Universitatea din Oradea

Facultatea de Inginerie Manageriala si Tehnologica

Profil Mecanic

Specializarea Autovehicule Rutiere

Proiect la Organe

de Masini

Reductor

Bibliografie:

Chisiu A. s.a. - Organe de masini

Damian Tr. - Elemnte constructive de mecanica fina

Damian Tr. - Aplicatii

Gafitanu M., s.a. - Organe de masini, vol. II, Bucuresti, Editura Tehnica, 1983.

Gh. Radulescu, Gh. Miloiu, N. Georghiu - Indrumar de proiectare in constructia de masini, vol. III, Bucuresti, Editura Tehnica, 1986.

I. Draghici, E. Chisu, A. Jula, L. Preda - Organe de masini. Culegere de probleme, Editura Tehnica.

Crudu I. - Atlas de reductoare cu roti dintate

******* - Culegere de STAS-uri

Dale Vasilesan - Geometrie descriptiva si desen tehnic

Tema de proiect:

Sa se proiecteze un reductor in doua trepte cu roti dintate:

- treapta I - angrenaj conic cu dinti drepti.

- treapta II - angrenaj cilindric cu dinti drepti.

Reductorul este actionat cu un motor cu ardere interna, iar legatura dintre motor si reductor se realizeaza printr-un ambreiaj monodisc plan.

Datele de proiectare sunt

Ø      Puterea motorului: P=35 KW

Ø      Turatia motorului: n=6000 rot/min

Ø      Turatia la iesire: n=430 rot/min

Ø      Durata normala de functionare

1. MEMORIU DE PREZENTARE

Reductoarele servesc la micsorarea numarului de turatii si la cresterea momentelor de torsiune. Reductoarele de uz general sunt normalizate, STAS 6055-68 si 6848-68 prevazand caracteristicile si simbolizarea lor. Tipul constructiv de reductor este determinat de cerintele impuse in tema de proiect ca si de conditiile de functionare. Se disting reductoare cu angrenaje cilindrice cu 1, 2 sau 3 trepte; cu angrenaje conice si cilindrice si reductoare cu angrenaje melcate in combinatie sau nu, cu angrenaje cilindrice.

Proiectarea unui reductor presupune cunoasterea unor parametri de baza: raportul de transmitere, alegerea numarului de dinti, elemente de constructie a lagarelor, carcasei, probleme de ungere, lubrifianti si montaj, etc.

Repartizarea rationala a raportului de transmitere total pe treptele ce compun reductorul, este deosebit de importanta si influenteaza direct constructia reductorului. In vederea folosirii cat mai judicioase a spatiului din carcasa reductorului, precum si pentru a asigura conditii de ungere a angrenajelor, la reductoarele la care arborii sunt asezati in plan orizontal, este necesar a se lua raportul de transmitere partial pe treapta rapida cu valoare mai mare.

Raportul de transmitere la angrenajele melcate se alege din conditia de limitare a numarului maxim de dinti la roata.

Alegerea numarului de dinti la pinion este conditionata de rezistenta angrenajului la cele doua solicitari: incovoiere si presiune de contact. Pentru a folosi economic materialul se pune conditia realizarii rezistentelor limita la ambele solicitari.

Pentru calculul arborilor si lagarelor din componenta reductoarelor, este necesar sa se ia in considerare fortele ce provin din angrenaj si sensul lor functie de inclinarea dintilor si sensul de rotatie a rotilor.

Carcasele reductoarelor se executa de obicei din fonta cenusie prin turnare. In cazul productiei de serie mica, unicate, se executa carcasele din tabla sudata.

O problema importanta la proiectarea reductoarelor este cea a reglarii pozitiei relative a rotilor din angrenajele conice si melcate in vederea asigurarii unei functionari corecte. In reductoarele care contin angrenaje conice si melcate trebuie sa se permita reglarea axiala independenta a angrenajelor.

