

dependen de 3IId , 3

IId ddeci ne aranjeaz diametrul nostrum.

5.4.Calculul de verificare al arborelui condus la solicitridinamice

Acest calcul const n determinarea coeficientului de siguran i compararea luicu cel necesar

2 21.3...2.1

a

S SS S

S S

= =

+ 2 215.1 5.6

5.2515.1 5.6

S

= =+

Unde 1( )( )

D

a m

S

= + - coeficientul de siguran dup tensiunea normal

1( )

( )

D

a m

S

=

+ - coeficientul de siguran dup tensiunea tangenial

, coeficieni de asimetrie a ciclurilor respective

=0,050

,m m

amplitudinile medii ale lui ,

32


34/44


Pag.

1( ) 100 15.16.6

D

a

S

= = = 1( ) 68 5.6

12.1

D

a

S

= = =

1040376.6

15740

ta

z

M

W = = =

40000012.1

32972

za

p

M

W

= = =

,z pW W modulele de rezisten axiale i polare

Pentru arborele 2 la seciunea periculoas

3 2 3 2(2 ) 3.14 56 14 9(2 56 9)15740

32 16 32 16 56z

d bh d hW

d

= = =

3 2 3 2(2 ) 3.14 56 14 9(2 56 9)32972

16 16 16 16 56z

d bh d hW

d

= = =

b,h parametrii penii alese din tab. 17.32 [1], pag. 286, n dependen dediametrul arborelui, b=14,mm; h=9, mm

Limitele de rezisten n seciunea periculoas se determin cu relaiile:

11 220( ) 100,

( ) 2.2D

D

MPak = = =

11

130( ) 68,

( ) 1.9D

D

MPak

= = =

Unde 1 =220 MPa 1 - 130 MPa

1 1.65 1( ) 1 1.05 1 2.2,0.76 1

D F

d v

kk k MPak k

= + = + =

1 1.4 1( ) 1 1.05 1 1.9,

0.76 1D F

d v

kk k MPa

k k

= + = + =

Unde k, k factorii efectivi de concentrare, se iau din tab. 12,16 [2],

k=1,65 k =1,4

kd=0,76 coeficientul dimensiunii absolute

33


35/44


Pag.

kF=1,05 factor de rugozitate

kv=1coeficientul influienei prlucrrii termice a suprafeei arborelui, el este 1cnd pentru arbore nu esteprevzut o nbuntire a suprefeei

34


36/44


Pag.

6. CALCULUL DE VERIFICERE A RULMENILOR

Calculul de verificare a rulmenilor const n determinarea duratei de funcionarea rulmenilor alei i compararea ei cu durata de funcionare necesar.

Durabilitatea rulmentului se determin dup relia:

maxor

ech

cL milioane turaii

P

=

Unde orc - capacitatea de ncrcare a rulmentului

max

echP - sarcina echivalent care se calculeaz numai pentru rulmeni radiali-

axiali=3 pentru rulmeni cu bile

max ( )ech r a T P V R X R Y k k= +

V=1 coeficient care ine cont care din inele se rotete;

,r aR R reaciile sumare radiale i axile respectiv n fiecare reazem;

X,Y coeficient de sarcin se aleg din tab. 6

k =1

Tk =1 - coeficient de temperatur. n cazul cnd temperatura nu depete 95C

6.1.Determinarea componentei axiale cauzat de reaciileradiale

1852 0.31 565,A AS r

R R e N= = =

1724 0.31 517,B BS rR R e N= = =

1825,ArR N= 1724,B

rR N=

e=0,31

Dac ASR > BSR - atunci 565,A Aa SR R N= =

35


37/44


38/44


Pag.

7. ALEGEREA PENELOR I CALCULUL DEVERIFICARE A PENELOR

Dat fiind faptul c penele sunt articole standard ele se aleg din tab. 17.33,pag.286 [1], ndependen de diametrul arborilor n locurile respective.

d, mm b, mm h, mm t1, mm t2, mm l, mm

29 8 7 4 4 36

41 12 8 5 3,3 74

56 14 9 5,5 3,8 68

Schema asamblrii prin pene

Fig.9.Schema amplasrii penelor.

Pentru penele alese trebuie de efectuat calculul de verificare al lor.

n caz general penele sunt solicitate att la strivire ct i la forfecare, dar maipericuloase sunt forele de strivire, deaceea verificerea penelor se face din condiia derezisten la strivire:

. .

1

290...100, /

( )str str ac

p

TN mm

d h t l = =

Unde T momentul de rsucire al arborelui

6 74 6 68,p butl l mm= = =

68 16 52,cp pl l b mm= = = - lungimea penei de calcul

36


39/44


Pag.

2

. .

