CUPRINS1. TRANSMISII PRIN CURELE (PREZENTARE. CLASIFICRI. UTILIZRI) ...........................................................1.1. Prezentare ......................................................................................1.2. Clasificri .......................................................................................1.3. Utilizri ..........................................................................................2. CURELE TRAPEZOIDALE .........................................................3. ROI PENTRU CURELE TRAPEZOIDALE ............................4. TENSIONAREA CURELEI ..........................................................4.1. Tensionare permanent ..................................................................4.2. Tensionare automat ......................................................................5. ELEMENTE DE CALCUL ...........................................................5.1. Geometria transmisiei ....................................................................5.2. Condiii de calcul ...........................................................................5.3. Metodologie ...................................................................................6. PROIECTAREA TRANSMISIEI PRIN CURELE TRAPEZOIDALE ..............................................................................6.1. Calculul transmisiei .......................................................................6.2. Proiectarea roilor de curea ............................................................7. CONCLUZII ...................................................................................8. Bibliografie ......................................................................................445781011111314141617191923272831.TRANSMISII PRINCURELE(PREZENTARE. CLASIFICRI. UTILIZRI) 1.1. PrezentareTransmisiile prin cureletransmit micarea de rotaie/sarcina ntre o roat motoare i una/mai multe roi conduse. Elementul de legtur (transmitere) se numete curea i este flexibil i continuu (fr sfrit).Transmisia prin curele late i trapezoidal transmit micarea cu alunecare iar curelele dinate fr alunecare.Frecarea se produce ntre suprafeele de contact ale roilor i curelei.n figura 1.1 se prezint schia unei transmisii prin curele. Notaii: 1 roat conductoare; 2 roat condus; 3 curea; 1 viteza unghiular a roii 1 [rad/sec]; 2 viteza unghiular a roii 2 [rad/sec].Fig. 1.1 - Transmisie prin curea 17/La montaj, prin deformare elastic (ntindere0 se realizeaz apsarea curelei pe roi.Avantaje: montare i ntreinere uoar; zgomot redus n funcionare; pretenii tehnologice (execuie, montaj) reduse; posibilitatea transmiterii sarcinii la distane mari; posibilitatea antrenrii mai multor arbori; viteze periferice mari; cheltuieli de fabricaie reduse; amortizarea ocurilor/vibraiilor; protecie la suprasarcini.Dezavantaje:4 capacitate portant (de transmitere) limitat; raport de transmitere variabil datorit alunecrii curelei pe roi; dimensiuni gabaritice (fa de angrenaje); pretensionarea curelei solicit suplimentar reazemele i arborii; sensibilitatelafactorii demediu(temperatur, umiditate, etc.); dispozitive suplimentare de ntindere a curelei.Curelele dinate elimin unele dintre inconvenientele prezentate.1.2. ClasificriCureleleseclasificdupformasarcinii. nfigura1.2sunt prezentate curele late (fig. 1.2.a); dinate (fig., 1.2.b); trapezoidale (fig. 1.2.d) i rotunde (fig. 1.2.e).Fig. 1.2 - Forma seciunii curelelor /17/Transmisiile prin curele se clasific n funcie de:a) poziia relativ a arborilor;b) numrul de arbori condui;c) raportul de transmitere (tab. 1.1)Tabelul 1.1/17/Criteriul de clasificareTipul transmisieiPoziia relativ a axelor arborilorCu axe ncruciateCu ramuri deschise Cu ramuri ncruciateCu axe ncruciate5Fr role de ghidare Cu role de ghidaree1 (0,1...0,2)bNumrul arborilor conduiCu un arbore condus (v.figurile de mai sus)Cu mai muli arbori antrenai (condui)

Raportul de transmitereCu raport de transmitere constant (v. figurile de mai sus)Cu raport de transmitere variabiln trepte (cutie de viteze) Continuu (variator)61.3. Utilizri Curele late: P 2000 kW;i 6 (max. 10); v 12 m/s;Curele moderne (compound): P < 5000 kW;i 10 (max. 20), v 100 m/s;CurelelatePolyV(politriunghiulare): P2500 kW; v 50 m/s; Curele late dinate: P 4000 kW; i 8 (max. 10); v 80 m/s; Curele trapezoidale: P 1200 kW; i = 8 (max. 10); v 50 m/s; A < 3 m (distana dintre axe).ntabelul 1.2 sunt prezentate oserie de performane comparabile ale transmisiilor prin curele.Tabelul 1.2 /17/ParametrulCurele lateCurele politri-unghiulareCurele dinateCurele trapezoidaleCurele rotundeClasice ngusteIndicele costului instalrii1,1 1,2 1,4 1,4 1,0 ND*)ntre inere Da Da Nu Da Da DaRaport putere / volum (kW/cm3)0,8 1,7 1,9 0,7 1,8 ND*)Frecvena maxim a ndoirilor200 100 200 40 80 40ncrcarea arborilor*)(2..3)Fu(2..2,5)FuFu(2..2,5) Fu, (2..3)FuRandament % 97...98 97 98 95 96 95Raportul Fu/F0*)0,3.. 0,4 0,4..0,5 1 0,5..0,6 0,4*)ND - nu sunt date; Fu - fora util; Fa - fora de pretensionare.72. CURELE TRAPEZOIDALESeciunea transversal a unei astfel de curea este un trapez isoscel.n figura 2.1 sunt prezentate seciuni prin curele trapezoidale. a) b)c)Fig. 2.1 - Seciuni prin curele trapezoidale /17/Se observ existena mai multor zone:1 element de rezisten: estur din bumbac (fig. 2.1.a); nur (fig. 2.1.b); cablu (fig.2.1.c);2 nveli din cauciuc sintetic (zon de compresiune);3 zon de ntindere;4 nveli de protecie (straturi din pnz cauciucat).n funcie de dimensiunile seciunii, curelele trapezoidale standardizate pot fi clasice i nguste. Flancul (liber) este rectiliniu.Conform STAS 1163-71:Cureletrapezoidaleclasice(senoteazDP1diametrul primitival roii motoare [mm]:- Tip Y: DP1 = 20 ... 55;- Tip Z: DP1 = 50 ... 112;- Tip A: DP1 = 71 ... 180;- Tip B: DP1 = 125 ... 280;- Tip C: DP1 = 200 ... 450;- Tip D: DP1 = 355 ... 600;- Tip E: DP1 = 500 ... 1000;8Curele trapezoidale nguste- Tip SP2: DP1 = 63 ... 180;- Tip SPA: DP1 = 90 ... 250;- Tip SPB: DP1 = 140 ... 400;- Tip (16x15): DP1 = 150 ... 500;- Tip SPC: DP1 = 224 ... 630;Conform STAS 1163-71, n fig. 2.2 i 2.3 nomogramele sunt trasate pentru a rezulta z 5 (numrul de curele).Fig. 2.2 Nomogram curele trapezoidale clasice /17/Fig. 2.3 Nomogram Curele trapezoidale nguste /17/Se observ c uzual puterile P 30 kW i turaiile n 6 103 rot/min.Fadecurelelelateceletrapezoidaleprezintocapacitateportant(de 9transmitere) sporit, concomitent cu o diminuare a ncrcrii arborilor.3. ROI PENTRU CURELE TRAPEZOIDALERoile pentru curele trapezoidale clasice/nguste au:- dimensiunile canalelor standardizate;- diametre minime/maxime limitate (funcie de tipul curelei);Materiale: font, oel, aliaje uoare, materiale plastice.n figura 3.1 sunt prezentate diverse variante deroi pentru curele trapezoidale:Fig. 3.1 - Roi pentru curele trapezoidale /17/- construcie turnat (fig. 3.1. a, b, c), Dmax = 300 mm;- construcie sudat (fig. 3.1, d); Dmax > 300 mm;- construcie din tabl tanat, mbinare lipit/nituit/sudat (fig.3.1, e,f,g);- construcie special, curele reglabile (fig. 3.1, h).104. TENSIONAREA CURELEIMomentul de torsiune se transmite numai dup ce cureaua este tensionat (ntins). Tensionarea se face periodic(dinmontaj) saucontinuu(n exploatare).Exist dou sisteme de tensionare:- permanente (independente de momentul de torsiune transmis);- automate (tensionare variabil ce depinde de momentul de torsiune).4.1. Tensionare permanentnacest caz se calculeaz o for de tensionare iniialF0i. Mrimea acesteia depinde de sarcina ce trebuie transmis.Tensiunea F0i se poate obine prin:- elasticitatea curelei;- fore exterioare de tensionare.Tensionare prin elasticitatea cureleiTensionareaprinelasticitateseapliccurelelorlatei serealizeazprin scurtarea curelei.La curelele trapezoidale, n special, se aplic alte metode de tensionare (fig. 4.1)11Fig. 4.1 - Posibiliti de tensionare a transmisiilor prin curele /17/- Fig. 4.1.a tensionare prin deplasare +/- a motorului;- Fig. 4.1.b tensionare prin uruburi de reglare;- Fig. 4.1.c tensionare permanent.n figura 4.2 se prezint determinarea forei de tensionare Fp n funcie de sgeat (deformaia curelei).Fig. 4.2 Dependena f Fy /17/Dou variante constructive de ntindere a curelei cu uruburi de reglare sunt prezentate n figura 4.3 a,b.a)b)Fig. 4.3 ntindere cu uruburi de reglare /17/Tensionare prin aplicarea de fore exterioare12a) b)c)n acest caz se folosesc role de ntindere pentru o tensionare constant a curelei.n figura 4.4 a,b,c sunt prezentate variante constructive de ntindere.Fig. 4.4 - Variante constructive de ntindere a curelei /17/- Fig. 4.4 a, rol plasat la exterior;- Fig. 4.4 b, rol n interiorul transmisiei;- Fig. 4.4 c, construcie complex cu rol la exterior (mecanism de reglare cadru bare).4.2. Tensionare automatn figura 4.5 a se prezint un sistem de tensionare automat cu dou role. Acestea acioneaz pe cele dou ramuri ale curelei. Echilibrul lor este dat de tensiunile din ramurile curelei.13Fig. 4.5 - Exemple de sisteme de tensionare automat /17/Figura 4.5 b prezint o variant n care poziia ntre role rmne aceeai prin intermediul unui mecanism patrulater. 5. ELEMENTE DE CALCUL5.1. Geometria transmisiei Pentru calcul se iau n vedere urmtoarele ipoteze:- curea ntins perfect;- curea cu elasticitate zero;- grosime mic;- aceeai vitez pentru oricare punct al curelei.Elementelegeometricealeunei transmisii princurelecuaxeparalelei ramuri deschise se prezint n figura 5.1.Fig. 5.1 - Elementele geometrice ale transmisiei prin curele /17/Notaii:- O1, O2, centrle roilor de curea;- A, distana ntre axe;14- D1, diametrul roii 1;- D2, diametrul roii 2;- 1, unghiul de nfurare a curelei pe roata 1;- 2, unghiul de nfurare a curelei pe roata 2;- , unghiul dintre ramurile curelei.Cu aceste notaii se pot scrie, geometric, urmtoarele relaii de calcul:- unghiurile de nfurare a curelei pe roi: 21 (5.1) 22+ (5.2)- unghiul dintre ramurile curelei, , se calculeaz din triunghiul O1O2A (fig. 5.1):] rad [2sin1 2AD D (5.3)Observaie: sin =pentru valori mici.nlocuind din relaia (5.3) n relaia (5.1) i (5.2) se obine:AD DF2 1 22 , 1 (5.4)- Lungimea curelei se calculeaz cu relaia:2 2cos 22211D DA L + + (5.5)Dac se consider relaiile (5.1) i (5.2) relaia (5.5) devine:( ) ( )1 2 2 12cos 2 D D D D A L + + + (5.6)Prin dezvoltarea lui cos n seria Taylor i reinerea primilor doi termeni se obine:( ) ( )21 1 sin 1 cos22 / 122 / 12 (5.7)Prin nlocuirea relaiilor (5.7) i (5.3) n (5.6), lungimea curelei ia forma:15( )( )AD DD DAD DA L2 2 2 211 221 22 121 2+ + +11]1