Ungerea reductoarelor si elementele de protectia muncii ridica un interes deosebit si astfel metodele de ungere se aleg in functie de viteza periferica. Pentru viteze periferice pana la 12.15 m/s ungerea angrenajelor se face prin barbotaj in uleiul din carcasa reductorului.

La alegerea uleiului este necesar a se avea in vedere ca vascozitatea trebuie sa fie mai mare cu cat efortul unitar hertian este mai mare. Dependenta de viteza periferica a vascozitatii uleiuliu este exprimata de necesitatea ca aceasta sa fie mai mica la viteze periferice mari.

Intre transmisiile mecanice actuale, transmisiile cu roti dintate au cea mai larga utilizare, asigurand constructii compacte si fiabile pentru intregul diapazon de puteri ale utilajelor (de la cativa wati la zeci de mii de kilowati). Transmisiile cu roti dintate cuprind: reductoare, cutii de viteza, variatoare, transmisii complexe. Cea mai simpla transmisie (mecanism) cu roti dintate este formata din doua roti dintate in angrenare si este denumita angrenaj.

Dupa forma rotilor, se deosebesc urmatoarele tipuri de angrenaje: cilindrice (exterioare, interioare, elicoidale, conice si hipoide), melcate (cilindrice, globoidale), cu cremaliera, cu roata plana.

Dupa pozitia axelor rotilor, angrenajele se clasifica astfel: cu axe paralele (realizate cu angrenaje cilindrice exterioare, interioare saucu cremaliera), cu axe concurente (realizate cu angrenaje conice sau cu roata plana), cu axe incrucisate (realizate cu angrenaje hipoide - pseudoconice, elicoidale cilindrice asu melcate).

2. Schema cinematica:

3. Impartirea raportului de transmitere:

- Am ales din STAS:

;

- Am ales    din STAS:

-rezulta A

4. Calculul turatiilor arborilor:

5. Calculul puterilor pe cei trei arbori:

-rezulta: P_I

-rezulta: P_II

-alegem

-rezulta: P_III

6. Determinarea momentelor de torsiune:

7. Dimensionarea angrenajelor conice la presiunea de contact:

-moment de torsiune pe arborele 1.

-coeficient de utilizare pentru reductor.

- Alegem ca material de prelucrare 41 Mo Cr 11, pentru care duritatea Brinell este cuprinsa intre valorile:HB=27003200. Vom lua valoarea HB=2800, pentru care duritatea Vickers este: HV=2950.

factor de viteza

pentru rotile cu dinti drepti, daca HB>3500.

, pentru rotile cu dinti drepti, daca HB<3500.

- pentru clasa de precizie 7 sau 8 avem:

, pentru pinionul 1 care este montat in consola.

-pentru raportul de transmitere:

-pentru rotile cu dinti drepti.

-factorul elasticitatii materialului.

- factorul gradului de acoperire.

- daca;

- daca;

-Daca, >0,5, atunci

- tensiunea limita la baza de contact, la oboseala a flancului.

HV=2950.

- functionare normala (99 %).

- pentru HB>3500, HB<3500.

HB=2900    HB<3500.

-pentru oteluri imbunatatite sau durificate superficial, fonte maleabile, dar nu se admit ciupituri pe flancurile dintilor.

durata normala de functionare.

8. Distanta minima necesara intre axe, a_min, si in final distanta intre axe in functionare a_w, in mm:

-Aleg   

Alegem materialul de prelucrare pentru arborele 2: OLC 55, avand duritatea Brinell: HB=20003000. Vom lua valoarea: HB=2520 pentru care duritatea Vickers este: HV=2650.

- functionare normala (99 %).

