UNIVERSITATEA „OVIDIUS” CONSTANŢAFACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ

CATEDRA UPS

Disciplina: Mecanisme şi Organe de Maşini

PROIECT DE SEMESTRU

REDUCTOR CU ANGRENAJ MELCAT

STUDENT: _________________________SECŢIA: INGINERIE MECANICĂ

ANUL: III

Îndrumător proiectŞef lucrări Dr. Ing. CÂRJALI EROL

ANUL UNIVERSITAR2002 – 2003

CUPRINS

CAPITOLUL 1 Alegerea motorului electric.................................................................3

1.1 Alegerea randamentelor parţiale ale transmisiei....................................................3

1.2 Calculul randamentului total al transmisiei............................................................3

1.3 Calculul puterii necesare a motorului electric........................................................3

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

CAPITOLUL 2 Calculul transmisiei prin curele trapezoidale....................................4

2.1 Stabilirea puterii de calcul.......................................................................................4

2.2 Stabilirea raportului de transmisie..........................................................................4

2.3 Alegerea tipului de curea.........................................................................................4

2.4 Stabilirea diametrului primitiv pentru roata conducătoare....................................4

2.5 Calculul diametrului primitiv pentru roata condusă..............................................4

2.6 Alegerea preliminară a distanţei dintre axe............................................................4

2.7 Calculul unghiului dintre ramurile axei.................................................................5

2.8 Calculul unghiului de înfăşurare pe roata conducătoare......................................5

2.9 Calculul unghiului de înfăşurare pe roata condusă...............................................5

2.10 Calculul lungimii primitive a curelei..................................................................5

2.11 Calculul definitiv al distanţei dintre axele de rotaţie ale arborilor....................5

2.12 Calculul vitezei periferice a curelei.....................................................................6

2.13 Stabilirea coeficientului de funcţionare..............................................................6

2.14 Alegerea coeficientului de lungime.....................................................................6

2.15 Alegerea coeficientului de înfăşurare.................................................................6

2.16 Stabilirea puterii transmise de o curea...............................................................6

2.17 Stabilirea numărului de curele z.........................................................................6

2.18 Stabilirea numărului de roţi................................................................................7

2.19 Calculul frecvenţei încovoierilor curelei.............................................................7

2.20 Calculul forţei utile..............................................................................................7

2.21 Stabilirea forţei de întindere................................................................................7

2.22 Forţa care se dezvoltă în lagărele arborilor........................................................7

CAPITOLUL 3 Calculul cinematic şi de rezistenţă al reductorului de viteză............8

3.1 Calculul angrenajului melc-roată melcat................................................................83.1.1 Elementele geometrice ale angrenajelor melcate............................................8

3.2 Calculul forţelor care acţionează în angrenajul melcat.......................................12

1

3.2.1 Calculul la încovoiere a angrenajelor melcate..............................................153.2.2 Calculul rezistenţei admisibile la contact pentru roata melcată...................153.2.3 Calculul sarcinilor pe lagăre la transmisia cu curele...................................15

3.3 Stabilirea distanţelor dintre reazeme.....................................................................16

3.4 Calculul arborelui melcului...................................................................................17

3.5 Calculul arborelui roţii melcate.............................................................................19

3.6 Alegerea rulmenţilor...............................................................................................21

3.7 Alegerea şi verificarea penelor...............................................................................21

2

TEMA DE PROIECT:

Sa se proiecteze un mecanism de acţionare format din motor electric, transmisie prin curele trapezoidale, reductor de viteză cu angrenaj melc-roată melcată şi cuplaj.

Transmisia funcţionează în condiţii normale şi exploatarea se face într-un singur schimb (8 h).

Durata de funcţionare a rulmenţilor l =10000 h.

