UNIVERSITATEA TEHNICĂCLUJ-NAPOCA

FACULTATEA DE CONSTRUCŢII DE MAŞINI

SECŢIA: MAŞINI UNELTE ŞI SISTEME DE PRODUCŢIEDISCIPLINA: ORGANE DE MAŞINI ŞI TRIBOLOGIE

PROIECT DE AN

REDUCTOR

P=3,7 Kwn=2800 rpm

itot=4,5

Indrumător: Student:Conf.dr.ing. Ioan Turcu Cadar Simion-Flaviu

AN DE STUDIU:2008-2009CUPRINS

Cuprins..............................................................................................................................................

........2

I. MEMORIU

TEHNIC..........................................................................................................................3

1.1 TRANSMISII MECANICE, REDUCTOARE DE TURAŢIE. GENERALITĂŢI............................31.2 PREZENTAREA SOLUŢIEI CONSTRUCTIVE ALESE DIN PUNCT DE VEDERE

CONSTRUCTIV, FUNCŢIONAL, TEHNOLOGIC.........................................................................41.3 NORME DE PROTECŢIE A MUNCII..............................................................................................61.4 ÎNTREŢINEREA

REDUCTORULUI................................................................................................6

II. MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL

2.1 ÎMPĂRŢIREA RAPORTULUI DE TRANSMITERE.....................................................................7

2.2 CALCULUL TURAŢIILOR...............................................................................................................72.3 CALCULUL PUTERILOR.................................................................................................................72.4 CALCULUL MOMENTELOR DE TORSIUNE...............................................................................7

2.5 ALEGEREA MATERIALELOR ŞI JUSTIFICAREA LOR..............................................................82.6 STABILIREA CARACTERISTICILOR MECANICE PENTRU MATERIALELE ALESE..................................................................................................82.7 STABILIREA DIMENSIUNILOR CAPETELOR DE ARBORE.....................................................92.8 CALCULUL ANGRENAJULUI......................................................................................................10 2.8.1 Predimensionarea......................................................................................................................10

2.8.2 Calculul modulului....................................................................................................................10 2.8.3 Calculul elementelor geometrice...............................................................................................10 2.8.4. Verificarea angrenajului...........................................................................................................12

2.9 STABILIREA DIMENSIUNILOR CONSTRUCTIVE...................................................................13 2.9.1 Arborele de intrare...................................................................................................................13 2.9.2 Arborele de iesire.....................................................................................................................142.10 CALCULUL TRANSMISIEI PRIN CURELE...............................................................................142.11 CALCULUL FORŢELOR DIN ANGRENAJ................................................................................162.12 SCHEMA FORŢELOR...................................................................................................................162.13 CALCULUL REACŢIUNILOR PENTRU ARBORELE DE INTRARE......................................172.14 ALEGEREA ŞI VERIFICAREA PENELOR.................................................................................182.15 VERIFICAREA RULMENŢILOR.................................................................................................18

2

2.15.1 Calculul forţelor axiale proprii..............................................................................................18 2.15.2 Calculul sarcinii dinamice echivalente..................................................................................19

2.15.3 Verificarea la durabilitate a rulmenţilor de pe arborele de intrare........................................19

BIBLIOGRAFIE.............................................................................................................20

I.MEMORIU TEHNIC

Disciplina Organe de maşini studiază elementele care intră în construcţia maşinilor din punct de vedere al construcţiei, calculului şi proiectării.

Organele de maşini sunt piese sau grupuri de piese care formează părţile componente ale unor maşini, ele putând fi calculate şi proiectate separat de restul ansamblului. În cadrul unei maşini sau al unui agregat, organele de maşini sunt grupate în ansambluri care au anumite roluri funcţionale, de exemplu cutia de viteză de la un automobil.

1.1 TRANSMISII MECANICE, REDUCTOARE DE TURAŢIE. GENERALITĂŢI

Transmisiile mecanice dintre motor şi maşina de lucru, măresc sau micşoreazăviteza, respectiv momentul transmis, protejează organele maşinii motoare contra suprasarcinilor. Reductoarele pot fi cu una, două sau mai multe trepte de reducere, constructive, fie ca subansamble izolate, fie ca făcând parte din ansamblul unei maşini.

În funcţie de poziţiile relative ale arborelui motor şi condus, reductoarele, sunt de mai multe feluri:

• cu roţi dinţate cilindrice;• cu roţi dinţate conice;• cu combinaţii de roţi dinţate conice sau angrenaje melcate cu roţi dinţate

cilindrice.

Reductoarele cu roţi dinţate au o largă utilizare datorită avantajelor pe care le prezintă:

• raportul de transmitere constant;

3

• gabarit redus; • randament ridicat;• posibilitatea de realizare a unor transmisii de la câţiva newtoni la încărcări foarte

mari;• întreţinere simplă şi ieftină.

