Mașini unelte

Tema Proiectului

Sa se proiecteze cutia de viteze a unui strung normal avand urmatoarele date initiale:

n_min = 40 [rot/min]

n_max = 1800 [rot/min]

z = 12 trepte de turatie

n_0 = 1500 [rot/min]

p=5.5 [kw]

Etape

Calcululraţiei şirului de turaţii şi stabilirea şirului de turaţii normalizate

Stabilirea numărului de grupe cinematice a numărului de rapoarte de transmitere din fiecare grupă şi a numărului de variante structurale posibile

Ecuaţiile structurale şi trasarea diagramelor structurale pentru toate variantele posibile

Verificarea condiţiei constructive şi alegerea diagramei stucturale optime

Trasarea diagramei de turaţii

Calculul numărului de dinţi ale roţilor dinţate prin rularea unui program de calcul

Determinarea abaterilor turaţiilor reale de la valorile normalizate şi trasarea diagramei de erori

Determinarea dimensiunilor de gabarit ale roţilor dinţate şi trasarea schemei cinematice la scară a cutiei de viteze

ETAPA 1

Calculul rației șirului de turații și

stabilirea șirului de turații normalizate

Lanțurile cinematice de lucru include în mod obligatoriu un lanț cinematic principal și unul sa umai multe lanțuri cinematice de avans. Lanțul cinematic principal este cel care asigură realizarea vitezei principale de așchierepe o traiectorie circulară în cazul mișcării principale de rotație sau pe o traiectorie rectilinie în cazul mișcării principale rectilinii alternative.

Viteza liniară la elementul final al lanțului cinematic principal trebuiesă fie egală cu viteza optima de așchiere care se regăsește în domeniul (v_min ,v_max). Din acest motiv, în structura lanțului cinematic principal trebuie să existe un mecanism de reglare care să asigure realizarea gamei de reglare a vitezelorR_v=v_max/v_min și respectiv a gamei de reglare a turației R_n=n_max/n_min .

Realizarea gamelor de reglare a vitezeisau a turației se face prin reglare continuă prin intermediul unor variatori mecanici continui sau prin reglare discontinuă sau în trepte de tipul cutiilor de viteze, lirelor cu roți de schimbș.a.

În cazul reglării în trepte a turațiilor s-a constatat că mașina-unealtă este reglată optim dacă cele z trepte de turație la elemental final al lanțului cinematic principal formează o progresie geometrică de rație φ, astfel încât pierderea relative maxima de productivitate ( 〖Δk/k)〗_max=ct pe toate treptele șirului de turații.

n_1,n_2,...n_z – turații

〖 n〗_j=n_(j-1) φ

n_z=n_1 φ^(z-1)

Valorile rațieiφ au fost normalizate între 1 și 2 (1≤ φ≤2).Condiția caφ≥1 rezultă din faptul că șirul turațiilor este crescător, iar condiția φ≤2 rezultă din faptul că pierderea relative maxima ( 〖Δk/k)〗_max≤50%.

O altă condiție avută în vedere la stabilirea valorilor rației φ este aceea ca în șirul turațiilor să existe termini în raportul 1:10 si 1:2, astfel încât vom avea =√(m&10 ) și φ=√(k&2) , unde m și k sunt întregi pozitivi și iau valori astfel încât ( 〖(Δk/k)〗_max=5;10;20;30;40;45;50% .

Șirul normalizat al rațiilor normalizate

φ=1,06=√(40&10)=√(12&2)(m=40; k=12) =>( 〖Δk/k)〗_max=5%

φ=1,12=〖1,06〗^2=√(20&10)=√(6&2)(m=20; k=6) =>( 〖Δk/k)〗_max=10%

φ=1,26=〖1,06〗^4=√(10&10)=∛2(m=10; k=3) =>( 〖Δk/k)〗_max=20%

φ=1,41=〖1,06〗^6=√(20/3&10)=√2(m=20/3; k=2) =>( 〖Δk/k)〗_max=30%

φ=1,58=〖1,06〗^8=√(5&10)=√(1,6&2)(m=5; k=1,6) =>( 〖Δk/k)〗_max=40%

φ=1,78=〖1,06〗^10=∜10=√(1,2&2)(m=4; k=1,2) =>( 〖Δk/k)〗_max=45%

φ=2=〖1,06〗^12=√(20/6&10)=2 (m=20/6; k=1) =>( 〖Δk/k)〗_max=50%

Pentru n_1=1 [rot/min] şi φ=1,06 se obţine şirul de bază normalizat al turaţiilor R_40 care are în componenţă 40 de termeni: 1; 1,06; 1,12; . . . 9,5 [rot/min]. Pentru valori mai mari ale turaţiei decât cele din şirul de bază al turaţiilor R_40se aleg termenii sărind peste un număr de termeni egal cu valoarea exponentului din relaţia de legătură.