77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    1/22

    Disciplina: Mecanisme i Organe de Maini

    PROIECT DE SEMESTRU

    REDUCTOR CUANGRENAJ MELCAT

    STUDENT: SEC!IA: INGINERIE MECANIC"

    ANUL: III

    #ndr$m%&'r pr'iec&

    ANUL UNI(ERSITAR)**) + )**,

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    2/22

    CUPRINS

    CAPITOLUL - Alegerea m'&'r$l$i elec&ric....................................................................../

    1.1 Alegerea randamentelor pariale ale transmisiei......................................................41.2 Calculul randamentului total al transmisiei..............................................................4

    1.3 Calculul puterii necesare a motorului electric..........................................................4

    1.4 Alegerea motorului electric........................................................................................4

    CAPITOLUL ) Calc$l$l &ransmisiei prin c$rele &rape0'idale.........................................1

    2.1 Stabilirea puterii de calcul..........................................................................................5

    2.2 Stabilirea raportului de transmisie............................................................................5

    2.3 Alegerea tipului de curea............................................................................................52.4 Stabilirea diametrului primitiv pentru roata conductoare......................................5

    2.5 Calculul diametrului primitiv pentru roata condus................................................5

    2.6 Alegerea preliminar a distanei dintre axe...............................................................5

    2. Calculul ung!iului dintre ramurile axei...................................................................6

    2." Calculul ung!iului de #n$%urare pe roata conductoare.........................................6

    2.& Calculul ung!iului de #n$%urare pe roata condus.................................................6

    2.1' Calculul lungimii primitive a curelei.......................................................................6

    2.11 Calculul de$initiv al distanei dintre axele de rotaie ale arborilor.........................62.12 Calculul vite(ei peri$erice a curelei..........................................................................6

    2.13 Stabilirea coe$icientului de $uncionare..................................................................

    2.14 Alegerea coe$icientului de lungime..........................................................................

    2.15 Alegerea coe$icientului de #n$%urare......................................................................

    2.16 Stabilirea puterii transmise de o curea....................................................................

    2.1 Stabilirea numrului de curele (..............................................................................

    2.1" Stabilirea numrului de roi.....................................................................................2.1& Calculul $recvenei #ncovoierilor curelei................................................................."

    2.2' Calculul $orei utile..................................................................................................."

    2.21 Stabilirea $orei de #ntindere....................................................................................."

    2.22 )ora care se de(volt #n lagrele arborilor............................................................."

    CAPITOLUL , Calc$l$l cinema&ic i de re0is&en2% al red$c&'r$l$i de 3i&e0%.................4

    3.1 Calculul angrena*ului melc+roat melcat..................................................................&3.1.1 Elementele geometrice ale angrenajelor melcate................................................9

    3.2 Calculul $orelor care acionea( #n angrena*ul melcat..........................................123.2.1 Calculul la ncovoiere a angrenajelor melcate..................................................15

    2

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    3/22

    3.2.2 Calculul rezistenei admisibile la contact pentru roata melcat.......................1

    3.2.3 Calculul sarcinilor pe lagre la transmisia cu curele.......................................1

    3.3 Stabilirea distanelor dintre rea(eme.......................................................................1

    3.4 Calculul arborelui melcului.....................................................................................1"

    3.5 Calculul arborelui roii melcate...............................................................................1&3.6 Alegerea rulmenilor.................................................................................................21

    3. Alegerea %i veri$icarea penelor.................................................................................22

    3

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    4/22

    TEMA DE PROIECT:

    Sa se proiecteze un mecanism de acionare format din motor electric,transmisie prin curele trapezoidale, reductor de vitez cu angrenaj melc-roat

    melcat i cuplaj.Transmisia funcioneaz n condiii normale i eploatarea se face ntr-unsingur sc!im" #$ !%.

    &urata de funcionare a rulmenilor l '()))) !.

    CAPITOLUL - ALEGEREAMOTORULUI ELECTRIC

    -.- ALEGEREARANDAMENTELORPAR!IALEALETRANSMISIEI

    $**.)

    +,.)

    (

    +*.)

    +.)

    =

    =

    =

    =

    =

    =

    r

    c

    u

    l

    a

    ular

    curelerandament

    uleirandament

    lagagrandamentangrenajrandament

    reductorrandament

    c

    u

    l

    a

    r

    -.) CALCULULRANDAMENTULUITOTALALTRANSMISIEI

    -3.$)

    $)3.)+.)$**.)