Reductoarele de uz general au un singur lanţ cinematic, deci un raport de transmisie mic şi o carcasă independentă şi închisă. Elementele principale ale unui reductor, indiferent de tip sunt următoarele: carcasa (corp + capac); angrenajele, arborii, lagărele şi elemente auxiliare. Carcasele se execută în general din fontă prin turnare, după care se prelucrează prin aşchiere pe maşini-unelte. Metoda conduce la micşorarea consumului de material şi manoperă. Carcasa este prevăzută cu nervuri care au scopul de a mării rigiditatea ansamblului, de a reduce zgomotul şi vibraţiile şi măresc suprafaţa efectivă de răcire a reductorului.

Carcasa trebuie să asigure poziţia relativă corectă a arborilor (prin intermediul lagărelor) şi roţilor dinţate servind ca şi baie de ulei. Carcasa se compune din două părţi: corp şi capac protejând angrenajului faţă de mediul exterior. Carcasele reductoarelor trebuie să îndeplinească următoarele funcţii :

• să asigure preluarea sarcinilor ce apar în timpul funcţionării;• să asigure închiderea liniilor de forţă prin fundaţie;• să protejeze angrenajele contra unor factori externi;• să păstreze lubrifiantul necesar pentru ungerea angrenajelor;• să asigure transmiterea căldurii spre exterior.

1.2 PREZENTAREA SOLUŢIEI CONSTRUCTIVE ALESE DIN PUNCT DE VEDERE CONSTRUCTIV, FUNCŢTIONAL, TEHNOLOGIC.

Reductoarele cu o singură treaptă de reducere se pot împărţi în următoarele tipuri de bază, în funcţie de tipul angrenajului: cu roţi dinţate cilindrice cu dinţi drepţi sau înclinaţi, cu roţi conice şi angrenaje melc-roată melcată.

Angrenajul conic.Transmiterea mişcărilor şi a sarcinii între doua axe concurente care se intersectează sub un anumit unghi oarecare se poate realiza cu ajutorul roţiilor dinţate conice cu dinţi drepţi sau înclinaţi.Prin analogie cu angrenajele cilindrice, unde suprafaţa de rostogolire este un cilindru, suprafaţa de rostogolire a angrenajelor conice cu dinţi drepţi este un con.Flancurile dinţilor roţilor dinţate conice se realizează asemănător cu flancurile dinţilor rotilor dinţate cilindrice. Profilarea roţiilor dinţate se face pe conul frontal exterior a cărui axă coincide cu axa roţiilor de prelucrat, iar generatoarea acestuia este perpendiculară pe generatoarea conului de rostogolire.

Angrenajul cilindric.

4

Angrenajele cilindrice cu dinţi înclinaţi sunt angrenaje cu axe paralele.În comparaţie cu angrenajele cilindrice cu dinţi drepţi, prezintă următoaerele avantaje:

• gradul de acoperire este mai mare şi ca urmare capacitatea portantă este mai mare;• produc un zgomot mai redus.

Ca dezavantaje se pot mentiona:• aparitia forţei axiale;• necesitatea utilizarii unor lagăre radial-axiale.

La reductoarele cu roţi dinţate conice cu arborii aşezaţi în plan orizontal se pun două probleme importante şi anume:

- asigurarea posibilităţii de reglare a jocului din rulmenţii arborelui pe care este montat pinionul;

- asigurarea posibilităţii de reglare a jocului dintre flancurile dinţilor.

Pentru asigurarea posibilităţii de reglare a jocului din dantură şi pentrua respecta condiţia ca punctul de intersecţie a generatoarelor conurilor de divizare să cadă pe intersecţia axelor arborilor este necesar ca arborii împreună cu roţile dinţate să se poată deplasa axial, reglând şuruburile din capacele rulmenţilor de la roata condusă şi şuruburile care fixează poziţia arborelui pinionului conic. Jocul din rulmenţii arborelui pinionului conic se reglează cu ajutorul capacului dela capătul arborelui sau cu ajutorul piuliţei pentru rulmenţi în cazul montajului în O.