,_

(5.8)sau( )( )AD DD D A L2 2221 22 1+ + + (5.9)Din relaia (5.9) se scoate distana axial, A:( ) ( ) [ ] ( )1]1

+ + + 21 222 1 2 18 2 281D D D D L D D L A (5.10)Pentrutransmisii princureletrapezoidalerecomandareaprivindalegerea preliminar a distanei axiale este:0.75(D1 + D2) A 2(D1 + D2)(5.11)Observaii: - D1iD2n calcule pentru curele trapezoidale devinDp1,Dp2 (diametre primitive ale roilor 1, 2);- Lungimeacalculatacurelei sestandardizeazdupcaredistana dintre axe se recalculeaz.Princalculul derezistensestabilescsarciniledencrcareperamurile curelei, tensiunile din ramurile curelei i determinarea numrului necesar de curele, pentru transmisiile prin curele trapezoidale.5.2. Condiii de calcul Pentru transmiterea unei puteri P [kW] trebuie determinat numrul necesar de curele. nacest caz se ine cont deP0[kW], puterea pe ocurea, determinat experimental i cu valori tabelate (STAS 1163-71).Numrul preliminar de curele (z0) se calculeaz cu relaia: 00P C CP CzLf(5.12)16n care:- P, puterea de transmisie [kW];- P0, puterea pe o curea [kW];- Cf, coeficientul duratei de funcionare;- CL, coeficient de lungime;- C, coeficientul unghiului de nfurare a curelei pe roat.Dacnumrul decureleestemai marede2, secalculeaznumrul de curele cu relaia:12 ... 80 Czz(5.13)n care C este coeficientul numrului de curele (STAS).Pentrucalculul laoboseal searenvederefrecvenancovoierilor (f) calculat cu relaia:Hz fLvx fa40 103 (5.14)x numrul de roi al transmisiei; v viteza periferic a curelei [m/s]; L lungimea curelei [mm].5.3. Metodologie /17/1) Date de proiecie:- P [kW], puterea de transmis;- n1 [rot/min], direcia roii motoare;- i12, raport de transmitere;- condiii de lucru.2) Alegerea curelei n funcie de P i n1 din standarde;3) Diametrul roilor: Dp1 din STAS, Dp2 = i12Dp1;4) Distana ntre axe preliminar; 0.75(Dp1 + Dp2) Apr 2(Dp1 + Dp2)5) Unghiurile de nfurare ale curelei pe roi: 1712 = (D2 D1)/2A,1 >1min = 1106) Lungimea curelei, Lp LSTAS;7) Distana ntre axe necalculat, A > Aprel;8) Vitezacurelei,se calculeaz pentruD1in1,v< va=30m/s(curele trapezoidale clasice i nguste);9) Calculul numrului de curele preliminar (z0), definitiv (z); z 8 ... 12;10) Verificarea la oboseal: calculul frecvenei ncovoierilor fx fa 40Hz;11) Calculul seciunii pe arbori;12) Cotele de modificare a distanei ntre axe pentru montaj;13) Calculul cotei necesar ntinderii curelei;14) Stabilirea elementelor geometrice roi.186. PROIECTAREA TRANSMISIEI PRIN CURELE TRAPEZOIDALECalculul transmisiilor prin curele trapezoidale se face conform STAS 1163 71. n cele ce urmeaz etapele de calcul sunt preluate din tab. 11.14 /1/ p. 679.Date de proiectare: P = 3kW; i12 = 3,00; n1 = 1425 rot/min.Notaii:P puterea de transmis;i12 raportul de transmitere prin curele trapezoidale; n1 turaia motorului electric de antrenare.6.1 Calculul transmisiei1. Alegerea profilului cureleiSepreferalegereaprofilelorngustedecurea. Conformfig. 