    =

    ==

    =

    t

    t

    crt

    -., CALCULULPUTERIINECESAREAMOTORULUIELECTRIC

    /0(+/01131.($2

    /0(*2

    $)3.)

    22

    c

    (

    (

    c

    =

    =

    =

    =

    t

    t

    -./ ALEGEREAMOTORULUIELECTRIC

    otor 4S5 2)) S62

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    5/22

    c' 22 /0n ' 3))) rot6min

    CAPITOLUL ) CALCULULTRANSMISIEIPRINCURELETRAPE5OIDALE

    ).- STA6ILIREAPUTERIIDECALCUL

    /022c =

    ).) STA6ILIREARAPORTULUIDETRANSMISIE

    cureleprineitransmisialretransmitederaporti

    2i)i total

    =

    =

    )., ALEGEREATIPULUIDECUREA

    4m ales din ST4S ((13 curea de tip S7

    )./ STA6ILIREADIAMETRULUIPRIMITI(PENTRUROATACONDUC"TOARE

    mm(2*&

    mm($)..13&

    p(

    p(

    =

    =

    ).1 CALCULULDIAMETRULUIPRIMITI(PENTRUROATACONDUS"

    mm2*)(2*2&

    &i&

    p2

    p(p2

    ==

    =

    ).7 ALEGEREAPRELIMINAR"ADISTAN!EIDINTREA8E

    ( ) ( )

    mm))44legem

    *)4*.212

    2*)(2*242*)(2*.)

    &&24&&.) p2p(p2p(

    =

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    6/22

    ).9 CALCULULUNGIULUIDINTRERAMURILEA8EI

    2)(2.()

    ))2

    (2*2*)

    arcsin2

    42

    &&arcsin2

    p(p2

    =

    =

    =

    ).; CALCULULUNGIULUIDE#N

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    7/22

    sm13*.(+

    1))))

    3)))(2*(.3

    minrot3)))

    1))))

    (

    ((

    =

    =

    =

    =

    v

    v

    n

    n"v

    p

    ).-, STA6ILIREACOE

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    8/22

    ' 2

    ).-4 CALCULUL

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    9/22

    CAPITOLUL , CALCULULCINEMATIC=IDERE5ISTEN!"ALREDUCTORULUIDE(ITE5"

    ,.- CALCULULANGRENAJULUIMELC>ROAT"MELCAT

    3.1.1 ,-,,/0,-,,,0C,A-,A/,/A,-,-CA0,

    asul uru"ului melcat p

    ()maialmodululm

    a

    a

    =

    === aass mpzpp

    :oeficientul diametral ;

    a

    )(

    m

    &; =

    mm())()()

    (),mdefunctienalesam13*ST4S&in

    referinedecerculuidiametrul

    )(

    )(

    a

    )(

    ===

    =

    "

    m,"

    ,

    "

    a

    +

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    10/22

    9umrul de nceputuri ale melcului (z i numrul de dini ai roiimelcate 2zn funcie de raportul de transmitere am ales din ST4S 13*, ta"elul()., numrul de nceputuri (( =z

    dini3*3*(2

    (2

    ==

    =

    z

    izz

    :oeficientul de lungime al melcului

    ( )( )$32(.(3

    3*(2

    (2 2

    =

    +=

    +=

    !

    !

    !

    ,

    ,

    z,

    :oeficientul de lime al roii

    1332.1

    ((2

    (2

    =

    =

    +=

    b

    b

    b

    ,

    ,

    ,,

    &istana dintre ae 4

    ( )

    ( )

    mm22*

    3*()2

    ()

    2 2

    =

    +=

    +=

    #

    #

    z,m

    # a

    &iametrul de referin al uru"ului melc

    mm())

    ()()

    2

    2

    2

    =

    ==

    d

    d

    ad

    "

    "m,"

    &iametrul de divizare convenional al roii melcate

    mm3*)3*()2

    22

    ==

    =

    d

    ad

    "

    zm"

    &iametrul de v?rf al uru"ului melc

    ()

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    11/22

    mm(2)(()2())

    (

    2

    (

    )

    ))((

    =+=

    =

    +=

    e

    a

    aae

    "

    $

    $m""

    &iametrul median al roii melcate

    mm3)(()23*)

    2

    2

    )22

    =+=

    +=

    e

    aade

    "

    $m""

    &iametrul eterior maim al roii melcate

    mm3$)(()3)ma

    )2ma

    =+=

    +=

    e

    aaee

    "

    $m""

    >nlimea dintelui

    ( )

    mm*.22

    2*.)