Orice reductor mai are o serie de elemente auxiliare necesare pentru o bună funcţionare şi anume:

• elemente de etanşare;• elemente pentru controlul nivelului de ulei din baia reductorului ( joje, vizoare );• elemente pentru deplasarea şi transportul reductorului (inele de ridicare, umeri de

ridicare etc.);• elemente pentru fixarea şi poziţionarea rulmenţilor şi roţilor dinţate pe arbori în

carcasă;• şurub de golire;• roata de curea;• capace de fixare a rulmenţiilor;• şaibă si piuliţă pentru fixarea rulmenţiilor radiali-axiali;

Varianta prezentată se caracterizează prin următoarele aspecte constructive:• pinionul conic de la treapta I face corp comun cu arborele de intrare;• roata conică de la treapta a II-a este montată cu ajutorul unei pene pe arborele de

ieşire;• carcasa reductorului e turnată din două bucăţi plasate în plan orizontal;• arborele de intrare se sprijină pe lagăre cu rulmenţi radiali axiali (montaţi în O)

montaţi în casetă;• arborele de intrare 1 şi arborele de ieşire 2 sunt etanşaţi prin montarea manşetelor

de rotaţie în capace;5

• ungerea roţilor dinţate şi a lagărelor se asigură cu ulei, prin barbotare şi stropire;• arborele de intrare se sprijină pe lagăre cu rulmenţi care fiind montaţi într+o casetă

comună asigură o rigiditate mai mare a arborelui;• asamblarea carcasei superioare şi inferioare se realizează cu şuruburi, centrarea lor

fiind asigurata cu ştifturi de centrare;• controlul uleiului se face cu ajutorul unei joje.

Reductorul are în construcţia sa un angrenaj conic cu dinţi drepţi.După cum îi spune şi numele reductorul , livrează la arborele de ieşire o turaţie mai mică decât turaţia existentă la arborele de intrare (în funcţie de raportul total de transmitere).Arborele de intrare 1 este antrenat cu o turaţie de 2600 rpm cu ajutorul curelei trapezoidale montată pe roţile de curea. Arborele de intrare transmite prin intermediul angrenajului conic o turaţie de 269,64 rpm, arborelui de ieşire 2.

1.3 NORME DE PROTECŢIE A MUNCII

Pentru siguranţa desfăşurării procesului de lucru cu acest dispozitiv trebuie să se respecte urătoarele reguli de protectie a muncii :

• zonele în care există organe de rotaţie în mişcare se vor proteja cu ajutorul unor apărători;

• înainte de începerea lucrului se verifică nivelul de ulei al reductorului;• la apariţia unei defecţiuni se va retrage dispozitivul din lucru şi se va înlocui

piesa defectă;• trebuie respectate întocmai regulile de întreţinere a dispozitivului;• este de preferat ca muchile şi colţurile să fie teşite pentru a diminua riscul unor

accidente;• este preferat ca elementele exterioare ale reductorului să se vopsească pentru a

nu ruginii;• nu se va deschide capacul de vizitare în timpul lucrului.

1.4 ÎNTREŢINEREA REDUCTORULUI

Ungerea reductoarelor de uz general se face cu ulei. Metodele de ungere se aleg în funcţie de viteza periferică a roţilor dinţate,în primul rând. Pentru viteze periferice până la 1215 m/s ungerea angrenajelor se face prin barbotare.La angrenajele cilindrice, nivelul uleiului la roata mare trebuie să treacă peste dinţi cu 0,75 din înălţimea lor dar nu mai puţin de 10 mm. Roţile de turaţie mică de pe treptele a doua sau a treia se pot scufunda până la 1/3 din diametrul exterior al lor. La angrenajele conice roata mare va fi

6

scufundată în ulei pe toată înălţimea dintelui (cel puţin). Limita maximă de scufundare în ulei este tot 1/3 din diametrul exterior al roţii. Rodajul joacă un rol important în durata de exploatare şi buna funcţionare a oricărui angrenaj şi transmisie cu roţi dinţate. Rodajul se poate face pe diferite standuri care se pot grupa în două categorii (cu circuit închis şi cu circuit deschis). Rodajul se face cu un ulei special de rodaj.

Exploatarea şi întreţinerea acestui dispozitiv impune o serie de măsuri care trebuie să le luăm pentru a evita deteriorarea elementelor componente.

Înainte de montarea pieselor vor fi curăţate, spălate şi suflate cu aer comprimat. La montare se vor respecta limitele toleranţelor prescrise, toate cotele indicate în documentaţia de execuţie. Suprafeţele neprelucrate mecanic ale pieselor turnate care se găsesc în interiorul carcasei trebuie să fie curăţate.Toate suprafeţele exterioare cu excepţia suprafeţei de aşezare vor fi acoperite cu vopsea. În timpul operaţiei de transport se vor lua măsurile necesare în vederea evitării loviturilor sau a răsturnării reductorului. Se recomandă ca rodajul să se facă în trepte.