11.26b, p. 678 /2/ se alege curea SP2: lp = 8.5 mm; li = 8 mm (tab 11.13, p 677 /2/)19Fig. 6.1. Nomogram pentru alegerea tipului de curea trapezoidal /2/Tabelul 6.1Tipul curelei nguste Tipul curelei clasice16x15SPZ SPA SPBSPCY Z A B C D ELimea primitivlp16 8.5 11 14 19 5.3 8.5 11 14 19 29 32nlimeah15 8 10 13 18 4 6 8 11 14 19 252. Alegerea diametrului primitiv pentru roata motoare (Dp1)Conform STAS 1162-67 seria diametrelor pentru profilul PS2 este [mm]: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180.Se alege Dp1 = 63 mm3. Diametrul roilor conduse (Dp2):20Dp2 = i12 Dp1(6.1)Dp2 = 363 = 189 mm4. Viteza periferic a curelei1000 60 1 1n Dvp (6.2)s m v / 70 . 41000 601425 63 14 . 3 5. Distana axial0.75(Dp1 + Dp2) A 2(Dp1 + Dp2)(6.3)Din calcule rezult:189 mm < A < 504 mm6. Unghiul dintre ramurile cureleiAD DAD Dp p p p 1 2 1 2 572arcsin 2 (6.4)Din calcul rezult:' 30 1450063 189 57 7. Unghiurile de nfurare pe roile de curea1 = 180 (6.5)2 = 180 + (6.6)Rezult 1= 165.70; 2 = 194.30 8. Lungimea primitiv a curelei( )AD DD A Lp ppm p4 221 2 + + (6.7)Cu Dpm s-a notat 22 1 p ppmD DD+(diametrul mediu)21Din calcul rezult Lpc = 1562 mm; se alege o lungime standardizat: Lp = 1600 mm9. Recalcularea distanei axiale( ) ( )1]1

+ 21 222 25 . 0p p pm p pm pD D D L D L A (6.8)Calculnd se obine: A = 696.49 mm10. Calculul numrului de curele00P C CP CzLf (6.9)unde:P puterea de transmis [kW], P = 3 kW;Cf coeficient de funcionare conform tab. 11.15, p. 680 681 /1/, Cf=0.97;P0 puterea pe o curea; conform STAS 1163-71, P0 = 1.23kW.Calculnd rezult:51 , 223 , 1 97 , 0 2 , 12 , 1 30 z cureleDin STAS 1163-71 se alege coeficientul numrului de curele Cz = 0,95zczz0(6.10)Rezult 64 , 295 , 051 , 2 c cureleSe adopt c = 3 curele11. Frecvena ncovoierilorpLvx f310 (6.11)n care x numrul roilor de curea, x= 2, rezult:22187 , 5160070 , 4 2 103 f ndoiri/sec.Obs.f < 40 ndoiri /sec12. Fora perifericvPFn100(6.12)Calculnd N Fn82 , 6370 , 43 100 13. Reaciunea pe arboriTa = 1,2Fn (6.13)Ta = 1,263,82 = 76,58 N14. Cotele de modificare a distanei axiale - Cota necesar ntinderii curelei:x 0.03Lp = 0,031600 = 48 55 mm- Cota necesar schimbrii sau montrii curelei:Y = 0,015Lp = 0,0151600 = 24 mmSe adopt y = 25 mm6.2. Proiectarea roilor de cureaConform STAS 1167-67, tab. 1, p. 93 /17/, rezult seciunea canalului z.Tabelul 6.2Seciunea canaluluiY Z A B C D E (16)Tipul cureleitrapezoidale clasice (STAS 1164-67)Y Z A B C D E -Tipul curelei - SPZ SPA SPB SPC - - (16X15)23trapezoidale nguste (STAS 7192-65)DimensiuniFig. 6.2. Dimensiuni roat de curea /17/Conform tabelului 2 p. 94 /17/,pentru seciunea canaluluiz, dimensiunile sunt:lp = 8,5 (limea primitiv a canalului egal cu limea primitiv a curelei respective este dimensiunea de baz a ansamblului roat-curea i determin caracteristicile geometrice funcionale principale ale transmisiei);nmin = 2,5mm (nlimea canalului deasupra liniei primitive);mmin = 9mm (adncimea sub linia primitiv);f = 8t1 mm(distana dintre axa seciunii canalului extrem i marginea vecin roii);e = 12t 0,3mm (distana dintre axele seciunilor la dou canale vecine);x = 34 t1 (unghiul canalului);r = 0,5 mm (raza de rotunjire a marginii canalului);1pD= 63 mm;2pD= 189 mm(diametrele primitive ale roilor de curea reprezentnd diametrul la care canalul are limea egal cu limea primitiv lp);005 , 0681teD ; 005 , 01942teD(diametrul exterior al roii);24Observaie: De = Dp + 2n;B = 40 mm (limea total a roii); B = (z 1)e + 2fn care z este numrul de curele;Recomandare: la alinierea roilor de curea pe arborii transmisiei se va ine seama de abaterile limit ale coteif. Diferenadintrenlimileefectiven, msuratenplanaxialalcanalelor succesive ale roii