    2

    )

    ))

    =

    =

    +=+=

    -

    .

    .$mba-

    a

    aaa

    asul elicei melcului

    mmp

    p

    zmp

    el

    el

    ael

    .3(

    (()(.3

    (

    =

    =

    =

    >nlimea capului dintelui uru"ului melc

    mm()()(

    ))

    ==

    ==

    a

    m$aa aa

    8ungimea melcului

    mm32(.(3$

    ()$32(.(3

    (

    (

    (

    =

    =

    =

    !

    !

    m,! a!

    8imea util a melcului

    ((

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    12/22

    mm332.11

    ()1332.1

    (

    (

    (

    =

    =

    =

    /

    /

    m,/ ab

    @ng!iul elicei de referin

    ==== (.*(.)()

    ()

    () ,

    ztg

    @ng!iul elicei de nclinare a roilor

    ==== 2$.$(.)()

    ()

    () ,

    zctg

    8imea roii melcate

    mm332.1()332.11

    (

    =+=

    +=

    /

    m// a

    Aradul de acoperire

    $2.2

    *2(1.2+

    32.)

    2)32.)(*$$3.)3)12*322*

    2)cos()(.3

    2)sin

    (()22)sin(*2)cos(*($*

    cos

    sin

    2sincos

    222

    )

    )

    ))2)

    22

    (

    2

    2

    =

    +

    =

    +

    =

    +

    =

    aa

    a

    aaadee

    m

    $m000

    ,.) CALCULUL

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    13/22

    &atorit alunecrii intre flancurile roii melcate i flancurile uru"ului melc,de-a lungul dinilor acioneaz fora de frecare n( .

    Bora tangenial la uru"ul melc are componentele CCt(C( Bsit( . 4cestecomponente av?nd acelai suport se poate scrie CC(

    C

    (( ttt ((( += .

    2

    CC

    (

    )(

    C

    (

    cos

    sin

    =

    =

    nt

    tnt

    ((

    ((

    Din?nd seama ca )( cos nntn (( = rezult ))C

    ( sincos = nnt (( .( )

    )))( cossincos +=nnt

    ((

    Bora aial care solicit melcul (a( este egal cu fora tangenial la roatamelcat, adic (2 at (( =

    CC

    (

    C

    (( aaa ((( =

    ( ))))(

    ))

    C

    (

    )

    CC

    (

    )(

    C

    (

    sincoscos

    coscos

    sin

    cos

    =

    =

    =

    =

    nna

    nna

    na

    tna

    ((

    ((

    ((

    ((

    Bora radial care solicit uru"ul melc (r( este egal cu fora radial caresolicit roata melcat 2r(

    )(

    2(

    sin nnr

    rr

    ((

    ((

    =

    =

    (3

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    14/22

    >n concluzie, forele care solicit angrenajul melcat suntE

    ( )

    ( )

    (2

    2(

    a

    )2(

    r

    )))2

    )))(

    t

    BaialaBortaa.

    sin

    BradialaBortaa.

    sincoscos

    cossincos

    BlatangentiaBortaa.

    ta

    ta

    nnrr

    nnt

    nnt

    ((

    ((

    (((

    ((

    ((

    =

    =

    ==

    =

    +=

    Borele tangeniale se calculeaz cu relaiile

    (

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    15/22

    92+.1)$)3*)

    3.3+,)))*2

    mm93.3+,)))*1.(3(112$)3.)3*

    2

    92*.2133())

    1.(3(1122

    mm91.(3(112(*))

    22()+**

    ()+**

    2

    2

    2

    (2

    2

    2

    2

    (

    ,

    (

    ,

    (

    )(

    (

    (

    =

    =

    ==

    =

    =

    =

    =

    ==

    =

    =

    t

    t

    trt

    d

    t

    t

    t

    t

    t

    t

    t

    (

    1

    1i1

    "

    1(

    (

    1

    n

    %1

    "

    1(

    ( )

    9)$.12$(.2))*2*.2133B

    (.2))*23.1(3.)++*.)B

    cosB

    923.1(2+$*.))+3*.)

    2*.2133

    ++*.)3.))++*.)+3+.)

    CC

    ((

    C

    t(

    CC

    t(

    )

    C

    t(

    (

    ===

    ==

    =

    =+

    =

    +=

    tt

    n

    n

    nt

    ((

    (

    (

    ((

    92*.2133B

    92+.1)$)BaialaBortac.93.2++32.)23.1(sinBradialaBorta".

    92*.2133BlatangentiaBorta.

    (a2

    2a(

    )2r(

    t(

    ==

    ======

    =

    t

    t

    nnr

    (

    (((

    a

    ===

    ==

    .(3(+2*.)+3+1.)

    3.)

    cos

    C

    )

    CC

    n

    tg

    3.2.1 CA-C---A7/C8,,AA/,/A,-,-CA0,

    (*

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    16/22

    a2.(2+3+1.)++)(.)()3*)332.1

    3*,)*.)((3.3+,)))*(2

    mm3*)&

    mm332.1

    3*,)*.)$2,,.2

    ((

    (

    (

    coscos

    2

    2r2

    ))

    2

    2

    2

    =

    =

    ==

    =

    ===

    =

    =

    =

    i

    d

    (

    (

    nar

    (t(

    i

    "

    /

    2

    2

    C

    m"/

    2221C

    3.2.2 CA-C--,9S0,/:,A;S

    1+331.)

    ()+()))(*))1)1)9

    cicluri()(

    :

    1(

    )2(2

    =

    ===

    =

    =

    =

    mC/

    C

    C/

    m

    acmac

    3

    &n

    )

    )

    )3

    3

    ( )

    a3*)$.3312*1+331.)

    a12*2*2*2..2*

    ac2

    )2

    ==

    ===

    &/ac

    3.2.3 CA-C--SAC/-=,-A>,-A0A/SSACC,-,

    (1

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    17/22

    9(**2.$311.))$.((2(3.2

    ()$.((2

    (

    (

    91)32.(+*11.()$.((2(3.2

    3.2)$.((2

    3.2e

    9)$.((2()))

    (

    2

    (

    (

    ==

    =

    =

    ==

    =

    =

    =

    =

    =

    e(*

    *v

    %(

    e

    e(*

    p

    cp

    p

    9,$2,.2$3((,,.2

    +$$.(1+cos(**2.$311)32.(+*121++(**.*(3$2$2+1.)$

    %($)cos#2(2

    2

    2

    (

    ==

    +=

    +=

    *

    *

    *****

    )*)$$.22())1.*

    22)(2.()

    (*(,$.++22.)cos

    (**2.$31,$2,.2$32

    3$2$2+1.)$1++(**.*(,,.2

    2cos

    cos2

    2

    2

    (

    2

    2

    2

    2

    2

    2

    22

    (

    =

    ==

    ==

    +=

    +=

    +=

    **

    ***

    *****

    91(2.++)3*$.)$2.2$3)*)$$.2sin91++.2$(+++3*.)$2.2$3)*)$$.2cos

    ===

    ===

    ****

    v

    -

    ,., STA6ILIREADISTAN!ELORDINTREREA5EME

    mm(1))(2)l

    mm%2)..(*#2%,ma#

    mm())3)l

    mm%2)..(*#2%,ma#

    (

    ((

    (

    (2(

    =+=

    +=

    =+=

    +=

    /"l

    !"l

    e

    e

    (

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    18/22

    ,./ CALCULULAR6ORELUIMELCULUI

    ($

    2$(.1+ 9 2133.2* 9

    1 2)* 2)*

    F2 F

    G

    i(

    -(2+*$.(9mm

    2)*+2+.3$ 9mm

    ++.1( 9 2++.3 9

    G2 G

    -*$2.( 9mm

    *1+*3.)* 9mm

    (*2+3$.($ 9mm

    Fv

    i2

    3))(.$9mm

    t(3(122.119mm

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    19/22

    HGI

    )4

    41

    )44

    *3.())()

    *.(($*$

    )()2)*2*.213311+.2$()

    +2.*(2*.21331+.2$(

    2

    2

    ==

    =+=

    =+=+

    ( ))1

    1'1

    4'1

    1

    1'1

    )4

    41

    )