-alegem

9. Calculul geometric al angrenajelor cilindrice cu dinti drepti realizate cu scule tip cremaliera(dimensiuni liniare in mm):

9.1 Date initiale:

9.1.1 Numarul de dinti:

vom lua

9.1.2 Diametrele de divizare:

9.1.3 Distanta dintre axe a angrenajului:

9.1.4 Distanta dintre axe a angrenajului standardizata:

9.1.5 Modulul frontal:

9.1.6 Modulul frontal standardizat:

9.1.7 Modulul normal:

9.1.8 Unghiul de inclinare al dintelui:

La angrenaje cu dinti drepti:

La angrenaje cu dinti inclinati:

9.1.9 Profilul de referinta standardizat (normal):

-pentru :

9.1.10Unghiul profilului in plan frontal:

9.1.11 Latimea danturii:

9.2 Parametrii de baza ai angrenajului

9.2.1 Unghiul de angrenare:

9.2.2 Suma deplasarilor specifice (normale) de profil (pentru ):

9.2.3 Deplasarile specifice (normale) de profil (pentru) :

9.2.4 Diametrele cercurilor de picior (interioare) :

9.2.5 Inaltimea dintilor:

9.2.6 Scurtarea dintilor:

9.2.7 Diametrele de cap (exterioare):

9.2.8 Diametrele de baza:

10. Verificarea calitatilor geometrice ale angrenajului

10.1 Verificarea lipsei ascutirii dintilor: pe cilindrul de cap, grosimea dintilor:

(0,439>0)

(0,556>0)

10.2 Verficarea lipsei subtaierii:

10.3 Verificarea lipsei interferentei profilului:

10.4 Verificarea continuitatii angrenarii in plan frontal: pentru angrenaje cu dinti drepti; pentru angrenaje cu dinti inclinati:

10.5 Gradul de acoperire axial:

La angrenaje cu dinti drepti

10.6 Gradul de acoperire total:

11. Calculul geometric al angrenajelor conice cu dinti drepti:

11.1 Date initiale:

11.1.1 Numarul de dinti:

vom lua

11.1.2 Modulul exterior:

11.1.3 Modulul exterior (standardizat):

11.1.4 Profilul de referinta(exterior):

din STAS 6844-80.

11.2 Calculul parametrilor rotii plane

11.2.1 Numarul de dinti al rotii plane:

11.2.2 Lungimea exterioara a generatoarei de divizare:

11.2.3 Latimea danturii:

11.2.4 Lungimea mediana a generatoarei de divizare:

11.2.5 Lungimea interioara a generatoarei de divizare:

11.2.6 Modulul median:

11.2.7 Diametrul de divizare median:

11.2.8 Raportul numerelor de dinti:

11.2.9 Unghiul conului de divizare:

11.2.10 Coeficientul deplasarii radiale de profil:

11.2.11 Coeficientul deplasarii tangentiale de profil:

11.3 Calculul parametrilor rotilor dintate

11.3.1 Inaltimea exterioara a capului dintelui:

11.3.2 Inaltimea exterioara a piciorului dintelui:

11.3.3 Inaltimea exterioara a dintelui:

11.3.4 Arcul de divizare exterior:

11.3.5 Unghiul piciorului dintelui:

11.3.6 Unghiul capului dintelui:

11.3.7 Unghiul conului de cap:

11.3.8 Unghiul conului de picior:

11.3.9 Diametrul de divizare exterior:

11.3.10 Diametrul cercului de cap exterior:

11.3.11 Inaltimea exterioara a conului de cap:

11.3.12 Inaltimea interioara a conului de cap:

11.4 Dimensiuni nominale de control

11.4.1 Coarda constanta exterioara:

11.4.2 Inaltimea la coarda constanta:

11.5 Roti dintate cilindrice analoge (la conul frontal exterior)

11.5.1 Numarul de dinti:

11.5.2 Diametrul de divizare:

11.5.3 Diametrul cercului de cap:

11.5.4 Unghiul de presiune pe cercul de cap:

11.5.5 Diametrul de baza:

11.5.6 Distanta dintre axe:

12. Verificarea calitatilor geometrice ale angrenajului

12.1 Verificarea lipsei ascutirii dintilor pe conul de cap:

(0,311>0).

(0,665>0).

12.2 Verificarea lipsei subtaierii: raza de curbura in punctul de inceput al profilului utilizabil al rotii cilindrice anlogice:

Pentru danturare prin rabotare:-la partea exterioara:

(2,29>0).