de curea,nu trebuie s depeasc 0,2 mm (tab. 3 p. 94 /17/).Conform tabelului 4, p. 95 /2/ variaia maxim a valorii n la acelai canal:n1 = 0,19 mmn2 = 0,29 mm.Toleranalabtaiaradiali frontal(tab. 4, p. 95/2/)estede0,2mm (roata 1) i 0,4 mm la roata 2.n continuare sunt prezentate desenele de execuie a roilor 1 i 2 de curea.Roat de curea 125Roat de curea 2267. CONCLUZII27Transmisiileprincureletrapezoidalepot fi clasicei nguste. nprezent sunt preferate transmisiile prin curelele trapezoidale nguste.Transmisiile prin curele sunt importante prin avantajele pe care le ofer n transmiterea micrii.n funcionare un rol important l are tensionarea curelei.Calculul transmisiei privete geometria, condiiile de calcul i metodologia.Proiectarea unei transmisii prin curele trapezoidale presupune parcurgerea unor etape de calcul (alegerea curelei, diametru, viteze periferice, unghiul dintre ramurile curelei, unghiurile de nfurarepe roi, distana dintre axe, lungimea curelei, numrulde curele, reacii pe arbori, cote de modificare a distanei axiale, frecvena ncovoierilor).n ceea ce privete latura practic a lucrrii s-a realizat proiectarea transmisiei prin curele trapezoidale precum i realizarea ei practic (roi de curea, curele) pentru standul de cercetri tribologice pentru uruburi cu bile situat, proiectat i realizat n laboratorul de organe de maini.Transmisia se afl n structura standului i este funcional.8. BIBLIOGRAFIE281. Chiiu, Al., Matiean, D., .a.Organe de maini, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti 1976 (ediia I), 1981 (ediia a II-a).2. Crudu, I. Bazele proiectrii n organe de maini, Editura Alma, Galai, 2000.3. Diaconescu, E.i col.Calculul la oboseal (ndrumar de proiectare), I.I.S. Suceava, 1987.4. Drghici, I. i col.ndrumar deproiectarenconstruciade maini, vol. I i II, Editura Tehnic, Bucureti 1981, 1982.5. Filipoiu, I.D., Racev, M., Voica, I.Organedemaini,vol. I, Universitatea Politehnica Bucureti, 1994.6. Filipoiu, I.D., Tudor, A.Transmisii mecanice,ndrumar de proiectare, Universitatea Politehnica Bucureti, 1996.7. Gafianu, M., Bostan, L.,Dulgheru, V., Jula, A., Racocea, C., Hagiu, Gh., Chiu, E., Moldovean, Gh. Organe de maini, vol 1, 2, Editura Tehnic, bucureti, 1999, 2002.8. Gafianu, M.icol. Organe de maini, vol. I i II, Editura Tehnic, Bucureti, 1981, 1983.9. Hamrock, B.J., Jacobson, B., Schmid, S.R.Elementos de maquinas,McGraw-Hill/Interamericana Editores, S.A.De.C., Mexico, 2000.10. Jula, A., i col.Organedemaini, vol. I i II, Universitatea Braov, 1986, 1989.11.Jula, A., i col. Organe de maini i transmisii mecanice, Editura Universitii Transilvania, Braov, 2005.12. Paizi, gh., i col.Organe de maini i mecanisme, Editura Didactic i Pedagogic, bucureti 1981.13. Pavelescu, D.,Rdulescu, Gh., Gafianu, M., Crudu, I., Gheorghiu, N.Organe de maini, vol I, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1985.14. Popinceanu, N.,Puiu, V.Organe de maini. Principii de proiectare/Machineelements. DesignPrinciples, EdituraJunimea, Iai, 2003.15. Puiu, V.,Enache, C.Organe demaini. Bazedepoiectare, Editura Junimea, Iai, 2000.16. Puiu, V.Organe de maini,vol. 1, 2, Editura Tehnic-Info, Chiinu, 2003.17. ***-Organe de maini, vol. I a, Prescripii generale de proiectare. Elementedelegturi transmisie, (colecieSTAS), Editura Tehnic, Bucureti, 1983.18. ***-Organe de maini, vol. III c, Standarde noi sau revizuite, (colecie STAS), Editura Tehnic, Bucureti. 29