indrumar proiect transmisie mecanica. upb
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
1/62
Zaharie MORARIU
ORGANE DE MAINI
NDRUMAR DE PROIECTAREPENTRU SPECIALIZAREAINGINERIE ECONOMICN DOMENIUL MECANIC
- CAPITOLE SELECTIVE -
2008
ME
TM ML
C
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
2/62
CUPRINS
Pag.
1. Caracterizarea transmisiilor mecanice 12. Transmisia mecanic - produs nou 7
3. Selectarea ideilor -potenialul de piai capacitatea firmei 8
4. Crearea i testarea conceptului - transmisie mecanic 11
4.1. Stabilirea rapoartelor de transmitere 11
4.2. Alegerea motorului electric 16
4.3 Calculul turaiilor 19
4.4 Calculul puterilor ia momentelor de torsiune 19
4.5 Predimensionarea arborilor i alegerea dimensiunilor capetelor arborilor 20
Anexa 6.1 - Motoare asincrone de uz general 22
7.4.1. Alegerea reductorului cu roi dinate 25
Anexa 7.48. - Reductoare cu roi dinate - firma FLENDER Germania 27Anexa 7.49. - Reductoare cu roi dinate dup S.C. NEPTUN S.A. Romnia 30
5. Proiectarea transmisiei prin curele trapezoidale 32
Anexa 1 Puterea nominala transmisa de o curea 43
Alegerea cuplajelor permanente 47
Anexa 7. 33 - Cuplajul elastic cu boluri 49
Anexa 7.34 - Momente nominale pentru cuplajele elastice cu boluri 50
Alegerea i verificarea asamblrilor arbore butuc 51
Anexa 7.19. - Asamblri prin pene paralele 52
Anexa 7.20. - Dimensiuni pentru pan i canal 53
Deviz postcalcul pentru produs 54
Elemente necesare pentru ntocmirea documentaieitehnice 55
Model desen de execuie roata de curea 58
Anexa 7.16. aibe de siguran 59
Anexa 7.17. uruburi i piulie 60
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
3/62
1. CARACTERIZAREA TRANSMISIILOR MECANICE
Plecnd de la idea cprodusele nu sunt doar simple obiecte clienii nu le cumprpentru a le avea, ci pentru a le introduce n procesul de producie i de a se bucura debeneficiile pe care le poate aduce acestea. n acest context, considerm necesarprezentarea
informaiilor constructive i funcionale, pe care produsul n cauz le include n oferta deprodus industrial.Transmisia mecanic, n sens general, este un subansamblu tehnic complex ce are n
compunere mai multe organe de maini, simple i complexe, organizate n mai multe varianteconstructiv-funcionale, utilizat la transmiterea micrii i energiei mecanice printransformarea micrii de rotaie i a cuplului. Dupmodul cum se realizeaztransformareacantitativi/sau calitativa micrii de rotaie, transmisiile mecanice pot fi: reductoare deturaie cuplul se amplific; amplificatoare de turaie cuplul se micoreaz.
n figura 2.1. se prezint o variant constructiv a transmisiei mecanice care are ncompunere: motorul electric ME cu instalaia electric aferent (sursa de energie electricSEE i tabloul de comand TC), transmisia prin curele TC, care poate fi prin cureletrapezoidale TCT sau prin curea dinat TCD, reductorul cu roi dinate R, cuplajul C i
maina de lucru ML.
Fig. 2.1. Transmisie mecanic
Transmisia prin curele realizeaz transmiterea energiei mecanice de la roataconductoare 1 la una sau mai multe roi conduse 2, prin intermediul unui element flexibilfrsfrit 3a sau 3b. Transmiterea micrii se poate realiza prin frecarea cu alunecare ce ianatere ntre feele laterale ale curelei trapezoidale i canal la TCT i prin form, fralunecare, prin angrenarea succesiv a dinilor roilor de curea cu dinii curelei la TCD.Transmisiile prin curele trapezoidale se mai numesc i transmisii asincrone raportul detransmitere nu este constant, iar transmisiile prin curele dinate se mai numesc i transmisiisincrone raportul de transmitere este constant [8, 11, 20]
TCD3b
1(Dp1)
TCT 3a
Dp1
1
ML
ME
TC
SEE
III IV V
z1
z2
z3
z5
z6z4
I
II
TC
1(Dp1)
2(Dp2)
R
Placde baz
C
1
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
4/62
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
5/62
Fig. 2.2. Principalele scheme de reductoare cu angrenaje cu axe fixe1H, 2H, 3H coaxial i 1C, 2CH i 3CH reductoare cu angrenaje cilindricei conice cu axele n plan orizontal ; 2CV, 3CH i 1C reductoare cuangrenaje conice i cilindrice cu axele n plan vertical; 1M, 2M i 2HM -reductoare cu angrenaje melcate i cilindrice.
a
1H
b
2H
c
3H
d2H
coaxial
j
1M
k
2M
e
1C
f
2CH
g
3CH
h
2CV
i
3CV
l
2HM
3
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
6/62
Caracteristicile principale ale reductoarelor cu angrenaje cu axe fixe
Tabelul 2.1
Tipulreductorului
Mrimeacaracteristic
[mm]
Masa[kg]
Raportulde
transmi-tere
Puterea la intrare, n
KW, la 1000 rot/min.
Momentul de ieire,n [Nm]
Randa-mentul Utilizri
aw 500
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
7/62
Tabelul 2.1 (continuare)
Tipulreductorului
Mrimeacaracteristic
[mm]
Masa[kg]
Raportulde
transmitere
utot
Puterea laintrare, n kW,la 1000 r.p.m.
Momentul de
ieire, n [Nm]
Randa-mentul Utilizri
aw = 5601 250
4 00023 000
10221003 000 kW
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
8/62
Reductoare planetare.Reductoarele planetare au la bazmecanisme planetare (au ncompunere elemente cu axe mobile care se rotesc fade douaxe, axa proprie i axa fixielemente cu axe fixe). Roile cu axe fixe sunt: roata centralrotitoare 1 i coroana dinatlainterior fix3. Roile cu axe mobile sunt sateliii 2 montai pe braul portsatelit (fig. 2.3) [14,20].
Fig. 2.3. Reductor planetara arbore conductor; b arbore condus; 1 - roata centralrotitoare;2 - sateliii; 3 - coroana dinatla interior fix;4 - braul portsatelit
Reductoarele planetare au o largutilizare n tehnica acionrilor, fiind caracterizateprin compactitate gabarit mic randament bun = 0,80,98, posibiliti cinematiceremarcabile iR= 410
6, transmit puteri ntr-o gammare P = 625.000 kW, siguranmaren funcionare, ntreinere uoari pot fi folosite ca subansamble independente sau integrate
cu alte organe de maini, role de transport, roi de curea i tobe de maini de ridicat.Reductoarele planetare se construiesc ntr-o mare gam de tipodimensiuni, cu una,
dou sau trei trepte, de ctre firme specializate (Baia Mare). Reductorul din fig. 2.3. are otreptde reducere, poate transmite puteri P 750 kW, cu turaia maximde 4000 rot/min,rapoartul de transmitere iR= 413 i un randament = 0,98 0,99.
Reductoarele planetare reclamo tehnologie de execuie i montaj de mare precizie,ceea ce impliccosturi mai mari. Cu toate acestea, n foarte multe situa ii, costurile mari secompenseazprin avantajele artate, fapt ce determinca aceste produse sfie competitive.
Reductoare armonice. Transmisia armonic reprezint o clas nou de transmisiimecanice aprute dup 1960, cu multiple poibiliti de aplicare n tehnica acionrilormecanice [14, 20].
Construcia i funcionarea transmisiei armonice este datn fig. 2.4. Roata elastic5 netedsau dinatla exterior se monteazn interiorul roii rigide 6 netedsau dinatlainterior. Prin deformatorul de unde 3 de formeliptic prin cele douvrfuri, deformeazroata elastic5, realiznd angrenarea totalsau pariala 50% dintre dini. Cum roata rigid6este fix, iar deformatorul 3 se rotete cu viteza unghiular1, poziia angrenrii se modifici obligroata elastic5 sse roteascn sens invers cu 2.
Reductoarele armonice au construcia cea mai compact, se realizeazcu una sau doutrepte de reducere, realizeaz rapoarte de transmitere mari iR 10
6, transmit puteri miciP 10 kW, randamente relativ mici = 0,750,90, siguran mare n funcionare,
a
4
b
1
2
3
b a
1
23
4
6
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
9/62
tehnologie de execuie i montaj pretenioas iar fabricarea se face centralizat n firmespecializate.
Toate reductoarele prezentate au principalii parametri constructivi i funcionalistandardizai (rapoarte de transmitere, dimensiunile de gabarit i de legtur, distanele dintreaxe, turaiile la intrare i ieire, momentele transmisibile). Astfel, pentru activitatea de
proiectare se impune alegerea reductorului. Alegerea se face n funcie de: tipul reductorului;
puterea transmisP1n kW; turaia la arborele de intrare i de ieire n r.p.m.(r.p.m.- rotaii peminut); raportul de transmitere; caracteristicile funcionale ale mainii motoare i mainii delucru); n unele situaii i de momentul de rsucire la ieire.
Fig. 2.4. Reductor armonic
2. TRANSMISIA MECANIC- PRODUS NOU
Ideea de produs nou se creeazcontinuu n sfera proceselor industriale i a serviciilor.Creativitatea este apreciat ca rezultat al imaginaiei, dar rezultatul ei este amplificat prinmetode i tehnici de cutare sistematic a noilor idei, presupunnd iniiativ, perseveren,spirit de observaie, capacitate de analizi sintez.