7

II. MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL

2.1 ÎMPĂRŢIREA RAPORTULUI DE TRANSMITERE Itot

12

2

1

12 12

12

2 212 2

1

se alege o valoare pentru i din intervalul [1,1 1,9]2;

4,53, 21 3,15 ( .84 )

1, 4

4,51, 43

3,15

3,15 6922

tot tc

tc tc

totSTAS

tc ales

tottc

STAS

i i i

DPi

DP

ii i pag reductoare

i

ii

i

z zi z

z

÷

= ×

= ≤

= = = ⇒ =

= = =

= ⇔ = ⇒ = dinţi

2.2 CALCULUL TURAŢIILOR

1

212

2800 1958,04

1,43

1958,04 1958,04437,46

1,43 3,15 4,5

tc

tc

n rpmn rpm

i

n rpmn rpm

i i

= = =

= = = =× ×

2.3 CALCULUL PUTERILOR

1

22 1 12

12

randamentul curelei se alege între (0,93 0,97)

randamentul angrenajului conic se alege între (0,96 0,98)

randamentul lagăr

3,7 0,96 3,552

3,55 0,96 (0,99) 3.34

c

l

c

l

P P KW KW

P P KW KW

ηηη

ηη η

÷

÷

= × = × =

= × × = × × =−−

− elor se alege între (0,975 0,995)÷

2.4 CALCULUL MOMENTELOR DE TORSIUNE

11

1

22

2

30 1000 30 3,55 1000 106500 17,68

1958,04 6021.89

30 1000 30 3,34 1000 100200 74.48

437.46 1345.3

Nm

T Nm

P KW KWT

n rpm

P KW KW

n rpm

π π

π π

× × × ×= = = =× ×

× × × ×= = = =× ×

8

2.5 ALEGEREA MATERIALELOR ŞI JUSTIFICAREA LOR

Principalele materiale utilizate la confecţionarea roţilor dinţate sunt oţelurile, fontele, bronzul, alama. Materialele metalice de tipul oţelurilor şi fontelor se supun tratamentelor termice în scopul măririi cifrelor de rezistenţă precum şi pentru a îmbunătăţi comportarea flancurilor dinţilor la diversele forme de uzură. Astfel materialul ales pentru roţile conice cu dinţi drepţi este 40Cr10, material îmbunătăţit la 30-35HRC şi supus ulterior unui tratament de nitrurare superficial la 50-55HRC.Pentru stabilirea materialului arborelui trebuie să se ia în considerare atât modul de solicitare al arborilor cât şi condiţiile de lucru a fusurilor. Pentru arborii cu diametrul pînă la 140mm, se foloseşte material laminat, pentru diametre de 140-200mm, material laminat sau forjat, iar peste 200mm, numai material forjat. Astfel în cazul de faţă fiind vorba de solicitări uşoare vom utiliza oţel carbon obişnuit OL60 pentru arborele de ieşire. Arborele de intrare din punct de vedere constructiv va fi corp comun cu pinionul şi va fi confecţionat din 40Cr10, pentru că având diametrele de capăt de 22mm realizarea unui canal de pană ar introduce concentratori de tensiune suplimentari şi arborele ar putea ceda.

2.6 STABILIREA CARACTERISTICILOR MECANICE PENTRU MATERIALELE ALESE

Pentru 40Cr10:

2

2

22 lim

strivire lim

lim

Duritatea la su

//

S

1000 / ( .499 Re . ; .)

52 /

1100 956,52

1,15

1,15

1

r

HN L R V W X

H

N L R V W X

HP

H

N mmN mm

N mm pag zistenţa materialelor vol II Şomotecan M

HRC N mm

Z Z Z Z Z ZS

Z Z Z Z Z Z

σ

σσ

=

=

= × × × × × × = =

=× × × × × =

2 lim

prafaţa dintelui( ) 50 55 ( .91 )

HRC /20 60 20 52 60 1100 H

HRC HRC pag reductoare

N mmσ= ÷

= + = × + =

22 lim

încovoiere lim

2 lim

lim

/300 240 /

1,25

250 350 / ( .91 )

1,25

1

FFP N R X

F

F

F

N R X

N mmY Y Y Y N mm

S

N mm pag reductoare

S

Y Y Y Y

δ

δ

σσ

σ

= × × × × = =

= ÷=

× × × =

Pentru OL60:9

2

2

22 lim

lim

2 lim

/

HB

600 / ( .499 Re . ; .)

175 /

382,5 332,6 /

1,15

1,5 120 1,5 175 120 382,5 /

r

HHP strivire N R V W X

H

H

N mm

N mm pag zistenţa materialelor vol II Şomotecan M

HB daN mm

Z Z Z Z Z N mmS

N mm

σ

σσ

σ

=

=

= × × × × × = =

= + = × + =

lim

( .91 )

1,15

1H

N R V W X

pag reductoare

S

Z Z Z Z Z

=× × × × =

22 lim

încovoiere lim

2 lim

lim

/170 136 /

1.25

0.4 100 0.4 175 100 170 /

1,25

1

FFP N R X

F

F

F

N R X

N mmY Y Y Y N mm

S

HB N mm

S

Y Y Y Y

δ

δ

σσ

σ

= × × × × = =

= + = × + ==

× × × =

2.7 STABILIREA DIMENSIUNILOR CAPETELOR DE ARBORE

Arborele principal se va confecţiona din acelaşi material ca pinionul, iar arborele secundar din OL60:

40 10

60

40 10

60

2

2

1

2

311

322

1 1

2

1000 /

600 /

1,81 1 ( .142 )550

1,09 1550

19,73 10,9 10

1,81

102 93,57 10

1,09

10,9 22

93,57

Cr

OL

Cr

OL

r

r

r

r

tte

tte

N mm

N mm

K pag reductoare

K

M NmM Nmm

K

M NmM Nmm

K

T Nm D mm

T Nm

σ

σσ

σ

=

=

= = >

= = >

= = = ×

= = = ×

= ⇒ == 2 40D mm⇒ =

2.8 CALCULUL ANGRENAJULUI

10

2.8.1 Predimensionarea:

( )

2

12 312

12

23 2 2

32

2

12 1

10,9 10 1,25 1,1 1, 25 189,8 / 2, 495 / 10,92

2 0,3 (1 0,3) 3,15 956,52 /

18734,37 473,55 / 3,3

1,32 956

A V H E HVnec

R R HP

T K K K Z ZR i

i

Nm N mm N mm

N mm

Nmm N mm

β

ψ ψ σ× × × ×= + × × = ÷× × − ×

× × × × ×= × × = ÷× × − ×

= × ×2

332

2

2

3,3 4590,39 ,52 /

3,3 16,61 54,81

1, 25

1,1

1,25

(0,25; 0,3; 0,33; 0, 4)

189,8 /

2,495 /

A

V

H

R

E

HV

mmN mm

mm mm

K

K

K

Z N mm

Z N mm

β

ψ

= × = ÷

= × =

==

=

=

=

=

2.8.2 Calculul modulului:

2 21 12

2 2 54,81 109,62 109,62 1,66

22 3,3 72.61 22 1 3,15

2 ( .87 )

necnec

STAS

R mm mm mmm mm

z i

m mm pag reductoare

× ×= = = = =×× + × +

=

2.8.3 Calculul elementelor geometrice:

Semiunghiurile conului de rostogolire:

11

2

22

1

1 2

22 0,32 17,62

69

69 3,15 72,38

22

90

zarctg arctg arctg

z

zarctg arctg arctg

z

δ

δ

δ δ

°

°

°

= = = =

= = = =

+ =

Diametrele cercurilor de divizare:

1 1

2 2

2 22 44

2 69 138

d m z mm

d m z mm

= × = × == × = × =

Inaltimea capului dintelui:

11

*1 2

*

1 2 2

1

a a a

a

h h h m mm mm

h

= = × = × =

=

Inaltimea piciorului dintelui:* *

1 2

*

( ) (1 0,2) 2 2,4

0, 2

f f ah h h c m mm mm

c

= = + = + × =

=

Diametrele cercurilor de cap:

1 1 1 1

2 2 2 2

2 cos 44 2 2 cos17,62 47,81

2 cos 138 2 2 cos72,38 139,21

a a

a a

d d h mm mm

d d h mm mm

δδ

°

°

= + × = + × × =

= + × = + × × =

Diametrele cercurilor de picior:

1 1 1 1

2 2 2 2

2 cos 44 2 2, 4 cos17,62 39,42

2 cos 138 2 2,4 cos72,38 136,54

f f

f f

d d h mm mm

d d h mm mm

δ

δ

°

°

= − × = − × × =

= − × = − × × =

Lungimea generatoarei conului de rostogolire:

1 2

1 2

44 138 66,07

2sin 2sin 2sin17,62 2sin 72,38

0,3 66,07 19,82

( 0,25; 0,3; 0,33; 0, 4)R

R

d d mm mmR mm

b R mm mm

δ δψ

ψ

° °= = = = =

= × = × ==

Diametrul de divizare median:

1 1

2 2

(1 0,5 ) 44 (1 0,15) 38

(1 0,5 ) 138 (1 0,15) 119,1 m R

m R

d d mm mm

d d mm mm

ψψ

= − = − == − = − =

Unghiurile capului dintelui:

121 2

2 0,03 1,72

66,07 a

a a

h mmarctg arctg arctg

R mmθ θ °= = = = =

Unghiurile piciorului dintelui:

121 2

2,4 0,036 2,08

66,07 f

f f

h mmarctg arctg arctg

R mmθ θ °= = = = =

Semiunghiurile conurilor de cap:

1 1 1

2 2 2

17,62 1,72 19,34

72.38 1,72 74,1

a a

a a

δ δ θδ δ θ

° ° °

° ° °

= + = + =

= + = + =

Semiunghiurile conurilor de picior:

1 1 1

2 2 2

17,62 2,08 15,54

74,1 2,08 72,02

f f

f f

δ δ θ

δ δ θ

° ° °

° ° °

= − = − =

= − = − =

12

11

1

22

2

22 2221,05

cos cos17,62 0,95

69 69210

cos cos72,38 0,3

v

v

zz

zz

δ

δ

°

°

= = = =

= = = =

2.8.4. Verificarea angrenajului:

Viteza periferică pe cercul de divizare mediu:

1 11

38 1485,71 158694,852,64 /

60000 60000 60000m

dm n mm rpmv m s

π π× × × ×= = = =

Alegerea treptei de precizie a angrenajului: (pag. 187, Reductor cu doua trepte , Pop D.)