1

2 2 40000090, /

( ) 50(10 6)44str str ac

p

TN mm

d h t l

= = =

Calculul penelor de la capetele arborilor se reduce la calculul lungimii de calcul

Calculul penei de pe arborele conductor:

1

2 2 11000028,

( ) 29(7 4)90

c

p

str

Tl mm

d h t

= =

28 8 36,cp pl l b mm= + = + =

Calculul penei de pe arborele condus:

1

2 2 40000062,

( ) 41(9 5.5)90

c

p

str

Tl mm

d h t

= =

62 12 74,cp pl l mm= = + =

37


40/44


Pag.

8. ALEGEREA LUBRIFIANTULUI I A SISTEMEI DEUNGERE

Pentru micorarea pierderilor la frecare i a intensitaii uzarii suprafeelor ncontact, de asemenea pentru protejarea lor contra griprii i coroziunii i pentruevacuarea mai eficient a cldurii din zona frecrii, trebuie asigurta o ungereeficient.

In construcia de maini modern este utilizat cu succes metoda de ungere aangrenajelor prin barbotare n baie de ulei. La rotirea roilor dinate uleiul improcatde roi se scurge pe suprafata interioar a corpului. n interiorul corpului se formeazo ceaa din picaturi de ulei, cu care sunt acoperite suprafeele tuturor pieselor dininteriorul lui.

Metoda de ungere prin barbotare n baie de ulei este utilizat la viteza rotilordinate de la 0.3 pana la 12.5 m/s. La viteze mai mari uleiul este aruncat de pe dinide catre fortele centrifugale, iar pierderile la amestecarea uleiului se mrescconsiderabil.

n acest angrenaj se vor folosi uleiuri de tipul -A-68, pentru tensiunile decontact aH


41/44


Pag.

9. PARAMETRII GEOMETRICI AI CORPULUI

REDUCTORULUI I A CAPACELOR PENTRU RULMENI9.1.Parametrii geometrici ai corpului

4421.25 1.25 400 5.43 6,T mm = = = - grosimea peretelui corpului;

1.5 1.5 6 9,b mm= = = - grosimea flanelor;

321.25 10,d T mm= -diametrul uruburilor de fixare a capacelor reductorului;

2 12,T mm = = - grosimea tlpii;

0.8 5,a mm = - grosimea de la temelie pn la fundul reductorului;

1.3 8,f mm = = - grosimea fundului reductorului;

Fig.11.Schema corpului reductorului

39


42/44


Pag.

9.2.Parametrii geometrici ai capacelor pentru rulmeni

Fig.12.

Parametrii capacului fr gaur suntluate din tabelul 11.13 [1]Df=D+4.2=80+4.28=112 mm diametrul flanelor capacelor

=6 mm

d=8 mm

z=4 mm

h1=10 mm

1=1,2 =1,26=7 mm

Parametrii capacului cu gaur

Df=D+4.2d=90+4.28=123 mm

=6 mm

d=8 mm

z=4 mm

h1=10 mm

1=1,2 =1,26=7 mm

Manetele se iau dup diametrul arborelui din tabelul 17.29 [1].

40


43/44


Pag.

INCHEIERE

Ridicarea calitii i capacitii de concuren a mainilor i a organelor de mainieste una din sarcinile de baz a proiectrilor industriei constructoare de maini. Aceast

problem o rezolv n primul rnd inginerii construciilor de maint care trebuie s aibo calificare i un nivel de pregtire respectiv n domeniu. Din aceast cauz o mareatenie se acord pregtirii specializate a tinerilor ingineri.

Lund n vedere specificul proiectului dat, adica faptul c acesta este un proiectde valoare didactic i nu tehnic, n lucrarea data pot avea loc unele devieri de laSTAS(GOST) i ESCD n ceea ce privete ntocmirea documentaiei de proiectare. Caexemplu n proiectul didactic nu se elaboreza desenele de execuie ale tuturor pieselor,iar tabelul de componen este intocmit pentru toate piesele i include compartimentulcu privire la material.

Deasemenea trebuie de luat n vedere c la elaborarea lucrarilor ingineriei

moderne totui nc multe lucruri nu pot fi formalizate (existnd mai multe variante dereprezentare a ideilor i solutionare a problemelor, ori chiar lipsa totala a formelorstandardizate) i din aceast caur dezvoltare gndirii iginereti, examinareaexperienelor predecesorilor,analiza posibilului polivariantizm a solutionarii i n baza atuturor acestora elaborarea a ideilor i soluiilor constructive adecvate rmn a fisarcinile pricipale rezolvate de proiectarea organelor de maini.

41


44/44

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.

42

Documents

Reductor Cilindric Muntaeanu V