6

1. ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC I CALCULUL CINEMA TIC AL MECANISMUL UI DE A CTIONARE

1.1 Alegerea motorului electric.

1.1.1Determinm puterea necesar organului de lucru (OL) din cadrul mainiiproectate Pol [kw]:

Unde Ft este fora de traciune a OL, Ft=2.8[kN]; V -viteza liniar a OL, V=1.5[m/s];Pol=2,51,4=3,5 [kw].

1.1.2Determinm randamentul orientativ a mecanismului de acionare (MA),

Unde hc randamentul pentru roile dinate cilindrice-0.96

hm randamentul pentru reductorul melcat-0.75

hrul -randamentul unei perechi de rulmeni-0.99

hlan -randamentul transmisiei prin lan.-0.92

=

EMBED Equation.3 1.1.3. Determinm puterea necesar pe arborelui motorului electric (ME) Pme, [kw]:

1.1.4. Determinm puterea nominal a ME Pnom, [kw].

In conformitate cu recomandrile [anexa A2, tab. S3], acceptm n continuare Pnom=7.5 [kw].

1.1.5.Determinm turaia arborilor.

unde v0l - este viteza OL. v0i=1.5 [m/s];

D - diametrul tobei. D=600 [mm];

1.1.6. Alegem prealabil tipul motorului electric.

n conformitate cu recomandrile propuse, stabilim limitele rapoartelor de transmitere ale transmisiilor din cadrul MA dup cum urmeaz.

Raportul de transmitere al transmisiei melcate, ired=10...35.

Raportul de transmitere al transmisiei prin lan. itd=2...5

Determinm limitele raportului de transmitere al MA:

Determinm limitele turaiilor ME:

(min-1).

(min-1).

n corespundere cu STAS, n limitele de turaie calculate ale ME se nscriu 2 tipuri de motoare cu turaia nominal de 750(min-1) i 1000(min-1).

Tabelul 1.1-Caracteristica tehnic pentru dou variante ale ME alese prealabil.

Deoarece pentru Pnom=3 [kw] i corespunde mai multe tipuri de ME cu numr diferit de turaii. In conformitate cu recomandrile [anexa A2, tab. S3], alegem prealabil urmtoarele dou motoare electrice:

variantaModelul MECaracteristica tehnic

Puterea nominal

Turaia asincronic

Turaia nominal

14AM132M6Y3 7.51000970

24AM132S4Y315001455

1.2. Determinarea i distribuirea raportului de transmitere al mecanismului de acionare.

1.2.1 Determinm rapoartele de transmitere ale MA pentru ambele variante ale ME,

ima1 i ima2:

1.2.2 Determinm rapoartele de transmitere ale treptelor MA:

, Conform STAS, acceptm ired=12.5

Determinm valorile itd1 i itd2 pentru cele dou variante propuse:

Deoarece valoarea i se afl n afara limitei rapoartelor de trnsmitere pentru cazul transmisiei prin lan, n corespundere cu recomandrile, acceptm varianta a doua a ME, ( Pnom=7.5 kW, nnom=1455 (min-1) ); rapoartele de transmitere:

Reductorul melcat ired=12.5

Transmisia prin lan itd=2.4

Mecanismul de acionare ima=30.5

1.3. Determinarea parametrilor cinematici i de for ai arborilor MA.

n corespundere cu schema cinematic a MA (sarcina tehnic) pentru calculul cinematic vom avea urmtoarea schem de calcul:

Motor electric---Transmisie cu roi dinate cilindrice---Reductor melcat---Organ de lucru.

Tabelul 1.2- Parametrii cinematici i de for ai mecanismului de acionare.

ParametrulArboreConsecutivitatea legturii elementelor mecanismului de acionare conform schemei cinematice

Motor electricTransmisie cu roi dinate cilindriceReductor melcatOrgan de lucru

Puterea P, [kw]mePme= 6.5 [kw];

IPI=Pmetdrul=6.50,960,99=6.17

IIPII=P1crul=6.170,750,99=4.58

olPol=P2lanrul=4.580,920,99=4.17

Turaia n, [rot*min];Viteza unghiular w,

[s-1]mennom=1455

In1=nnom=1455w1=152.29

IIn2=n1/ired=1455/12.5=116.4w2=12.18

olnol=n2/itd=116.4/2.4=48.5.wol=5.07

Moment de torsiune T, [Nm]me

I

II

ol

2. CALCULUL DE PROIECT AL ANGRENAJULUI REDUCTORULUI

2.1 Alegerea materialului angrenajului determinarea tensiunilor admisibile

2.1.1 Alegerea materialului angrenajului roilor dinate, a duritii i tratamentului termic.

Spre deosebire de alte angrenaje la angrenajele melcate viteza periferic a melcului nu coincide cu viteza periferic a roii melcate. Din aceast cauz apar alunecri mari ntre cele dou profile aflate n contact, care conduc la uzuri mari. Acest lucru impune alegerea unor materiale adecvate cu caracteristici antifriciune i duritate sporit.