-având viteza perifică 2,64 m/s, vom alege treapta de precizie 7

Alegerea rugozităţii şi procedeului de prelucrare: (pag.188)

Flancurile dinţilor roţilor dinţate se vor prelucra prin mortezare sau frezare, procedeu urmat de şevăruire. Ca urmare a acestor procedee rugozitatea flancurilor va fi 0,8 mµ , iar pentru rugozitatea zonei de racordare se va alege o valoare superioară respectiv 1,6 mµ .

Alegerea lubrifiantului: (pag. 201)

Lubrifiantul ales va avea vâscozitatea cinematică egală cu 120 2 1mm s−× , la temperatura de 50°, recomandată pentru viteza periferică 2,64 /m s .

Alegerea factorului de formă a dintelui: (pag.168)2,75FaY =

Alegerea factorului de corecţie a tensiunilor de încovoiere la baza dintelui: (pag. 170)1,55SaY =

Factorul dinamic real: (pag. 174)KVa=KV=1

Factorul de repartizare a sarcinii pe lăţimea danturii: (pag. 176)19,82

0,5834

1,02

cov 1,04

dm

H

F

b

d

K pentru solicitarea de contact

K Pentru solicitarea de în oiereβ

β

ψ = = =

=

= (pag. 158)

Factorul de ungere:ZL=1,02

Factorul rugozităţii flancului: (pag. 159)

13

ZR pentru solicitarea de contact=1YR pentru solicitarea de încovoiere=1,08

Factorul durabilit ăţii flancului : (pag. 153)ZW=1

Verificarea la strivire:

( )

2

12 312

12

1 46,71 2 1

1,02

66,07

,

A V H E HVnec

R R HP

H

e

nec e

T K K K Z ZR i mm

i

K

R R mm

R R condiţia este îndeplinită

β

β

ψ ψ σ× × × ×= + × × = ÷× × − ×

=

= =<

Verificarea la încovoiere :

12

21 1

2 21 1

32

2 încovoiere

încovo

(1 )1 10,9 20 10,92 1, 25 1,1 1,04

2 ( 0,5 ) 19,82 56,16

3404, 2 10 3404200 54, 45 /

62511, 2 62511, 2

240 /

A V FF Fa Sa

e

FP

F FP

T z i K K K NmY Y

b R b mm mm

Nm NmmN mm

mm mm

N mm

βσ

σσ σ

× + × × × × × × × ×= × × × = =× − ×

×= = =

=< iere , condiţia este îndeplinită

2.9 STABILIREA DIMENSIUNILOR CONSTRUCTIVE

2.9.1 Arborele de intrare:

14

1

1

2 1

2

22 -

26

(3...5) 25 - etanşare

4 4 7 4 22

6 -

4 -

s p m s

s

p

D mm calculat anterior

L mm

D d mm mm în funcţie de diametrul manşetei de

L l l l l mm

l mm lungime de siguranţă

l mm grosimea

=== + == + + + = + + + =

==

3

3

4 3

7 -

5 -

30 - ( )

19 -

(3...5STAS

m

s

peretului capacului în dreptul manşetei

l mm grosimea manşetei

l mm lungime de siguranţă

D mm constructiv din STAS filete metrice

L mm constructiv

D d

===== +

1

2

4

4

5

5 4

6 6

) 35 - . ( .145 )

15

17 -

30 -

(2,5 ) 69

şi L -

mm mm în funcţie de diametrul rul pag reductoare

L mm

L mm în funcţie de lăţimea rulmentului

D mm constructiv

L D mm

D c

=

=

=

== × =

onstructiv

2.9.2 Arborele de ieşire:

7 9

7

8 7

= 40 - .