Ideile de produse noi pot aprea din cele mai variate surse, varianta adoptatn finalpoate srezulte, deopotriv, dintr-o ntmplare fericitsau dintr-o analizsistematic.
Principalele surse generatoare de idei sunt [19]:1) Surse interne.Acestea provin din interiorul firmei:
de la compartimentul de cercetare dezvoltare;
de la compartimentul de producie, rezultate din procesele de producie i dinutilizarea la maxim a capacitilor de producie; de la compartimentul design - posibilitile funcionale, estetice i ergonomice; de la compartimentul de marketing, rezultat al perceperii nevoilor clienilor
(marketing = organizarea proceselor de concepie a produselor productive, desfacere iactivitatea de service i post vnzare, pornind de la cunoaterea nevoilor consumatorilor, nscopul satisfacerii superioare a acestora);
de la managementul firmei, motivate de oportunitile strategice; diveri salariai ai firmei, identificnd oportunitile din propriile activiti.
4
2
1
5
36
2
1
2
3
1
1
2
4
5
6
7
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
10/62
2)Surse externe,sunt cele care apar n afara firmei i pot proveni de la: consumatori, mai ales cei finali, care pot oferi sugestii n legturcu nevoile i
dorinele lor; distribuitori sau detailiti, care pot identifica noi cerine pentru produsele
comercializate; furnizori, care identificmodaliti n care materiile prime sau componentele
produse de ei pot fi utilizate pentru a crea noi produse sau o diversificare a gamei de servicii; concurenii care realizeazun produs ce poate fi copiat; universitile care, n urma activitilor de cercetare, identific idei pentru
produse i servicii noi; ageniile publicitare de marketing, n urma sondajelor de pia descoper
cerine noi a consumatorilor ce pot servi ca bazpentru crearea de noi produse.3)Alte surse.Se amintete tehnica asaltului de idei (brainstroming-lui), care reunete
persoane, n vederea sugerrii de idei pentru produse noi, att pe baza experien ei personale,ct i a celei de munc. Ideile se contabilizeaz, dar nu sunt analizate atunci, evaluarea lorurmeaza se face la o altdatulterioar, de obicei, de alte persoane. Metoda are avantajul cse maximizeaznumrul ideilor generate i permite chiar idei dintre cele mai originale.
n cadrul proiectului, analiza ideilor se face tabelar, folosind sursele enunate, darcorelate cu experiena fiecrui proiectant i cu posibilitile firmei la care proiectantul esteangajat. n acest sens, se impune o clasificare a posibilelor produse noi, ce fac obiectul
proiectului, n urmtoarele grupe: grupa 1 nlocuitori ai produselor existente, la care se manifestun grad nalt
de inovare (transmisiile mecanice independente, cum sunt: transmisiile prin curele saureductoarele cu roi dinate, care pot fi nlocuite cu transmisii mecanice clasice, livrate subformde subansamble);
grupa 2 completri pentru extinderea gamei de produse existente (transmisiamecanic clasic poate fi executat n diferite variante constructive i poate fi echipat culimitatoare independente de sarcin, vitez sau unisens i cu sisteme automate de pornire oprire i de semnalizare luminoassau acustica avarilor);
grupa 3 produse noi, n afara gamei extinse de produse (transmisii mecanicemoderne ce au n compunere reductoare planetare sau armonice, cu sau fr limitatoare isisteme automate);
grupa 4 produse noi, destinate vnzrii pe piee noi. Se nltur toatevariantele prezentate, cel puin pentru firma n cauz, fiindcatt noile variante, ct i piaaacestora reprezint factori cu care nu a mai avut de-a face. Aceste variante sunt ofensive idestinate dezvoltrii, au un grad mare de risc, deoarece exist posibilitatea ca piaa s sevolatilizeze rapid (transmisii mecanice clasice i moderne cu turaie variabil n trepte saucontinuu, cu sau frlimitatoare de sarcini sisteme automate de comandi semnalizare.
Pentru a-i ctiga cota de pia un nou produs, trebuie s intre n competiie, iarestimarea volumului de vnzri are legturdirectcu avantajele competitive oferite de acestan momentul lansrii pe pia. Trebuie sse plece de la avantajele forte, cum sunt cele bazate
pe pre sau performan, pentru a se menine pe pia n faa concurenei, suficient de multtimp pentru a se ajunge la profiturile ateptate.
3. SELECTAREA IDEILOR - POTENIALUL DE PIAI CAPACITATEA FIRMEI
n faza iniialpot saparun numr mare de produse noi. Acestea sunt supuse unorselecii succesive, n vederea trierii lor i eliminrii variantelor ce nu ntrunesc cerineleimpuse condiiei de produs nou. n aceastetapprodusele noi sunt confruntate cu restriciile
8
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
11/62
impuse de resursele materiale, umane i financiare, de cerinele pieei i de necesitateaasigurrii rentabilitii viitoarelor produse.
Rezultatul studiului de aplicare a unei idei de produs nou nu trebuie s fie neapratpozitiv sau de urgentare, el trebuie s evalueze exact riscurile i eecurile. n acest sens,realizarea noului produs reprezint intersecia domeniului posibilitilor tehnice cudezideratele economice, aa cum se aratn figura 5.1 [19].
Fig. 5.1. Factorii de influena unui produs nou
n concluzie, firma la care proiectantul este angajat, este chematsanalizeze corect,sreducincertitudinile i sasigure o buncompatibilitate ntre ideea de produs nou pe careo percepe ca pe o oportunitate i obiectivele sale, potenialul i mediul su. Procesul deselecie a ideii comport, n principal, doumomente:
primul moment solicit analiza potenialului de pia i a capacitii firmei ceurmeazsproduci scomercializeze produsul;
al doilea moment se referla ideile care trec de primul moment, sunt apoi evaluate
i analizate sistematic pe baza ingineriei valorii .Un exemplu, cu privire la sursa de idei noi i apotenialului de pia, este prezentat ntabelul 5.1, n care punctul de plecare l poate reprezenta tipul de client pe care-l are firma ncauz la momentul respectiv, pentru a satisface cererea de produse i servicii, chiar dacacestea nu au un caracter inedit pentru firma furnizoare (se analizeazfiecare caz n parte).
Pe prima coloan a tabelului se precizeaz sursele de idei noi, iar pe urmtoarelecoloane grupele de produse i frecvena cu care diferitele grupe de produse sunt indicate dediferitele surse (variantele trebuie sasigure rentabilitatea firmei).
Potenialul de piaa produsului nou Tabelul 5.1Frecvena grupelor propuseNr.
crt.Sursa de idei
Adesea Uneori Rareori
1 Compartimentul de vnzri 1;2 3 42 Compartimentul de asistentehnic 1;2;3;4 - -3 Departamentul de producie 1;2;3;4 - -4 Comportamentul de cercetare dezvoltare 1;2 3;4 -5 Compartimentul de cercetare a pieei 1;2 3 46 Sesiunile asaltului de idei 1 2;3 47 Surse din exterior 1 2 3;48 P1 100 0 09
Ponderea grupeiP2 71,4 28,5 0
Posibiliti tehnice
Cercetare Tehnologie Experien
Idee
Economice Obiceiuri Structuri
Deziderate socio - economice
RealizareComercializare
9
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
12/62
10 P3 28,5 57,1 14,211
( ) 100PNS
NNi
i = [%].P4 28,5 14,2 57,1
Pentru completarea tabelului 5.1 se ia ca punct de referinprodusul din grupa 1, lacare gradul de complexitate este relativ mic, noua tehnologie nu reclam investiiisuplimentare, iar costul va fi cel mai mic n raport cu celelalte variante. Variantele 3 i 4 au
grade de complexitate mai mari i costuri mai ridicate. Astfel, frecvena va fi uneori saurareori, iar cumprtori vor fi mai puini (cerere mic).
De asemenea, pentru fiecare tip de frecvense poate nominaliza o grup, mai multegrupe sau toate grupele. Nominalizarea unei grupe se poate face numai pentru o singurfrecven. Pentru selectarea grupelor s-a introdus parametrul ponderea grupei Pi (i =1,2,3,4), care s-a definit prin raportul dintre numrul de nominalizri a unei grupe (NN)iinumrul surselor de idei (NS).
n final, se aleg acele idei care au ponderea cea mai mare n ordinea frecvenelor,acestea asigurpe termen lung o cerere de produse constanti n final rentabilitatea firmei.
Analiza capacitii firmei se face tabelar, utiliznd o metodde evaluare ca cea dintabelul 5.2. Prima coloan cuprinde criteriile de fezabilitate tehnic, de marketing i derentabilitate, hotrtoare n producerea i comercializarea unui produs. A doua coloan
cuprinde valoarea acordat de proiectant fiecrui criteriu (max. 10 puncte), n funcie deimportan. n a treia coloanproiectantul evalueaznumeric, pe scara de evaluare, fiecarecriteriu cu note de 1 la 10. Apoi, pe ultima coloanse face evaluarea globala potenialuluifirmei prin suma produselor x y.
Aprioric, proiectantul stabilete suma punctelor de importan a criteriilor (serecomand, max. 10 puncte) i nivelul minim de acceptare a ideii (de regul, 75 puncte). Se
precizeazfaptul cevaluarea se face pentru fiecare idee n parte.Pentru o selecie corecta ideilor trebuie sse cunoascunele date despre firm, cum
sunt: ara i zona geograficunde se situeaz; gradul de dotare a firmei; componena i
competena compartimentului cercetare dezvoltare; posibiliti de execuie, control i deasigurarea serviciilor; competena compartimentului de marketing; resursele umane ifinanciare [14].
De exemplu, o firmconsidersuma punctelor de importana criteriilor egalcu 10puncte, acord 0,5 puncte pentru criteriul cu dezvoltarea cea mai mic i 2 puncte pentrucriteriul cel mai bine dezvoltat, iar nivelul minim de acceptare 75 puncte, ceea ce arat cfirma dispune de toate resursele i dotrile pentru realizarea produsului (tabelul 5.1).
Selectarea produsului noupe bazacapacitii firmei Tabel 5.2
Nr.crt.
Criteriile de selecie
Importanacriteriuluimax. 10 p.
(x)
Scala de evaluare a criteriilorslab 1 4mediu 5 8
bun 8 10(y)
Scorul.Nivel
max -100min - 75
(xy)
Note acordate 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1Compatibilitatea dintre strategiai obiectivele firmei
2 10 20
2Capaciti proprii deCercetare dezvoltare
0,75 6 4,5
10
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
13/62
3Cunotine i experiennMarketing
1,25 8 12,5
4 Posibiliti productive 1,25 8 12,5
5 Capaciti de producie
Poteniale + colaborri0,5 4 1
6Compatibilitatea cu circuitele deAprovizionare i distribuieexistente
1 7 7
7 Resurse umane 1,5 9 13,5
8 Resurse financiare 1,5 9 13,5
9 Total = 10 = 84,5
4. CREAREA I TESTAREA CONCEPTULUI - TRANSMISIE MECANIC
4.1. Stabilirea rapoartelor de transmitere
n cadrul capitolului se stabilete schema funcional i parametrii cinematici aitransmisiei mecanice alese pe baza criterilor de la capitolele precedente.
Principalii parametri cinematici sunt rapoartele de transmitere pentru transmisia princurele i reductor, stabilirea lor se face n baza unor criterii de optimizare constructiv ifuncional, care au la baz, de regul, gabaritul i costul minim al materialului.
n baza datelor de proiectare, raportul de transmitere total, teoretic, se determin curelaia:
ML
jMERjcjjtot n
niii == ; j = 1, 2, 3, 4 (6.1.1)
unde: i*cj i i*Rj sunt rapoartele de transmitere, ipotetice, ale transmisiei prin curele,respectiv a reductorului; nMEj este turaia la mers n gol a motorului electric valorile sunt
precizate n cataloagele firmelor productoare ( = 750; 1000; 1500; 3000 r.p.m.); nML esteturaia mainii de lucru valoarea ei este precizatprin tema de proiectare; j numrul devariante.
Turaia motorului electric, nefiind precizat, din calcul se vor obine patru valori
pentru raportul total teoretic, deci patru variante.n continuare, pentru fiecare din cele patru variante obinute, se va stabili, conformSTAS 6012-82, rapoartele de transmitere standardizate icj i iRj , n aa fel nct produsulrapoartelor standardizate sfie ct mai aproape de valorile rapoartelor totale teoretice.
Raportul de transmitere standardizat pentru transmisia prin curele se alege nintervalul:
)15,3(5,2i1 jc (6.1.2)
Numrul treptelor de reducere la reductor se stabilesc cu ajutorul rapoartelor detransmitere standardizate prezentate n tabelele 6.1 i 6.2, astfel:
11
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
14/62
1,25 iRj 6,30 reductor de uz general cu o treaptde reducere;7,10 iRj 31,5 - reductor de uz general cu doutrepte de reducere; (6.1.3)12,5 iRj 40,0 reductor melcat cu o treaptde reducere.iRj >40 reductor de uz general cu mai multe trepte de reducere.
Reductoarele planetare i armonice se pot adopta pentru oricare din cazurile
prezentate, cnd se impune o construcie compacti un gabarit minim.Alegerea variantei optime se face n baza costului de material necesar execuiei roilor
de curea i angrenajelor.n acest sens se calculeazvolumul, aproximativ, al roilor de curea i al angrenajelor
reductorului.Volumul aproximativ al roilor de cureaeste dat de relaia:
( ) ( )2cj12cj21pjTC i1Ki1BD4V +=+
= [m3], (6.1.4)
unde: Dp1 diametrul primitiv al roii de curea conductoare; B limea roii; icj raportul
de transmitere standardizat; K1- factorul de volum pentru roile de curea ( = BD
4
2
1p
).
Volumul aproximativ pentru angrenajele cilindrice, pentru un reductor cu treitrepte de reducere, s-a determinat n baza urmtoarelor ipoteze:
raportul dintre limea danturii i diametrul de divizare este constant
5
5
3
3
1
1
d
b
d
b
d
b== ;
pinioanele au acelai numr de dini (z1= z3= z5); condiia de egal rezisten la ncovoiere la piciorul dintelui pentru roile
dinate durificate ce formeaz angrenajele (F1= F3 = F5); condiia de egalrezistenla pitting a flancurilor dinilor pentru roile dinate
mbuntite ce formeazangrenajele (H1= H3 = H5).Pentru angrenaje cilindrice durificate, volumul angrenajelor este:
2563412
23412
212D2
Dja i1iii1ii1KV +++++= [m
3], (6.1.5)
Pentru angrenaje mbuntite, volumul angrenajelor este:
( ) ( )( )( )
( )( )( )
+
+++
+
++++=
1256
2565634
212
1234
23434
2122
122aj i1i
i1i1ii
i1i
i1i1ii1KV [m3], (6.1.6)
unde: K2D, K2 factorii de volum pentru angrenaje durificate, respectiv angrenaje
mbuntite i se definesc prin relaia general:31
12 dd
b
4K
= [m3], (6.1.7)
unde:d1 diametrul de divizare al roii dinate z1; b limea danturii; i12, i34, i56 rapoartelede transmitere standardizate pentru prima, a doua i a treia treaptde reducere (tabelul 6.3).
Alegerea rapoartelor pentru angrenaje 1k,ki + se va face cu respectarea condiiei
.i1i jc1k,k ++
12
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
15/62
Valorile factorilor K2D i K2sunt diferite i se adoptn funcie de material, de modulde poziionare a roilor dinate fade reazeme i de treapta de precizie ( pentru roi durificate
b/d1= 0,40,8 i pentru roi mbuntite b/d1= 0,81,2).Volumul aproximativ pentru angrenajele conice se calculeaz dup aceleai
considerente, dar n ipoteza c roile dinate conice se aproximeaz cu doi cilindrii care audiametrele egale cu diametrele de divizare medii (dm1 i dm2) i limea (b). Astfel, apare
raportul (b/dm1); valorile se stabilesc n funcie de raportul de transmitere i de numrul dedini ai pinionului (pentru roi durificate b/dm1 = 0,480,64 i pentru roi mbuntiteb/dm1= 0,640,8).
Volumul aproximativ pentru angrenajul melcatse calculeazcu relaia:
+
=
+
= 2123
2
12
3
1
1
2a iq
Kiq
dd
b
4V [m3], (6.1.8)
unde:d1- diametrul de divizare a melcului; b2 - limea roii melcate; - constanta lungimiimelcului( orientativ =14); q- coeficientul diametral (orientativ q =12).
Numeroasele aplicaii numerice efectuate pe angrenaje cilindrice i conice arat,pentru acelai raport de transmitere, un consum de material mai mare cu 5 10% la
angrenajele mbuntite fade cele durificate.De asemenea, raportul b/d1 determino cretere a consumului de material cu 70
100% la angrenajele mbuntite fade cele durificate.n faza preliminarde proiectare, pentru factorii de volum se pot adopta urmtoarele
valori, orientative:K1= 103[m3] ; K2= 410
4[m3]; K2D= 2104[m3]; K3= 4,510
4[m3].Se precizeaz faptul c aceste creteri ale consumului de material la angrenajele
mbuntite, determin, n lan, o cretere a consumului de material i la celelalte elementecomponente ale reductorului (arbori, carcas, elemente de etanare etc.).
n concluzie, proiectantul trebuie s stabileasc materialul de execuie n funcie decaracteristicile funcionale (vitez, ncrcare, durabilitate etc.), de tehnologia de execuie imontaj a roilor dinate i saleagsoluia optim, sub aspect tehnic, care determincosturiminime.
Rapoarte de transmitere pentru
transmisii cu o treapt Tabelul 6.1
Tipul transmisiei RecomandatValoarea
maximReductor cu roi dinate cilindrice 2,5...6,3 12,5Reductor cu roi conice 2...4 9Reductor melcat 10...40 80Reductor planetar 2,5...63 180Reductor armonic 50...140 300Angrenaj cu roi dinate, deschis 3...7 18Angrenaj melcat, deschis 10...60 125Transmisie cu lan 2...6Transmisie cu roi de friciune 2...4 8Transmisie prin curea lat 2...5 6,3Transmisie prin curea trapezoidal 2...5 7Transmisie prin curea dinat 1,24...9 20
13
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
16/62
Tabelul 6.2
Rapoarte de transmitere nominale
(extras din STAS 6012-82)
I II I II1,00 3,151,00
1,12
3,15
3,551,25 4,001,251,40
4,004,50
1,60 5,001,601,80
5,005,60
2,00 6,302,002,24
6,307,10
2,50 8,002,502,80
8,009,00
Observaii:
Valorile din irul I corespunde seriei de numere nominale R10, iar irul IIcorespunde seriei R20. Valorile din irul I se vor prefera valorilor din irul II. Rapoartele de transmitere mai mari dect cele indicate n tabel se obin prin
nmulirea acestora cu 10, 100, 1000.
Rapoartele de transmitere la reductoarele n mai multe trepte tipizate Tabelul 6.3
Tipul
reductoruluiSchema
Parametrii
constructiviu=u12u34
*)
u=u12u34u56Observaii
Cilindric ndoutrepte
2H 6,1a
a
1
2 =
8 = 42 (=3,152,5) ; 10 = 42,5;12,5 43,15 16 = 44;20 = 54; 25 = 55;
31,5 = 6,35; 40 = 6,36,3
Conico-cilindric ndoutrepte
2CH 12,1a
d2 =
6,3 = 23,15; 8 = 24 (=2,53,15);10 = 2,54; 12,5 3,154;16 = 44; 20 = 45;25 = 55; 31,5 = 56,3;40 6,36,3 (=5,67,1).
Melcat n doutrepte
2M
315 2016; 500 31,516;400 = 2516; 800 2531,5;630 = 2031,5; 125 04031,5;1600 5031,5; 2000 6331,51000 31,531,5;
Cilindro-melcat n doutrepte
2HM
2a
a
1
2 = 40 = 220; 50 = 2,520;63 = 3,1520 80 = 420;100 = 2,540 160 = 440;200 = 540; 250 = 550
Reunire dedou
reductoare cu
o treapt
Cilindric ntrei trepte
3H
6,1a
a
6,1a
a
2
3
1
2
=
=
50 3,1544 63 44480 = 544 100 = 554125 = 6,354 160 = 6,36,342006,36,35
14
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
17/62
Conico-cilindric n trei
trepte3CH
6,1a
a
12,1a
d
1
2
1
2
=
=
50 3,154463 3,554,5480 = 454100 = 455125 = 46,35160 = 46,36,3
200 56,36,3250 6,36,36,3*)Scrierea se face pe rapoarte nominale (irul STAS), pentru care se fac rotunjiri.cu u s-a notat raportul de angrenare ( u k, k+1= i k, k+1; k = 1,3,5 ).
Masa roilor de cureai a roilor dinate se poate calcula dac, aprioric, s-a stabilitmaterialul i desenul de execuie:
jjj VM = [kg], (6.1.9)
unde: Vj volumul roilor de curea, respectiv al roilor dinate; j densitatea materialului.Roile dinate de uz general se executdin oel, iar roile de curea se pot executa n
construcie turnat din font, aliaje de aluminiu sau oel (FC = 6800 7100 kg/m
3
; OL =7850 kg/m3; pentru aliajul de aluminiu AT Cu 10, Al= 3320 kg/m3;).
Costul materialului necesar fabricrii roilor de curea i a al roilor dinate, sedetermincu relaia
Cmj= cmj Mj [u.m. (uniti monetare)], (6.1.10)
unde: cmj costul specific al materialului n [u.m./Kg]; Mj masa roilor n [kg].n activitatea de proiectare valorile pentru costurile specifice ale materialelor se vor
adopta dup preurile practicate pe piaa din ar sau mondial, la momentul execuieiproiectului.
n faza de proiectare, costurile de producie (costurile proprii) se pot obine cu metodade calculaie suplimentar difereniat, prin luarea n considerare, ca mrime de referin,costul materialului, aa cum se aratn cap. 8, fig. 8.3.
n concluzie, alegerea variantei optime sub aspectul rapoartelor de transmitere se poateprezenta sintetic n schema din figura 6.1 i n tabelul 6.4.
Alegerea rapoartelor de transmiterea Tabelul 6.4
Roi de curea (RC) Roi dinate (RD)Parametrul U.M.
ic1(j =1) ic2(j =2) ic3(j =3) ic4(j = 4) iR1(j =1) iR2(j =2) iR3(j =3)iR4(j = 4)VRCj i VRDj m
3MRCj i MRDj kgCmRCji CmRDj u.m.
15
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
18/62
Fig. 6.1. Organigrama pentru stabilirea rapoartelor de transmitere
4.2. Alegerea motorului electric
n funcie de schema funcional a celor patru variante, puterea necesar la motorulelectric se calculeazcu relaia:
j
MLj.nec
PP
= [kW], (6.2.1)
unde: PML- puterea la maina de lucru, datprin tem;j randamentul total al transmisiei mecanice.Randamentul total al transmisiei mecanice se calculeaz, pentru cele patru variante, cu
relaia: nr
majjTCj = , (6.2.2)
unde: TC j randamentul transmisiei prin curele; aj randamentul unui angrenaj; m numrul de angrenaje; r randamentul unei perechi de rulmeni; n numrul de perechi derulmeni.
Valorile randamentelor diferitelor cuple de frecare sunt precizate n tabelul 6.5.
16
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
19/62
Randamente estimate - Tabelul 6.5
Nr.
crt.Cupla de frecare
Carcasnchis
Carcasdeschis
1. Angrenaj cilindric 0,97...0,99 0,93...0,952. Angrenaj conic 0,96...0,98 0,92...0,943. Motoreductor melcat 0,40 0,30
4. Angrenaj melcat z1= 1 0,70...0,75 0,50...0,605. Angrenaj melcat z1= 2 0,75...0,82 0,60...0,706. Angrenaj melcat z1= 3 0,80...0,85 -7. Angrenaj melcat z1= 4 0,88...0,92 -8. Transmisie prin roi cu friciune 0,90...0,96 0,70...0,889. Transmisie prin lan 0,96...0,98 0,90...0,93
10. Transmisie prin curea lat - 0,94...0,9611. Transmisie prin curea trapezoidal - 0,95...0,9712. cu roi cu periferia neted - 0,95...0,9613
Transmisie princurea dinat cu roi dinate 0,98...0,995
14. O pereche de rulmeni 0,99...0,995 -
15. O pereche de lagre cu alunecare 0,98...0,99 -Motoarele electrice asincrone de uz general sunt produse care se execut n
ntreprinderi specializate (UMEB SA Bucureti, Electromotor S.A. Timioara,Piteti)[26], dimensiunile de gabarit, de legtur i de montaj i caracteristicile funcionale,sunt reglementate prin norme de firm i prezentate n cataloage de produse (anexa 6.1,tabelele 1,2 i 3).
Alegerea motorului electric se face n funcie de turaia de mers n gol i puterea decalcul necesar, astfel nct sfie ndeplinitinegalitatea
j.necsj.nec.cjME PcPP = , (6.2.3)
unde: PME puterea motorului electric n kW; Pc.nec.j puterea de calcul necesar; cs
coeficient de suprasarcince ia n considerare creterile accidentale ale puterii la maina delucru valorile sunt date n tabelul 6.6.
Factorul de utilizare KA( cs) la transmisiile reductoare Tabelul 6.6Caracteristica de funcionare a mainii motoare
Uniform ocuri uoare ocuri mediiCaracteristica de funcionare a mainii
antrenate (de lucru)Motor electric,turbincu abur
sau cu gaze
Motorpolicilindric cu
ardere intern
Motormonocilindric
cu ardereintern
Uniform
Generatoare, ventilatorare, turbo-
compresoare, transportoare, ascensoareuoare, mecanisme de avansuri la maini-unelte, amestectoare pentru materiale cudensitate uniform
1,00 1,25 1,75
ocuri mediiTransmisia principal a mainilor-unelte,ascensoare grele, mecanismele de rotaie amacaralelor, pompe policilindrice cupiston, agitatoare i amestectoare pentru
1,25 1,502,00
i mai mult
17
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
20/62
materiale cu densitatea neuniformocuri puternice
Foarfece, tane, laminoare, mainisiderurgice, prese de brichetat,concasoare, instalaii de foraj
1,50 1,752,25
i mai mult
Observaii:
1. Valorile din tabel sunt valabile pentru transmisii care nu lucreaz n domeniul derezonan.2. Dac se indic, prin norme, pentru diferite domenii, factorul de utilizare (sau de
funcionare), atunci se vor utiliza valorile respective.3. Pentru transmisii multiplicatoare factorul din tabel se nmulete cu 1,1.
Nefiind precizatturaia motorului electric de mers n gol, alegerea motorului electricse face pentru toate cele patru variante, precizate la pct. 6.1.
Din anexa 6.1, tabelele 1 i 2 se obin datele cu referire la puterea nominal (PME j),turaia de mers n sarcin sau nominal (nI), randamentul MEj i masa MMEj a motoruluielectric.
Datele alese permit s se calculeze puterea pierdut n motorul electric, respectiv
costul acestei puteri. Pentru utilizatorul direct (cel care cumpri utilizeazmotorul electric),aceste costuri se contabilizeazla capitolul pierderi.
Puterea pierdutn motorul electric
jME
jMEjMEjMEp
1PP
= [kW], (6.2.4)
undeMEjeste randamentul motorului electric.Puterea pierdutprin frecare n transmisia mecanic
j
jMLjpTM
1PP
= [kW], (6.2.5)
reprezintdin punct de vedere economic, pierderi care se contabilizeazla capitolul cheltuieli
nerecuperabile de orice utilizator.Costul total al puterii piedute prin frecare, se calculeazcu relaia:
hEEjTMpMEppjtcPPC += [u.m.] (6.2.6)
unde: cEE costul unitar al energiei electrice n [u.m./kW.h]; th durata de funcionare atransmisiei mecanice, se poate adopta valoarea th= 10 00020 000 ore.
Preul de achiziie a motorului electric se determincu relaia:
jMEOMEjME Mpp = [u.m.], (6.2.7)
unde: pOME preul unitar al motorului electric n [u.m./kg].; MMEj masa motorului electric.Costul energiei electrice i preul motorului electric se vor stabili la momentul
execuiei proiectului, la mrimea celor practicate pe piaa mondialsau n ar.Cheltuielile totale, efectuate cu ocazia achiziionrii motorului electric, i cele datorateputerii pierdute prin frecare sunt:
Ctj= Cpj+ pMEj [u.m.] , (6.2.8)
Toate datele tehnice i economice se centralizeazn tabelul 6.7.
18
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
21/62
Alegerea variantei optime Tabelul 6.7
Varianta cinematicprin nME[rpm]Parametrul U.M.750(j =1) 1000(j =2) 1500 (j =3) 3000(j= 4)
Puterea motorului electric - PMEj kWRandamentul motorului electric MEjMasa motorului electric MMEj kg
Puterea pirdutn motorul electric Pp ME j kWPuterea pirdutn trans. mecanicPpTM j kWCostul total al puterii piedute prinfrecare Cpj u.m.Preul de achiziie a motor. electricpMEj u.m.
Cheltuieli totale CmRCj+ CmRDj+Ctj(CmRCji CmRDjdin tab.6.4)
u.m.
Varianta optim a transmisiei mecanice care urmeaz a se proiecta i comercializa,rezultdin analiza prelimenara cheltuielilor totale centralizate n tabelul 6.7.
n urma analizei datelor pariale finale se va alege varianta la care suma cheltuieliloreste minim. n final, se vor preciza urmtorii parametri de proiectare:
turaia motorului electric de mers n gol i n sarcin(nME i n1); puterea, tipul motorului electric i cotele de legturi gabarit; rapoartele de transmitere pariale ale transmisiei prin curele i ale reductorului; tipul reductorului (cilindric, conic, conico-cilindric, melcat sau cilindro-melcat) i
numrul de trepte ale reductorului; schema funcional-cinematica transmisiei mecanice care urmeaza se proiecta (a
se vedea fig. 2.1). O astfel de schemva fi realizatde proiectant.
4.3 Calculul turaiilor
Pe baza schemei cinematice prezentatde fiecare proiectant i a datelor precizate lasfritul pct. 6.2 se calculeazturaiile efective pentru fiecare arbore.
Pentru o transmisie mecanic ce are n componen o transmisie prin cureletrapezoidale i un reductor cu trei trepte de reducere (a se vedea fig. 2.1), rezult:
56
IVV
34
IIIIV
12
IIIII
c
III i
nn;
i
nn;
i
nn;
i
nn ==== [r.p.m.], (7.1.1)
4.4 Calculul puterilor i a momentelor de torsiune
Tinnd seama de pierderile de putere, implicit de randamentele cuplelor de frecare(tabelul 6.5) ce transmit fluxul ntre unele pri componente ale transmisiei i maina de lucru,se determinputerile pe fiecare arbore. Folosind acelai exemplu din fig. 2.1, avem:
raIVVraIIIIVraIIIIIrcIII PP;PP;PP;PP ==== [kW]. (7.1.2)
Cunoscnd turaiile (nx n r.p.m.) i puterile (Px n kW), se pot determina momentele dersucire pe fiecare arbore
[ ]Nmmn
P1030M
x
x6
tx
= (7.1.3)
19
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
22/62
Pentru transmisia mecanicdin fig. 2.1, x = I, II, III,, IV i V.
4.5 Predimensionarea arborilor i alegerea dimensiunilor capetelor arborilor
Arborii sunt solicitai la rsucire i ncovoiere ca urmare a forelor introduse detransmisia prin curele i angrenaje.
Momentele de ncovoiere nu pot fi determinate n faza de predimensionare, ntruct nuse cunosc distanele dintre punctele de reazem i cele de aplicaie a forelor. n aceastsituaie
predimensionarea se face din condiia de rezisten la rsucire, ns admnind valori maireduse pentru rezistena admisibilla rsucire. Prin aceastmicorare a rezistenei se includen calcul i efectul ncovoierii (at = 1530 MPa).
Relaia de predimensionare pentru cei (x) arbori, este:
3
at
txsx
Mc16d
= [mm], (7.1.4)
unde csare aceeai semnificaie i valoarea de la punct. 6.2, tabelul 6.6.Valorile rezultate din calcul se majoreazla o valoare ntreag.
Diametrul nominal n funcie de momentultransmis (extras din STAS 8724/3-74) Tabelul 7.1
Momentul nominal detransmis Mt[Nm]
1,85 2,58 3,55 6,0 9,75 14,5 17,5 21,2 29 40
Diametrul nominal al
captului de arboredca[mm]
10 11 12 14 16 18 19 20 22 24
Mt 46,2 69 87,5 109 150 200 235 280 355 450 515 730 775 975 1150
dca 25 28 30 32 35 38 40 42 45 48 50 55 56 60 63
Mt 1280 1700 1800 2120 2650 3350 4120 4870 5800 8250 11200 12800 14500 19000 24300
dca 65 70 71 75 80 85 90 95 100 110 120 125 130 140 150
Lungimea captului de arbore i abaterile limitalediametrului nominal (extras din STAS 8724/2-74) Tabelul 7.2
Diametrul nominal al
captului de arboredca [mm]
10 11 12 14 16 18 19 20 22 24
seriescurt
20 25 28 36Lungimeacap
tului de
arbore ca[mm] serielung
23 30 40 50
Abaterile limitalediametrului nominal
[mm]
+0,007
-0,002
+0,008-0,003
+0,009-0,004
dca 25 28 30 32 35 38 40 42 45 48 50 55 56 60 63scurt 42 58 82 105
calung 60 80 110 140
20
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
23/62
Abaterile
limit+0,009-0,004
+0,018+0,002
+0,030+0,011
dca 65 70 71 75 80 85 90 95 100 110 120 125 130 140 150scurt 105 130 165 200
calung 140 170 210 250
Abaterile
limit+0,030+0,011
+0,035+0,013
+0,040+0,015
Tabelul 7.3
dca Tolerana30 j6
32...50 k6>50 m6
Capetele de arbori fac legtura cu alte organe de maini ce compun transmisiamecanic.Dimensiunile acestora sunt standardizate conform STAS 8724/3-74, pentru a se
asigura interschimbabilitatea.
n tabelul 7.1 se indic un extras din STAS 8724/3-74. Diametrului nominal alcaptului de arbore ( xd ) se alege n funcie de momentul de rsucire de calcul transmis de
arbore Mtcx., respectnd-se condiia:
Mt Mtcx = csMtx (7.1.5)
unde: Mt momentul nominal transmis; Mtx momentul de rsucire efectiv transmis.Lungimea captului de arbore, abaterile limit i tolerana se aleg n funcie de
diametrul captului de arbore ( xd ) din STAS 8724/2-71, tabelele 7.2 i 7.3.
Pentru a nu se alege un diametru cu dimensiunea mai mic fa de dimensiunea
rezultatdin calculul de rezisten, se impune a se respecta relaia:*xxcax d;dMaxd = (7.1.6)
Materialele recomandate pentru construcia arborilor sunt oeluri carbon de uz generalSTAS 500-80 (OL42; OL50; OL60), oeluri carbon de calitate STAS 880-80 (OLC25;OLC35; OLC45) i oeluri aliate de construcie STAS 791-80 (41MoC11; 13CrNi30;18MoCr10).
ca
dca
ca
dca
21
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
24/62
ANEXA 6.1.
Motoare asincrone de uz general Tabelul 1
Tipul
motorului
Puterea
nominal[KW]
Turaia
nominal[r.p.m.]
In
(A)(380)
[%]n
p
I
I
n
p
M
M
n
max
M
M
Masa
[kg]
MEp0
kgm.u
Turaia de funcionare frsarcin 750 r.p.m. 2p = 8
AE 132 M - 8 3 700 8,13 78 5 1,6 2 95 2,56
ASU 160 Ma-8 4 720 11 81 5 1,9 2,1 105 3,04
ASU 160 Mb-8 5,5 720 15 82 5 1,9 2,2 115 3,21
ASU 160 L-8 7,5 720 19,7 83 5 2 2,3 135 3,10
ASU 180 L-8 11 720 27,5 86 6 2,1 2,5 190 3,01
ASU 200 L-8 15 730 36 88 6 2,2 2,6 240 2,70
ASU 225 S-8 18,5 730 44,5 88 6 2,3 2,6 300 2,65
ASI 225 M-8 22 730 53,5 88 6 2,3 2,5 325 2,99
ASI 250 M-8 30 730 63,5 90 6 2,4 2,5 430 3,44
ASI 280 S-8 37 735 76,5 92 6 2,4 2,5 530 3,96
ASI 280 M-8 45 735 93 92 6 2,1 2,5 610 4,32
ASI 315 S-8 55 735 114 92 5,9 1,8 2 750 -
ASU 315 M-8 75 735 156 91,5 5,9 1,8 2 1130 -
ASU 315 L-8 90 735 184 93 5,9 1,8 2 1250 -
ASU 315 La-8 110 735 225 93 5,9 1,8 2 1400 -
Turaia de funcionare frsarcin 1 000 r.p.m. 2p = 6
AE 132 S - 6 3 930 7,3 80 6 1,6 2 85 2,41
AE 132 M - 6 4 940 9,4 82 6 1,6 2 95 2,53
AE 160 S - 6 5,5 940 12,5 84 6 1,6 2 105 2,71
ASU 160 M-6 7,5 960 16,5 86 6 2 2,3 115 2,88
ASU 160 L-6 11 960 24,5 86 6 2 2,4 135 3,46
ASU 180 L-6 15 960 32 87 6 2 2,4 180 3,05
ASU 200 La-6 18,5 970 38 90 6,1 2 2,7 225 2,65
ASU 200 Lb-6 22 970 45 90 6,7 2 2,7 255 2,59
ASU 225 M-6 30 970 60 90 6,5 2 2,3 325 2,45
ASI 250 M-6 37 975 71 92 7 2,4 2,5 430 3,08
ASI 280 S-6 45 975 86,5 92 7 2,2 2,4 530 3,58
ASI 280 M-6 55 980 106 92 6,7 2,2 2,4 610 4,05
ASI 315 S-6 75 980 142 92,5 7,2 2,7 3,2 750 -
ASI 315 M-6 90 980 169 93 7,7 2,3 2,4 830 -
ASU 315 Ma-6 110 985 211,5 93 6,5 2 2,2 1130 -
ASU 315 L-6 132 985 252,5 93,5 6,5 2 2,2 1250 -
ASU 315 La-6 160 985 304,5 94 6,5 2 2,2 1400 -
22
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
25/62
ANEXA 6.1.
Motoare asincrone de uz general Tabelul 2
Tipul
motorului
Puterea
nominal
[KW]
Turaianominal
[r.p.m.]
In
(A)
(380)[%]
n
p
I
I
n
p
M
M
n
max
M
M Masa
[kg]
MEp0
kg
m.u
Turaia de funcionare frsarcin 1 500 r.p.m. 2p = 4
AE 112 S - 4 3 1425 5,16 80 6 1,6 2,2 38 2,59
AE 112 M - 4 4 1440 8,75 84 6 1,6 2,2 52 2,56
AE 132 M - 4 5,5 1440 11,75 85 6 1,6 2,2 95 1,76
AE 132 L - 4 7,5 1440 16,65 86 6 1,6 2,2 105 1,81
ASU 160 Ma-2 11 1440 21,5 88 6,5 2,1 2,5 115 2,28
ASU 160 Mb-2 15 1440 29 89 6,5 2,1 2,5 135 2,26
ASU 160 L-2 18,5 1450 35,5 89 7 2,3 3 170 2,15
ASU 180 M-2 22 1460 41,5 90,5 7 2,3 3 180 2,36
ASU 200 La-2 30 1460 56,5 91 7 2 2,6 240 2,25
ASU 200 L-2 37 1470 70,5 92 6,5 2 2,3 300 2,15
ASU 225 M-2 45 1470 84,5 92 6,5 2 2,3 325 2,30
ASI 250 M-2 55 1460 102 93 6,5 2,1 2,5 430 2,50
ASI 280 S-2 75 1460 141 93 7,4 2,6 2,7 530 -
ASI 280 M-2 90 1465 168 93,5 7,4 2,3 2,5 610 -
ASI 315 S-2 110 1465 201 93,5 7,4 2,3 3 780 -
ASI 315 M-8 132 1470 236 93,5 7,4 2,2 2,8 870 -
ASU 315 Ma-2 160 1480 296 93,5 6,5 2,1 2,2 1250 -
ASU 315 L-2 200 1480 366 94,5 6,5 2,1 2,2 1400 -
Turaia de funcionare frsarcin 3 000 r.p.m. 2p = 2
AE 112 S - 2 3 2850 6,3 83 2,2 1,6 6 47 1,75AE 112 M - 2 4 2850 8,3 84 2,2 1,6 6 52 1,88
AE 132 S - 2 5,5 2880 11,2 85 2,2 1,6 6 85 1,86
AE 132 M - 2 7,5 2880 15 1,6 2,2 1,6 6 95 1,86
ASU 160 Ma-2 11 2900 22 87 6,3 2,4 3 105 2,50
ASU 160 Mb 2 15 2900 29,5 88 6,3 2,4 3 120 2,43
ASU 160 L- 2 18,5 2910 36 89 6,5 2,4 3 135 2,51
ASU 180 M-2 22 2910 43 89 6,5 2,5 3 175 2,45
ASU 200 La-2 30 2930 58 89 7 2,5 2,5 235 2,26
ASU 225 Lb-2 37 2930 69,5 91 7 2,7 3 265 2,39
ASU 225 M-2 45 2940 83,5 91 7 2,2 2,3 330 2,23
ASI 250 M-2 55 2940 102 91 7 2,2 2,2 430 2,45ASI 280 S-2 75 2945 138 92 7 2,5 2,7 520 -
ASI 280 M-2 90 2945 163,5 93 7 2,5 2,7 600 -
ASI 315 S-2 110 2965 197 93,5 7,2 2,3 2,4 720 -
ASI 315 M-2 132 2970 233,5 93,5 7,2 2,1 2,2 800 -
ASU 315 Ma-2 160 2970 283 93,5 7,5 2,3 2,4 1130 -
ASU 315 L-2 200 2975 350 94,5 7,5 2,3 2,4 1250 -
23
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
26/62
ANEXA 6.1.
Motoare asincrone de uz general - Dimensini Tabelul 3
Dimensiuni [mm]
Montaj pe tlpi Capt de arbore
D E F GA LMotorul
electrc
A B C H K2p=2 2p>2 2p=22p>22p=2 2p>2 2p=22p>2 2p=2 2p>2
HD
112S 365
112M190 70 112 12 28 j6 60 8 h9 31
392277
132S
140
425
132M 463
132L
216178
89 132 12 38 k6 80 10 h9 41
542
332
160M 210 603
160L254
154108 160 14 42 k6 110 12 h9 45
643400
180M 241 668
180L279
279121 180 14 48 k6 110 14 h9 51,5
708440
200L 318 305 133 200 18 55 m6 110 16 h9 59 780 490225S 286 - 840
225M356
311149 225 18
55
m6
60
m6110 140
16
h9
18
h959 64
835 865535
250M 406 349 168 250 2460
m6
65
m6140 140
18
h9
18
h964 69 900 900 615
280S 368 970 970
280M457
419190 280 24
65
m6
75
m6140 140
18
h9
20
h969 79,5
1050 1050660
315S 406 1065 1095
315M 457 1100 1130715
315Ma 457 1240 1270
315L
508
508
216 315 2865
m6
80
m6140 170
18
h9
22
h969 85
1280 1360811
Fig, 1. Motor electric - dimensiuni de legturi gabarit
L
D
BCE
F
GA
HD
KA
H
24
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
27/62
7.4.1. ALEGEREA REDUCTORULUI CU ROI DINATE
Reductoarele de uz general se realizeaz n game tipizate, avnd toate elementeleconstructive i geometrice standardizate i anume: rapoartele de transmitere; distaneledintre axele angrenajelor; nlimea dintre axele de intrare-ieire i planul de prindere; diametrul i lungimea capetelor arborilor de intrare-ieire; lagrele cu rulmeni ielementele de etanare; prinderea pe talp sau pe elementele arborelui mainii de lucru;celelalte elemente componente.
n cazul utilizrii n proiectare a unui reductor tipizat se impune alegerea acestuia.Alegerea unui reductor tipizat se realizeazconform metodologiilor din prospectelor
firmelor productoare (firma Flender Germania i S.C. Neptun - Romnia sau altefirme)[24,25].
Agerea reductorului, indiferent de poziia reductorului n schema cinematic, se facen ipoteza legturii directe a motorului electric cu reductorul (la schema cinematicdin fig.2.1, ipotetic, nu se consider transmisia prin curele). n acest caz se impune o corec ie a
puterii la arborii de intrare i ieire (corecia se face n ipoteza meninerii constante amomentelor de rsucire la arborii de intrare i ieire a reductorului.). Puterea corectat este
puterea echivalent PE (PE este puterea la arborele de ieire dup Flender sau puterea la
arborele de intrare dupNeptun) i se calculeazcu relaiile:)Neptundup(P
n
nP);Flenderdup(PP I
II
IEMLn
nE
II
I== . (7.4.1)
Pentru alegerea practica reductorului sunt necesare urmtoarele date:
turaiile la arborii de intrare i de ieire n r.p.m.; puterea echivalent PEn KW;
raportul de transmitere total al reductorului (iR); durata de funcionare i temperatura mediului ambiant.
n prospecte (anexa 7.48 - extras catalog firma Flender i anexa 7.49 - extras catalogS.C. Neptun ) se indicputerea nominal transmisP1N, respectiv PN, pentru o ncrcare laoboseal constant, fr ocuri (KA=1), cu funcionare continu (KD=1). De asemenea, se
indicputerea la limita termicPT1, respectivPT, frrcire suplimentartf
85o
C. Alegerease face n funcie de puterea efectivtransmisde reductor Pef , cu respectarea condiiei:
P1N (PN) Pef= KAKDPE, (7.4.2)
unde: KA - factorul de utilizare (tab. 6.6); KD factorul duratei de funcionare (tab. 7.16);Din catalog se obin urmtoarele date;
puterea nominalde transmis (P1N = PNn KW);
tipul i mrimea reductorului; puterea la limita termic(PG = PT n KW) i factorii limitei termice (KT); dimensiunile de gabarit i legtur;
masa reductorului (MRn kg) i cantitatea de ulei necesarungerii (qun litri); alte dimensiuni de gabarit i montaj (d1; d2; h; e; n2; a; m3; b; c).
n continuare, se face verificarea reductorului la limita termic, cu relaiile:PEKT1PT1, reductor frrcire suplimentar;PE KT1PT1,reductor cu rcire suplimentari se impune alegerea puterii termice
i a factorului limitei termice corespunztor variantei de rcire; PT2 i KT2 la rcire cuventilator sau serpentin cu ap; PT3 si KT2 la rcire cu ventilator i serpentin cu ap. Cudatele obinute se face din nou verificarea reductorului la limita termic, cu relaiile:
25
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
28/62
PE KT2PT2 sau PE KT2PT3,unde KT1, KT2sunt factorii limitei termice prezentai n tabelul 7.17.
Dac variantele de rcire suplimentar nu convin se va alege un reductor cudimensiuni mrite, dar soluia este neeconomic.
Factorul duratei de funcionare KD, la reductoarele cilindrice i conice Tabelul 7.16
Durata zilnicdefuncionare ore*) la 3 3 la 8 8 la 16 16 la 24
Durata anualdefuncionare, ore
Pnla200
200 la1000
1000 la3000
3000 la6000
Peste 6000
Factorul KD **) 0,71 0,80 0,90 1,00
*)Dacntreruperile sunt mai lungi dect o zi, atunci KDse adoptcorespunztor durateimedii anuale de funcionare.**)KDse hotrte de productor pe baza condiiilor de funcionare i spectrogramei dencrcri.
Factorii limitei termice KT1i KT2,la reductoarele cilindrice i conice Tabelul 7.17
Durata de funcionare pe or
Modul de rcire
Temperatura
mediuluiambiant [
oC]
100% 80% 60% 40% 20%
Frrcire suplimentar(PG1)PT1 KT1
1020304050
1,171,000,820,650,48
1,401,200,990,780,58
1,641,401,150,900,67
1,871,601,321,040,77
2,001,801,481,170,68
Cu rcire prin:1. ventilator sau
serpentincu ap, (PG2) PT2 KT2;
2. ventilator i serpentin
cu ap, (PG3)PT3 KT2.
1020304050
1,171,000,840,690,53
1,401,201,010,830,74
1,641,401,170,960,74
1,871,601,351,110,85
2,101,801,511,250,95
n continuare, se determinurmtorii parametri economici: Preul unitar de achiziie a reductorului
[ ].m.upMp ORRR = . (7.4.3)
Preul de achiziie a lubrifiantului de ungere
[ ]umpqp ouuu = . (7.4.4)
unde: pOReste preul unitar specific n [u.m./kg]; poueste preul unitar al uleiului n [u.m./ l]. Preul total de achiziie a reductorului:
[ ]umppp uRt += . (7.4.5)
Datoritfaptului cexistmai multe firme productoare de reductoare de uz generalse impune o analiz tehnico-economic a variantelor diferitelor firme. n final se va alegesoluia (varianta) care ofer caracteristici tehnice i economice superioare sub aspectulsiguranei n funcionare, a serviciilor care se asiguri a preului de achiziie.
n acest sens se recomand a se utiliza preurile practicate de diferitele firmeproductoare de reductoare (firma Flender - Germania ; S.C. Neptun Cmpina - Romnia).
Preurile se stabilesc la momentul execuiei proiectului n funcie de preurile existentepe piaa mondiali n ar.
26
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
29/62
REDUCTOARE CUROIDINATE - FIRMAFLENDERGERMANIA
REDUCTOR CILINDRIC CU O TREAPTDE REDUCERE 1H
Puterea nominaltransmisde reductor Tabelul 1.n1N n2N Mrimea reductorului
80 100 125 160 200 250 280 320 360 400 450 500 560iN[r.p.m]
Puterea nominalP1N[kW]
1,25
1500
1000750
1200
800
600
55
38
28,5
10571
54
195
135
110
390
260
200
700470
360
1350
910710
1,4
1500
1000
750
1070
715
535
51
36
28
98
66
52
190
130
105
360
245
195
640
430
330
1300
880680
1,6
1500
1000750
940
625470
51
3628
97
71
56
185
130100
330
230190
590
400310
1200
810
670
1650
1150
900
2150
1450
1200
2850
2100
1550
1,8
1500
1000
750
835
555
415
45
32
25
91
66
52
175
120
98
310
220
185
540
370
280
1100
750
610
1500
1100
850
2050
1400
1150
2650
1850
1450
2
15001000
750
750500
375
3927
21
80
57
44
155110
89
290200
165
510360
270
1000
700580
1400
960770
1900
1300
1050
2500
1700
1350
-
2600
2000
-
3700
2950
-
4600
3800
--
5000
2,24
15001000
750
670445
335
3726
20
70
4837
140100
82
275190
155
450300
240
950660
530
1250910
740
1750
1200
980
2300
1600
1250
-2350
1850
-3400
2750
-
4300
3500
--
4500
2,5
1500
1000
750
600
400
300
31
21
17
59
4132
130
95
77
255
175
140
410
280
230
890
630
490
1150
820
670
1600
1500
1150
2150
15001150
-
2200
1750
-
3100
2500
-
4100
3300
-
-
4200
2,8
15001000
750
535360
270
2719
15
5337
27,5
115
8062
230
160130
380
260210
820
560460
1050
750610
1450
1000
830
1950
1350
1050
-
1950
1550
-
2900
2350
-3800
3100
--
3900
3,15
1500
1000750
475
315235
23
1613
47
3426
96
6751
210
145115
360
240190
750
510410
990
690580
1350
930760
1750
1250970
2500
17501400
3600
26502150
4700
34002750
-
45003700
3,55
15001000
750
425280
210
2014
11
43
31
24
9263
48
185130
100
330225
180
680460
370
890620
510
1250860
680
16001150
900
23001650
1350
3300
2450
2000
4200
3100
2500
-4400
3600
4
1500
1000
750
375
250
187
17
17,5
8,6
37
25,519,5
76
53
40
160
110
83
310
220
170
640
430
340
850
590
490
1150
790
630
1450
1050
830
2100
1500
1200
3000
2200
1800
3800
2750
2260
-
4300
3500
4,5
1500
1000750
335
220166
14,5
107,5
33
2317,5
56
3929,5
140
9776
270
185150
560
380300
800
570460
1100
740590
1300
980770
1850
1250960
2550
18001400
3300
25001950
-
39003000
5
1500
1000
750
300
200
150
12
8,1
6,2
27,5
19,5
15,5
50
35
26,5
125
86
65
220
145
110
480
340
260
670
470
370
1000
700
540
1200
850
690
1700
1200
900
2450
1750
1350
3100
2300
1750
4600
3200
2600
5,6
1500
1000
750
270
180
134
10,5
7,1
5,4
23
16,5
12,5
43
30
23
105
72
55
200
10
105
420
285
215
570
410
310
880
590
450
1050
770
600
1500
1050
800
2050
1400
1050
2750
1850
1400
4000
2700
2100
6,3
1500
1000750
240
160120
-
--
17,5
129,2
41
2922
84
5945
160
110
88
340
230
175
500
360
275
720480
360
940700
500
1250860
650
18501250
950
22001500
1150
32002200
1650
iN- raportul de transmitere; n1N - turaia la arborele de intrare; n2N- turaia la arborele de ieire;
P1Nputerea nominaltransmis. La depirea puterii termice se monteazsisteme de rciresuplimentar. = Se cere ungere centralizatsub presiune.
ANEXA 7.48.
27
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
30/62
REDUCTOR CILINDRIC CU O TREAPTDE REDUCERE 1H
Puterea termic Tabelul 2.Mrimea
iN n1N 80 100 125 160 200 250 280 320 360 400 450 500 560
Puterea termic PT1[kW]1,25
2,8
1500
1000750
21
1917,5
35
3027
53
5148
-
79
78
-
130
125
-
-
190
--
250
--
320
--
400
--
500
--
640
--
-
-
--PT1(PG1)
frrcire 3,15
6,3
1500
1000
750
17,5
16,5
15
3227,5
24,5
5045
42
8073
69
125120
115
195190
180
250245
225
320
310300
410
400380
510
490480
650
630620
-
800790
-
1000990
Puterea termicPT2[kW]1,25
2,8
1500
1000
750
-
-
-
60
50
40
95
79
70
145
125
115
240
205
175
360
300
280
460
390
360
590
510
460
740
640
580
-
790
730
-
1050
960
-
12501)
PT2(PG2)rcire cu
ventilator
3,15
6,3
1500
1000750
-
--
55
4135
86
6961
140
115100
215
185165
340
290265
440
380330
560
480440
720
630550
890
760700
1150
960900
1400
12001100
1)
Puterea termicPT3 [kW]1,25
2,8
1500
1000750
61
5957
170
160150
245
230220
340
320310
500
460430
660
600580
800
730700
1000
930880
1200
11501050
-
13501300
-
16501600
-
19501850
1)PT3(PG3)rcire cu
ventilator iserpentin
cu ap
3,15
6,3
1500
1000750
57
5645
165
150145
235
220210
330
310295
470
440420
640
590570
780
720670
980
900860
1150
11001000
1450
13001250
1800
16001550
2100
19001800
1)
Fig. 1. Reductor cilindric cu o treaptde reducere
S - mrimeaurubului
n1 m2 m2m1
e E n2a
h
H
Urechi deridicare
Tijnivel uleiDop de aerisire
Dop degolire
Capac de vizitare
A B
AB
m3
Ventilator
1 G1
G3
2
d1
d2
b1
G2
c
ANEXA 7.48.
28
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
31/62
REDUCTOR CILINDRIC CU O TREAPTDE REDUCERE1H
Dimensiuni de legturi de gabarit. Masa reductorului. Volumul bii de ulei(a se vedea figura 1)
Tabelul 3.