CAPITOLUL 1 ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC

1.1 ALEGEREA RANDAMENTELOR PARŢIALE ALE TRANSMISIEI

1.2 CALCULUL RANDAMENTULUI TOTAL AL TRANSMISIEI

1.3 CALCULUL PUTERII NECESARE A MOTORULUI ELECTRIC

1.4 ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC

Motor ASI 200 S/2Pc= 22 kWn = 3000 rot/min

3

CAPITOLUL 2 CALCULUL TRANSMISIEI PRIN CURELE TRAPEZOIDALE

2.1 STABILIREA PUTERII DE CALCUL

2.2 STABILIREA RAPORTULUI DE TRANSMISIE

2.3 ALEGEREA TIPULUI DE CUREA

Am ales din STAS 1163 curea de tip SPZ

2.4 STABILIREA DIAMETRULUI PRIMITIV PENTRU ROATA CONDUCĂTOARE

2.5 CALCULUL DIAMETRULUI PRIMITIV PENTRU ROATA CONDUSĂ

2.6 ALEGEREA PRELIMINARĂ A DISTANŢEI DINTRE AXE

2.7 CALCULUL UNGHIULUI DINTRE RAMURILE AXEI

4

2.8 CALCULUL UNGHIULUI DE ÎNFĂŞURARE PE ROATA CONDUCĂTOARE

2.9 CALCULUL UNGHIULUI DE ÎNFĂŞURARE PE ROATA CONDUSĂ

2.10 CALCULUL LUNGIMII PRIMITIVE A CURELEI

2.11 CALCULUL DEFINITIV AL DISTANŢEI DINTRE AXELE DE ROTAŢIE ALE ARBORILOR

2.12 CALCULUL VITEZEI PERIFERICE A CURELEI

5

2.13 STABILIREA COEFICIENTULUI DE FUNCŢIONARE

Am ales din STAS 1163 în funcţie de timpul de lucru şi condiţiile de funcţionare

2.14 ALEGEREA COEFICIENTULUI DE LUNGIME

Am ales din STAS 1163 în funcţie de tipul curelei si de lungimea acesteia

2.15 ALEGEREA COEFICIENTULUI DE ÎNFĂŞURARE

Am ales din STAS 1163 în funcţie de tipul curelei şi de unghiul de înfăşurare

2.16 STABILIREA PUTERII TRANSMISE DE O CUREA

Din STAS am stabilit

2.17 STABILIREA NUMĂRULUI DE CURELE Z

2.18 STABILIREA NUMĂRULUI DE ROŢI

x = 2

2.19 CALCULUL FRECVENŢEI ÎNCOVOIERILOR CURELEI

6

2.20 CALCULUL FORŢEI UTILE

2.21 STABILIREA FORŢEI DE ÎNTINDERE

2.22 FORŢA CARE SE DEZVOLTĂ ÎN LAGĂRELE ARBORILOR

7

CAPITOLUL 3 CALCULUL CINEMATIC ŞI DE REZISTENŢĂ AL REDUCTORULUI DE VITEZĂ

3.1 CALCULUL ANGRENAJULUI MELC-ROATĂ MELCAT

3.1.1 ELEMENTELE GEOMETRICE ALE ANGRENAJELOR MELCATE

Pasul şurubului melcat p

Coeficientul diametral q

8

Numărul de începuturi ale melcului şi numărul de dinţi ai roţii melcateRaportul de transmitere al reductorului ;În funcţie de raportul de transmitere am ales din STAS 6345, tabelul 10.4, numărul de începuturi

Coeficientul de lungime al melcului

Coeficientul de lăţime al roţii

Distanţa dintre axe A

Diametrul de referinţă al şurubului melc

Diametrul de divizare convenţional al roţii melcate

Diametrul de vârf al şurubului melc

9

Diametrul median al roţii melcate

Diametrul exterior maxim al roţii melcate

Înălţimea dintelui

Pasul elicei melcului

Înălţimea capului dintelui şurubului melc

Lungimea melcului

Lăţimea utilă a melcului

10

Unghiul elicei de referinţă

Unghiul elicei de înclinare a roţilor

Lăţimea roţii melcate

Gradul de acoperire

3.2 CALCULUL FORŢELOR CARE ACŢIONEAZĂ ÎN ANGRENAJUL MELCAT

11

Datorită alunecării intre flancurile roţii melcate şi flancurile şurubului melc, de-a lungul dinţilor acţionează forţa de frecare .Forţa tangenţială la şurubul melc are componentele . Aceste componente având acelaşi suport se poate scrie .

Ţinând seama ca rezultă .

Forţa axială care solicită melcul este egală cu forţa tangenţială la roata melcată, adică

Forţa radială care solicită şurubul melc este egală cu forţa radială care solicită roata melcată

12

În concluzie, forţele care solicită angrenajul melcat sunt:

Forţele tangenţiale se calculează cu relaţiile

13

3.2.1 CALCULUL LA ÎNCOVOIERE A ANGRENAJELOR MELCATE

14

3.2.2 CALCULUL REZISTENŢEI ADMISIBILE LA CONTACT PENTRU ROATA MELCATĂ

3.2.3 CALCULUL SARCINILOR PE LAGĂRE LA TRANSMISIA CU CURELE

15

3.3 STABILIREA DISTANŢELOR DINTRE REAZEME

3.4 CALCULUL ARBORELUI MELCULUI

16

[H]

17

2781.69 N 2633.25 N

46 205 205

V2 V4

H

Mi1

-127958.17Nmm

205929.38 Nmm

99.61 N 2997.43 N

H2 H4

-4582.17 Nmm

456953.05 Nmm

152938.18 Nmm

Vv

Mi2

304014.87Nmm

Mt 131622.66Nmm

[V]

3.5 CALCULUL ARBORELUI ROŢII MELCATE

V

18

2997.43 N

V1 V3

460819.32Nmm

80 80

-110512.4Nmm

Mt1

H

[V]

[H]

19

350306.91Nmm

2633.25 N

H1 H3

Mi2

105330.13Nmm

Mt

3940005.3Nmm

3.6 ALEGEREA RULMENŢILOR

Am ales din stas, in funcţie de diametrul d = 50 mm, rulmentul cu următoarele caracteristici:D = 90 mmT = 21.75 mmC = 5200daN C – cifra de încărcare a rulmentuluiX = 0,4Y = 1.6V = 1

P – sarcina dinamică echivalentă- durabilitatea nominală a rulmentului = durata de utilizare în milioane

de cicli

3.7 ALEGEREA ŞI VERIFICAREA PENELOR

Am ales din STAS 1004 – 81, în funcţie de diametrul d = 50 mm, pana cu următoarele caracteristici: b = 14 mm

20

h = 9 mm l = (18 .. 90) mm

Verificarea penei la strivire:

Verificarea penei la forfecare:

21