170 ( 9.2. . 141 )

(3...5) 50

D D mm în funcţie de diametrul rul

L mm tabel pag reductoare

D d mm mm

=== + =

8

9

( .144 )

60,6 -

20 -

pag reductoare

L mm constructiv

L mm constructiv

==

15

2.10 CALCULUL TRANSMISIEI PRIN CURELE

(pag.394 Reductoare)

Nr.crt Denumirea SimbolUnităţi de masură

Formula folosită Valoarea

1 Puterea motorului electric P kW 3,2

2 Turaţia roţii conducătoare 1n rpm 2600

3 Turaţia roţii conduse 2n rpm 1485,71

4 Raportul de transmitere tci 1,75

5 Tipul curelei - - SPZ

6Diametrul primitiv al roţii mici

de curea 1pD mm conform STAS 1162-77 80

7Diametrul primitiv al roţii mari

de curea 2pD mm 2 1 1,75 80p tc pD i D= × = × 140

8Diametrul mediu al roţilor de

curea pmD mm 1 2

2p p

pm

D DD

+= 110

9Distanţa dintre

axe(preliminară) A mm ( ) ( )1 2 1 20,7 2

154 440

p p p pD D A D D

A

+ ≤ ≤ +

≤ ≤250

10 Unghiul dintre ramurile curelei γ grade° 2 12arcsin2

p pD D

Aγ

−= 13,78

11Unghiul de înfăşurare pe

roata conducătoare 1β grade° 1 180β γ= ° − 166,22

12 Lungimea primitivă a curelei pL mm

22 1( )

24

852,77

p pp pm

D DL A D

Amm

π−

= + +

=1000

13 Distanţa dintre axe(definitivă) A mm ( )( )

2

1 2

2

2 1

325,69

0,25 0,393 163,54

0,125 450

p p p

p p

A p p q

p L D D

q D D

= + − =

= − + =

= − =

325

14 Viteza periferică a curelei v /m s 1 1

19100pD n

v×

= 10,89

15 Coeficientul de funcţionare fc - se alege din tab.17.5, pag.399 1,2

16 Coeficientul de lungime Lc - se alege din tab.17.6, pag.401 0,9

17 Coeficientul de înfăşurare cβ - se alege din tab.17.7, pag.401 0,96

18Puterea nominală transmisă

de o curea oP kW se alege din tab.17.3, pag.397 3,18

19 Numărul de curele(preliminar) 0z .buc 00

f

L

c Pz

c c Pβ

×=

× ×1,39

20Coeficientul numărului de

curele zc - se alege din tab.17.8, pag.401 0,95

21 Numărul de curele(definitiv) z .buc 0

z

zz

c=

1,46se alege

z=2

22 Forţa periferică transmisă F N 1000P

Fv

= × 293.84

23 Forţa de întindere a curelei S N ( )1,5...2aS F= 499.52

24Cote de modificare a distanţei dintre axe

XY

mm0,03

0,015

p

p

X L

Y L

≥

≥30

15

≥≥

16

2.11 CALCULUL FORŢELOR DIN ANGRENAJ

1

1

312 2 10,9 10 21800

641,17 ( .235 . . ,34 34

tm

T Nm NmmF N pag Mecşi Org de Maşini

d mm mm

× ×= = = =

1 1

1 1

1

1

, Ş )

cos 641,17 20 cos17,62 221,8

sin 641,17 20 sin17,62 70,28

r t

a t

Felicia Sucală tefan Bojan

F F tg N tg N

F F tg N tg N

α δ

α δ

° °

° °

= × × = × × =

= × × = × × =

2.12 SCHEMA FORŢELOR

Pentru planul vertical:

Pentru planul orizontal:

17

2.13 CALCULUL REACŢIUNILOR PENTRU ARBORELE DE INTRARE

20

94

50

90

cos90 0

sin 90

a

cv c

CH c c

b mm

a mm

c mm

F F

F F F

ϕ °

°

°

===

=

= × =

= × =

Ecuaţiile pentru planul vertical:

2

2

1

1

2 1

( ) 0

( ) 641,17 (94 20 ) 73093,38777,58

94 94( ) 0

641,17 20 12823,4136, 41

94 94 ,egalitatea este adevarată

cv v t

tv

cv v t

tv

cv v v t

F c R a F a b

F a b N mm mmR N

a mmF c a R a F b

F b N mmR N

a mmF R R F

× − × + + =

+ += = = =

× + − × + × =

× ×= = = =

+ = +

Ecuaţiile pentru planul orizontal:

1

1

1

1

2

2

1

1

( ) ( / 2) 0

( ) ( / 2)

293,84 50 221,8 (94 20 ) 70,28 17 412,57

94 ( ) / 2 0

( ) ( / 2)