Confom recomandrii, alegem marca materialului pentru fabricarea:

Melcului- oel 40X, duritatea 45 HRC.

sCaracteristicile mecanice ale oelului 40X vor fi:

duritatea: 40...45 HRC;

tratamentul termic: mbuntire + CF;

dimensiunile limit: Dlim= 125 mm

rezistena la rupere [s]r=900 (N/mm2);

limita de curgere [s]c=750 (N/mm2);

Roata melcat CuSn6Zn4Pb4.

duritatea: 60 HB;

rezistena la rupere [s]r=180 (N/mm2);

limita de curgere [s]c=750 (N/mm2);

2.1.2 Determinm tensiunile admisibile de contact pentru roata melcat :

[s]H2 (N/mm2);

[s]H2 =0.6[s]r= 0.6 180= 108.0 (N/mm2).

2.1.3 Determinm tensiunile admisibile la ncovoiere pentru roata melcat :

[s]F2 (N/mm2);

[s]F2 =0.8[s]c= 0.8 80= 64.0 (N/mm2).

2.1.4 Prezentm un rspuns tabelar pentru acest calcul.

Elementul transmisieiMarca oeluluiD lim

[mm]Tratament termicDuritatea[]H[]F

HB HRC[N/mm2]

1. Melc40x

CuSn6ZnPb4125

80mbuntire

+CF 45 - -

2. Roat melcat60108.064.0

2.2 Dimensionarea angrenajului melcat

2.2.1 Determinm parametrul principal- distana dintre axe aw, (mm):

,

Unde T2 este momentul de torsiune, care acioneaz asupra arborelui condus al reductorului, T2=376.02 (Nm).

mm

Conform irului de numere normale, acceptm aw=200 mm.

2.2.2 Alegem numrul de spire z1:

n conformitate cu valorile recomandate i n dependen de raportul de transmitere al reductorului, acceptm z1=4; ired=12,5

2.2.3 Determinm numrul de dini ai roii melcate z2:

z2= z1 ired=412.5= 50 (dini).

2.2.4 Determinm modulul angrenajului m, (mm):

m=(1.5...1.7),

Conform irului acceptm m=6.3 mm.2.2.5 Determinm coeficientul diametral al melcului din condiiile de rigiditate:

, Acceptm q=12.5, conform irului standardizat.

2.2.6 Determinm raportul de transmitere real ireal i verificm abaterea Di fa de raportul de transmitere ales iniial ired:

Di=

2.2.7 Determinm valoarea real a distanei dintre axe aw:

Figura 2.1- Parametrii geometrici de baz ai angrenajului melcat.2.2.8 Determinarea parametrilor geometrici de baz ai transmisiei.

Tabelul 2.2 - Parametrii geometrici de baz ai angrenajului melcat [mm].

a). Parametrii de baz ai melculuiDiametrul de divizare-

Diametrul exterior al spirelor-

Diametrul interior al spirelor-

Unghiul de pant al elicei de referin-

Lungimea danturat a melcului-

Diametrul de divizare-

Diametrul exterior al dinilor-

Diametrul de strungire-

Diametrul interior al dinilor-

Limea coroanei dinate-

Raza de rotungire a capului dinilor-

Raza de rotungire a piciorului dinilor-

Unghiul convenional de nfurare a melcului de ctre coroana roii melcate-

b). Parametrii de baz ai coroanei roii melcate

2.3 Calculul forelor n angrenaj.

Fora tangenial

-fora tangenial a melcului este egal cu fora axial a roii melcate:

-fora tangenial a roii melcate este egal cu fora axial a melcului:

Fora radial

Figura 2.2 Forele n angrenajul melcat2.4 calculul de verificare a angrenajului2.4.1 Verificm tensiunile de contact a dinilor roii melcate

unde Ft2 este fora tangenial a roii,

K coeficientul de ncrcare. Se alege n dependen de vitiza periferic a roii melcate:

n conformitate cu recomandrile standartdizate acceptm KHa=1,0;

Mrimile [s]H2, [N/mm2]; w2, [s-1]-Viteza unghiular a arborelui condus; d1 i d2, [mm]-diametrele de divizare ale melcului i roii melcate.

Aa cum sH2