    2)**3.()),

    ,11+.2$(

    (

    )1+.2$(

    ,(.,,(),()

    $*.($)$2(

    ,*11+.2$()

    ,

    3

    ,3,3

    22323

    2

    (

    (2(2

    2

    2,

    =

    +=

    =

    ==

    =

    HFI

    )&&

    )mm("

    1 a

    ).3)+

    $.3))(2+.1)$)*)2

    2

    ()(

    =+

    ===

    )4

    41

    )4

    41

    )).$1$

    )2)*3.2++()$.3))(*11(.++)

    )3.222+

    )()2)*3.2++$.3))(11(.++)

    2

    2

    2

    =

    =++=

    =

    =++=

    ( )

    )mm1

    )mm1'1

    1

    1'4'1

    )mm1

    )mm1'1

    )

    )*.,*1+*3)3.222+

    ($.(*2+3$

    (.,*$2,11(.++

    (.,*$2

    )1(.++

    ,

    3

    ,3,3

    3

    2

    2322323

    2

    (

    (2(2

    =

    =

    =

    =

    =

    ++=

    =

    =

    =

    mm*)(2)(,.3

    ).*($2)132

    32

    ).*($2)111.(3(122*,.*)(2((

    9mm*,.*)(2((3$.2)*+2+)*.,*1+*3

    3

    3

    2222

    (

    222

    2

    2

    ((

    =

    =

    =

    =

    =+=+=

    =+=+=

    dd

    5

    5

    1

    111

    111

    ec-

    ai

    tec-ec-

    iiec-

    ,.1 CALCULULAR6ORELUIRO!IIMELCATE

    (+

    2++.3 9

    F( F3

    1)$(+.329mm

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    20/22

    F

    G

    HFI

    9$3.3$(1)

    $3.))1(3

    )(1)1)$(+.32$)3.2++)

    3.2++

    3

    3(

    3(

    ==

    =+=

    =+

    4

    41

    )44

    9.(3$((1)

    $2.22()2)$)3.2++(1)1)$(+.32)

    (

    (3

    =

    =

    =+=4

    41

    )mm1

    )mm1'41

    )mm1

    )mm1'41

    )

    +(.3*)3)1

    .(()*(2

    )

    3

    2

    32332

    2

    (

    (2((2

    =

    ==

    =

    ==

    HGI

    2)

    $) $)

    -(()*(2.9mm

    3*)3)1.+(9mm

    2133.2* 9

    G( G3

    i2

    ()*33).(39mm

    t

    t(

    3+)))*.39mm

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    21/22

    912.(3(1

    )(1)$)2*.2133)

    2*.2133

    3

    3(

    3(

    =

    ==

    =+

    4

    41

    )&&

    912.(3(1) (3 == 41

    ( ))mm1

    )mm1''41

    )mm1

    )mm1'41

    )

    (3.()*33)12.(3(1$)

    (3.()*33)

    )

    3

    2

    2323(23

    2

    (

    (2((2

    =

    =+=

    =

    ==

    mm)(2)(,.3

    2.3+*1+,+32

    32

    9mm2.3+*1+,+3.3+,)))*13.31*++

    9mm13.31*++(3.()*33)+(2.3*)3)1

    3

    3

    2222

    (

    222

    2

    2

    ((

    =

    =

    =

    =

    =+=+=

    =+=+=

    dd

    5

    5

    1

    111

    111

    ec-

    ai

    tec-ec-

    iiec-

    ,.7 ALEGEREARULMEN!ILOR

    4m ales din stas, in funcie de diametrul d ' *) mm, rulmentul cu urmtoarelecaracteristiciE& ' +) mm

    T ' 2(.* mm: ' *2))da9 : J cifra de ncrcare a rulmentuluiK ' ),L ' (.1F ' (

    33.3

    .()+22+.1)$)1.(3.2++,)(

    2

    (

    ()

    =

    =+=

    +=

    =

    p

    %

    (2(64%

    !%

    C

    ar

    p

    2(

  • 8/13/2019 77392182 Proiect Reductor Cu Angrenaj Melcat

    22/22

    3((*.($)*$1..()+2

    *2)) 3.)()

    3.)

    () === !!

    J sarcina dinamic ec!ivalent()8 - dura"ilitatea nominal a rulmentului ' durata de utilizare n milioane

    de cicli

    ,.9 ALEGEREA=I(ERI