293,8

CH H R a m

c R a mH

CH H R a m

c R a mH

F c R a F a b F d

F c F a b F dR

aN mm N mm mm N mm

Nmm

F c a R a F b F d

F c a F b F dR

a

× − × + + − =

× + + −= =

× + + − ×= =

× + − × + × − × =

+ + × −= =

=

1 1

2 2

2 1

2 2 2 21

2 2 2 22

4 144 221,8 20 70, 28 17484,61

94 ,egalitatea este adevarată

484,61 136, 41 503, 44

412,57 777,58 880, 25

H v

H v

c H R H

N mm N mm NN

mmF R F R

R R R N

R R R N

× + × − × =

+ = +

= + = + =

= + = + =

18

2.14 ALEGEREA ŞI VERIFICAREA PENELOR

2

2

4,

22

,

58 /

46 /

s a

f a

ac

af

F F F Tpentru strivire

hA t l d h ll

F F Tpentru forfecare

A b l b d l

N mm

N mm

σ σ

τ τ

στ

= = = = <× × ××

= = = ≤× × ×

=

=

Pentru pana 1 A12x8x50:4 53, 49 1000 213960

13,37 40 8 50 16000

2 53,49 1000 1069804,45

12 40 50 24000

s a

f a

N NmmN

mm mm mm mmN Nmm

Nmm mm mm mm

σ σ

τ τ

× ×= = = <× ×

× ×= = = ≤× ×

Pentru pana 2 A8x7x24:4 10,09 1000 43600

11,79 22 7 24 3690

2 10,09 1000 218005,16

8 22 24 4224

s a

f a

N NmmN

mm mm mm mmN Nmm

Nmm mm mm mm

σ σ

τ τ

× ×= = = <× ×

× ×= = = ≤× ×

2.15 VERIFICAREA RULMENŢILOR

2.15.1 Calculul forţelor axiale proprii:

19

1

2

1 2

1

2

1

0

' 1

0

' 2

1

' '

70, 28 din angrenaj

503,44

880, 25

0, 45

1,3

0,73

0,5 503, 44 0,5 344,82

0,73

0,5 880, 25 0,5 338,55

1,3

70, 28 344,82 338,55 2

a

a

a a

a

a

F N

R N

R N

e

y

y

R NF N

y

R NF N

y

F F F

N N N rulmentul se incarc

= −==

===

×= × = =

×= × = =

+ ≠

+ > ⇒

12

' '

415,1a a a

ă axial

F F F= + =

2.15.2 Calculul sarcinii dinamice echivalente:

1

1 2

1

'

'1

415,1 0, 45

221,8

0, 4 221,8 1,3 415,1 628,35

a

arr

F Ne P xF y F

F N

P N N N

> ⇔ > ⇒ = +

= × + × =

2.15.3 Verificarea la durabilitate a rulmenţilor de pe arborele de intrare

3,33

3,3343500 48,07 398695 [ . ]

904,82

exp ( 3,33 )

62

p

c

C

C d

C NL mil rot

P N

C capacitatea dinamică a rulmentului ales

P sarcina dinamică echivalentă corectată

p onent p pentru rulmenţi cu role

P P f

= = = = ÷ ÷

−−

− =

= × =

6 6

8,35 1,44 904,82

1,2 1,2 1 1,44

dim

1,2

1, 2 sup lim

10 398695 10

60 60 1485

d k s m

d

k

s

h

N N

f f f f

f coeficientul amic

fţine cont de precizia angrenajului montat pe r ulmenţi

f coeficientul forţelor entare

L Ln

× == × × = × × =−= −= −

×= =× ×

4.472.552 ,71 / min

orerot

=

20

BIBLIOGRAFIE

1. Adalbert Antal, Dorina Matieşan, Dumitru Pop, Felicia Sucală, Iacob Oltean, Ioan Turcu, Ovidiu Belcin, Călin Tomoiag, Ovidiu Tătaru, Ştefan Bojan, Lucian Tudose, Reductoare. Atelierul de multiplicare al Universităţii Tehnice din Cluj-Napoca, 1994

2. Mihai Gafiţanu, Dumitru Mocanu, Dan Pavelescu, Spiridon Creţu, Mircea Pascovici, Cezar Racocea, Dumitru Rădăceanu, Constantin Tuleaşcă, Ionel Vornicu, Organe de maşini vol.I. Editura Tehnică, Bucureşti, 1981

3. George Georgescu, Îndrumător pentru ateliere mecanice, ediţia a IV-a. Editura Tehnică, Bucureşti, 1966

4. Mărioara Şomotecan, Mihail Hărdău, Sanda Bodea, REZISTENŢA MATERIALELOR, U.T. PRES, Cluj-Napoca, 2005

5. Gheorghe Husein, Mihail Tudose, DESEN TEHNIC. EDITURA DIDACTICĂ ŞI PEDAGOGICĂ, Bucureşti, 1974

6. Felicia Sucală, Corina Bârleanu, Ştefan Bojan, Ovidiu Tătaru, MECANISME ŞI ORGANE DE MAŞINI. RISOPRINT, Cluj-Napoca, 2006

7. http://www.jp.nsk.com , catalog rulmenţi8. Internet.

21