(9,24>0).

(1,57>0).

(6,467>0).

Pentru danturare cu freza disc:

diametrul exterior al frezei.

(9,07>0).

(31,66>0).

12.3 Verificarea lipsei interferentei profilului (contactul extrem sa fie pe profilul utilizabil):

(2,34>2,29

(70,66>9,51

12.4 Verificarea continuitatii angrenarii in plan frontal:

13. Predimensionarea arborilor

13.1.1 Calculul coeficientului de corectie pe arborele I

Arborele I - 41 Mo Cr11 (pinion conic)

13.1.2 Momentul de toriune calculat pe arborele I

13.1.3 Diametrul nominal al capatului de arbore I

(STAS)

13.1.4 Locasuri pentru mansete de rotatie cu buza de etansare

13.1.5 Alegerea rulmentului pe arborele I

Simbol rulment:

13.1.6 Pene si canale de pene

Pana paralela: OL 60.

13.6.1.1 Dimensiuni nominale:

13.6.1.2 Dimensiunile canalului:

Latimea:

Adancimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

13.1.7 Gauri de centrare pentru arborele I

Marimea gaurii de centrare este:2.

Gauri de centrare de forma C:

13.1.8 Raza de racordare si degajarea:

Dimensiunile degajarilor de forma C (extras STAS 7446-66):

13.1.9 Tesituri pentru arborele 1

13.1.10 Piulite pentru rulmentul de pe arborele I

Simbol: KM 6

Filet: M 30x1,5

13.1.11 Saiba de siguranta: STAS 5815-77: MB 6

13.2.1 Calculul coeficientului de corectie pe arborele II

Arborele II - OLC 55 (pinion conic)

13.2.2 Momentul de toriune calculat pe arborele II

13.2.3 Diametrul nominal al capatului de arbore II

(STAS)

13.2.4 Alegerea rulmentului pe arborele II

Simbol rulment:

13.2.5 Pene si canale de pene

Pana paralela: OL 60.

13.2.5.1 Dimensiuni nominale:

13.2.5.2 Dimensiunile canalului:

Latimea:

Adancimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

13.2.6 Gauri de centrare pentru arborele II

Marimea gaurii de centrare este:3,15.

Gauri de centrare de forma A:

13.2.7 Raza de racordare si degajarea:

Dimensiunile degajarilor de forma A (extras STAS 7446-66):

- d = este pentru toate dimensiunile.

13.2.8 Tesituri pentru arborele II

13.2.9 Piulite pentru rulmentul de pe arborele II

Simbol: KM 10

Filet: M 50x1,5

13.2.10 Saiba de siguranta: STAS 5815-77: MB 10

13.3.1 Calculul coeficientului de corectie pe arborele III

Arborele III - OLC 45 (pinion cilindric)

13.3.2 Momentul de toriune calculat pe arborele III

13.3.3 Diametrul nominal al capatului de arbore III

(STAS)

13.3.4 Locasuri pentru mansete de rotatie cu buza de etansare

13.3.5 Alegerea rulmentului pe arborele III

Simbol rulment: O

13.3.6 Pene si canale de pene

Pana paralela: OL 60.

13.3.6.1 Dimensiuni nominale:

13.3.6.2 Dimensiunile canalului:

Latimea:

Adancimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei:

13.3.7 Gauri de centrare pentru arborele III

Marimea gaurii de centrare este:5.

Gauri de centrare de forma C:

Raza de racordare si degajarea:

Dimensiunile degajarilor de forma C (extras STAS 7446-66):

- d = este pentru toate dimensiunile.

13.3.9 Tesituri pentru arborele III

13.3.10 Inele elastice de rezemare excentrice pentru arbori: (extras STAS 5848/2-73)

14. Dimensiunile pentru pana de pe arborele III la iesirea din reductor

Pana paralela: OL 60.

14.1 Dimensiuni nominale:

14.2 Dimensiunile canalului:

Latimea:

Adancimea:

Raza de racordare:

Lungimea penei: