Transmisii prin curele trapezoidale, reductoare de turație cilindro-conice, reductoare cu angrenaj melcat, cuplaje elastice

INTRODUCERE

Proiectarea este una dintre cele mai importante activităţi desfăşurate de inginerul mecanic în construcţia de maşini. Este o activitate creativă complexă, care necesită pe lîngă un bagaj mare de cunoştinţe, experienţă şi chiar talent,

În activitatea de proiectare inginerul este obligat să respecte o multitudine de restricţii şi cerinţe - adesea contradictorii - impuse de caracteristicile funcţionale ale maşinii prevăzute în caietul de sarcini, de standardele în vigoare, de numeroase aspecte economice.

Din această sumară enunţare de motive se vede limpede importanţa pe care o are în formarea inginerului mecanic realizarea primului proiect ingineresc - proiectul de la disciplina de Organe de Maşini. De regulă, activitatea de proiectare se face avînd la îndemînă o bibliografie bogată (colecţiile de standarde : Fonte şi oţeluri, Toleranţe şi ajustaje, Organe de maşini, etc) precum şi utilităţi pentru realizarea părţii grafice a documentaţiei tehnice (programe software adecvate, calculatoare, imprimante, plotere). Menţionăm că întregul memoriu de calcul se concretizează în portofoliul grafic: desenul de ansamblu , desenele de excuţie ale tuturor părţilor componente, tabele, etc. Acesta constituie “Documentaţia tehnică” care merge la inginerul tehnolog şi apoi se lansează producţia.

Din dorinţa de a veni în ajutorul studenţilor din A.T.M. de la profilul mecanic, autorul a întocmit acest Îndrumar de proiectare, care permite realizarea mai uşoară a proiectului de curs de la disciplina de Organe de maşini. Pe lîngă prezentarea algoritmului de calcul al părţilor componente ale reductorului au fost introduse şi numeroase extrase din standardele în vigoare, precum şi modele pentru realizarea desenelor de execuţie ale părţilor componente ale reductorului. Conţinutul lucrării este bazat preponderant pe bibliografia de la disciplina de Organe de maşini editată în ATM. Autorul mulţumeşte anticipat pentru orice observaţie sau recomandare făcută în scopul îmbunătăţirii viitoare a conţinutului lucrării.

PROIECT

Organe de maşini

Să se calculeze şi să se proiecteze transmisia de la un motor electric asincron trifazat la o maşină de lucru.

Lanţul de transmitere se compune dintr-o transmisie prin curele trapezoidale (TC) şi un reductor de turaţie cu două trepte (RED) avînd axele arborilor de intrare şi de ieşire cooplanare şi perpendiculare ca în figura1. Turaţia necesară la arborele maşinii de lucru( ML) este de [rot/min] iar puterea necesară antrenării este [KW]. Legătura cu maşina de lucru se face printr-un cuplaj elastic (CE). (Fig.1)

Fig.1 Schema transmisiei

Reductorul de turaţie se va calcula în trei variante:

1. Angrenajul conic şi cel cilindric sunt cu dinţi drepţi

2. Angrenajul conic cu dantură înclinată sau curbă şi cel cilindric cu dantură înclinată.

3. Transmisia este reprezentată printr-un redactor cu o singură treaptă (angrenaj melcat)

Memoriul de calcul va cuprinde:

• calculul transmisiei prin curele trapezoidale

• calculul angrenajului conic (două variante)

• calculul angrenajului cilindric (două variante)

• Calculul angrenajului melcat

• Calculul arborilor pentru varianta I

• Calculul penelor

• Alegerea rulmenţilor pentru varianta I

• Alegerea cuplajului elastic

Partea grafică va cuprinde;

• Desenul de execuţie al unui arbore,

• Desenul de execuţie al unei roţi de curea

• Desenul de execuţie al unei roţi dinţate conice

• Desenul de execuţie al unei roţi dinţate cilindrice

• Desenul de execuţie al roţii melcate

• Desenul de ansamblu al cuplajului

• Desenul de ansamblu al reductorului în minimum două vederi

• Desenul de ansamblu al transmisiei

NOTĂ:

Desenele vor fi executate cu mâna, pe hârtie ciocan sau pe calc în tuş şi vor respecta toate normele de desen tehnic.Desenul de ansamblu va avea minim 2 vederi şi va avea semnificate cotele de gabarit şi de montaj, numerotarea tuturor reperelor componente. Tabelul de componenţă va avea completate toate rubricile (Nr.de desen sau STAS, material, nr, de bucăţi, etc) Desenele componentelor vor fi cotate complet, conform normelor, vor cuprinde toleranţele aferente, abaterile de formă şi poziţie, indicaţii tehnologice. Hârtia va avea un format standardizat,iar desene vor fi împăturite conform normelor. Orice nerespectare a normelor în vigoare echivalează cu respingerea desenului şi prin urmare a proiectului, atrăgînd după sine imposibilitatea susţinerii examenului.

1. ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC

- Motoarele electrice sincrone trifazate cu rotorul în scurtcircuit se simbolizează prin grupul de litere ASI, urmat de un grup de cifre şi o literă majusculă

Pentru alegerea motorului electric trebuie cunoscute condiţiile de exploatare (graficul de lucrări, temperatura şi umiditatea mediului înconjurător etc.), puterea necesară şi turaţia arborelui motorului.

1. 1 Determinarea puterii motorului electric

Deoarece motoarele utilajelor propuse lucrează în regim de lungă durată, cu sarcină constantă, determinarea puterii se face pentru această situaţie.

Puterea motorului electric se determină cu relaţia

(1.1)

Unde - puterea absorbită de la motorul electric [KW], este puterea necesară pentru acţionarea maşinii de lucru [KW] (dată prin tema de proiect), - randamentul transmisiei prin curele trapezoidale, - randamentul angrenajului conic, - randamentul angrenajului cilindric, -randamentul unei perechi de lagăre cu rulmenţi, randamentul ungerii. Se pot admite valorile = 0,87-0,935 în cazul transmisiilor prin curele trapezoidale, respectiv =0,92-0.98 în cazul transmisiilor prin curele late; = 0,95-0,97; = 0,96-0,98; = 0,99- 0,995; =0,99

1. 2 Alegerea motorului electric

Pentru alegerea seriei motorului electric trebuie să se cunoască puterea necesară acţionării eşi turaţia la arborele motorului electric

În funcţie de turaţia (dată prin temă), şi estimând rapoartele de transmitere realizabile cu cele 3 trepte de reducere (transmisia prin curele, treapta cu angrenaj conic respectiv cilindric) se optează pentru un motor ce are turaţia de sincronism 3000, 1500, 1000 sau 750 rot/. De regulă rapoartele de transmitere sunt supuse unor restricţii. Astfel, raportul transmisiei prin curele trapezoidale se recomandă să nu fie mare, pentru a obţine o transmisie compactă ( ); rapoartele celor două trepte ale reductorului trebuie să fie echilibrate, şi să nu depăşească valoarea 4 ( )

Ţinând cont că pentru aceiaşi putere motorul cu turaţie mai mare are greutatea mai mică, se selectează motorul procedându-se în continuare astfel:

Din tabelul corespunzător turaţiei de sincronism convenabile, se alege un motor a cărui putere P satisface condiţia . Se notează cotele de gabarit, înălţimea de la suprafaţa tălpilor până la axa arborelui motorului, cotele de montaj, greutatea şi se face o schiţă a motorului