Arbore de intrare
iN =1,25 2,8 i N=3,15 4 ,5 iN= 5 6,3a b c
d1 l1 G3 d1 l1 G3 d1 l1 G3
d2 l2 d3
Mrimea
reductor.
mm mm mm mm mm
80
100
125
235
290355
150
175195
18
2225
28 m6
42 m648 m6
50
7080
-
105120
24 k6
28 m638 m6
40
5060
-
105120
19 k6
22 k628 m6
35
3550
-
--
32 m6
48 m655 m6
60
8090
-
171202
160
200
250
445
545
680
245
310
370
32
40
50
65 m6
80 m6
100 m6
105
140
180
150
185
225
48 m6
60 m6
80 m6
80
105
140
150
185
225
38 m6
48 m6
60 m6
60
80
105
150
185
225
70 m6
90 m6
110 n6
120
160
180
251
315
385
280
320
360
755
840
930
450
500
550
50
63
63
110 n6
130 n6
140 n6
180
210
240
275
305
340
85 m6
96 m6
100 m6
140
160
180
275
305
340
65 m6
75 m6
90 m6
105
120
160
275
305
340
130 n6
140 n6
150 n6
210
240
240
425
485
529
400
450
500
1040
11501290
605
645710
80
80100
150 n6
160 n6180 n6
240
270310
370
400440
110 n6
120 n6130 n6
180
210210
370
400440
95 m6
100m6120m6
160
180210
370
400440
160 6
170 n6190 n6
270
270310
589
649689
560 1440 780 100 200 m6 400 470 150 n6 240 470 130 n6 210 470 210 n6 350 689
continuare tabelul 3
E eG1G2
h H m1 m2 m3 n1 n2uruburi de
fundaieMasa
Cantitatea
de ulei
Mrimea
reductor
[mm] S buc. [kg] [l]
80
100
125
80100
125
67,585
97,5
7085
100
100125
160
205248
310
180225
290
--
-
120140
160
27,532,5
32,5
6072,5
100
M10M12
M12
44
4
1426
52
0,91,6
3,2
160
200
250
160
200
250
118
140
175
120
145
175
200
250
315
385
480
590
355
425
550
-
-
275
200
255
305
45
60
65
122
145
190
M16
M20
M24
4
4
6
105
210
400
6,5
12,5
23
280
320
360
280
320360
187,5
205220
220
245270
355
400450
669
749831
620
700
770
310
350
385
380
420
470
67,570
80
220245
270
M24M30
M30
66
6
580800
1050
3645
70
400450
500
400450
500
245265
295
285305
340
500560
630
9311041
1161
850950
1080
425475
540
510550
610
95100
105
300335
390
M36M36
M42
66
6
14502000
2700
90125
180
560 560 325 380 710 1297 1200 600 680 120 435 M42 6 3650 250
Exemplu de notare a unui reductor cilindric, cu axele n plan orizontal, cu o treapt dereducere, mrimea 125, raportul de transmitere 4,5, turaia la arboreale de intrare 1000 rot. / min. i
varianta de montaj AB:
Reductor 1H 125 - 4,5 1000 - AB standard de firm.
ANEXA 7.48.
29
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
32/62
REDUCTOARECUROIDINATEDUP .C.NEPTUNROMNIASIMBOLIZARE
1 H2 H
1 M 11H
100125
100250
516
504
HO14
20
T
Tipul reductorului
Mrimea reductorului
Raportul de transmitereVarianta de montajNumai pentru arbore ieire tubular
REDUCTOR CILINDRIC CU O TREAPTDE REDUCERE 1H(dupS.C. Neptun Romnia)
Puterea nominaltransmisde reductor Tabelul 1Mrimea reductorului [mm]Raport
detrans.
iN
Turaieintrare
n1N[r.p.m]
80 100 125 160 200 250 320 400 500 600
2750
10001500
9,5
1319,5
20
2740,5
46
6191
92
122183
135
180270
330
440660
712
9501425
1012
13502025
2625
35005250
2925
39005850
2,5750
100
1500
8
1
16,5
16,5
22
33
37,5
50
75
78
104
156
110
145
220
295
395
590
500
660
990
862
1150
1725
2100
2800
4200
2475
3300
4950
3,15750
100
1500
6,3
8,5
12,5
12,5
17
25,5
27
36
54
60
80
120
92
123
185
230
305
455
380
510
760
725
965
1445
1515
2020
3030
2250
3000
4500
4750100
1500
5,27
10,5
1013,5
20
2128
42
4662
93
81108
160
185245
365
300400
600
575765
1145
11321510
2265
20252700
4050
5750100
1500
3,75
7,5
6,78
13,5
12,717
25,5
27,537
55
5270
105
97130
195
220290
430
410545
815
8251100
1650
16502200
3300
6,3750
100
1500
2,6
3,5
5,2
5,2
7
10,5
9
12
18
19,5
26
39
37
50
75
71
95
142
155
210
315
285
380
570
592
790
1185
975
1300
1950
Puterea termic Tabelul 2
Mrimea reductorului [mm]Raport.transmit.iN
80 100 125 160 200 250 320 400 500 600
2 16 25 40 60 85 130 195 290 435 6502,5 14 23 35 53 80 115 180 270 405 6103,15 12,5 20 32 48 75 105 165 245 365 550
4 11 18 28 43 65 95 150 225 335 5005 10 16 25 38 60 90 140 210 315 470
PutereatermicPT[kW]
6,3 9 14 23 34 53 80 125 195 290 435
ANEXA 7.49.
30
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
33/62
REDUCTOR CILINDRIC CU O TREAPTDE REDUCERE1HDimensiuni de legturi de gabarit. Masa reductorului. Volumul bii de ulei
(a se vedea fig.1)Tabelul 3
Mrimeareductor.
A1 A2 A3 A4 A5 A6 B1 B2 B3 B4 B5 B6 H H1
80 270 65 - 180 210 65 70 - 130 40 160 100 210100 320 85 -
15230 260 80 85 - 150 50 180 125 255
125 405 110 150 300 350 106 106 50 205 60 240 160 330
160 495 135 18025
360 410 128 128 80 245 65 280 200 390
200 630 145 210 30 420 480 154 154 100 300 80 350 250 480
250 760 180 260 40 520 600 175 190 140 350 100 400 315 590
320 940 290 390 780 880 230 230 160 450 520 400 750
400 1150 370 48550
970 1160 250 250 230 500110
580 500 930
500 1455 400 300 320 220 250 550 1076
630 1675 320550 75 1100 1250
390 390 380600
200700
710 1395
Continuare tabelul 3
Arbore intrareIN =24 iN = 4,56,3H2 H3 O1 O
d1 L1 d1 L1
d2 L2Cantita-
tea deulei
Masareduct.
Mrimea
reductor.
[mm] [l] [kg]
80 18 18 - 28 42 22 36 35 58 2 27100 28 22
12- 32 58 25 42 45 82 3 48
125 35 25 42 82 30 58 55 82 5 75160 32
14 2150 82 40 82 75 105 8 160
200 42 40 18 65 105 50 82 95 130 18 250
250 45 50 22 85 130 70 105 110 165 30 480320 60 100 165 90 130 130 200 72 780400 95 70
33125 165 110 165 170 240 130 1425
500 45 40 160 240 130 200 200 280 285 2530630 85
39
25
130 240 130 200 180 240 530 3599
Fig. 1. Reductor cilindriccu o treaptde reducere
A B
AB
L B1 L2
d d2
B6
B2
H
B4
B5O
A
H
H1
Urechi deridicare Tijnivel ulei
Dop de aerisire
Dop deA5A6
A4
A2
A1
A3
H2
Capac de vizitare
31
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
34/62
5. PROIECTAREA TRANSMISIEI PRIN CURELE TRAPEZOIDALE
Se disting mai multe tipuri de transmisii prin curele trapezoidale (TCT) n func ie de formageometric a seciunii i performanele funcionale (putere transmis, vitez periferic limit,flexibilitate, durabilitate etc.), i anume:
Curele trapezoidale clasice: Y, Z, A, B, C, D i E, la care raportul lp/h =1,31,4.Dimensiunile caracteristice rezultdin STAS 1167/1-71, iar condiiile de calitate din STAS 1164/2-
79 a se vedea tabelul 7.5.Curele trapezoidale nguste nezimate SPZ, SPA, SPB, SPC i cele zimate SPZX, SPAX,
SPBX, SPCX, la care raportul lp/h =11,1. Curele trapezoidale nguste nezimate au dimensiunilegeometrice reglementate prin STAS 7192-83 sau catalogul firmei FARTEC - Romnia (tabelul 7.5),iar cele zimate prin ISO, BS 3790 i DIN 2211 sau catalogul firmei DAYCO, prezentate n anexele7.35 i 7.36. Curelele nguste oferavantajul unei suprafee mrite de contact cu locaul roii (pottransmite puteri mai mari), iar cele zimate prezintrezistene la rupere prin ncovoiere mai mari, nraport cu cele nezimate.
Transmisia prin curele trapezoidale multiple de tip PV are un gabarit mic (Dpmin13 mm),poate lucra cu viteze de pn la 50 m/s i prezinto ncrcrcare mai uniform a curelelor (datedespre proiectare sunt prezentate n anexa 7.37, dupfirma DAYCO).
Fig. 7.1. Elementele geometrice ale TCT
Calculul TCT nezimate se efectueazpe baza metodei din STAS 1163-71 din care rezulttoate elementele cinematice i funcionale pentru o durabilitate convenional de funcionaremaxim LhTCT= 2510
4ore.
Lungimi primitive Tabelul 7.5. A
630 710 800 900 1000 1250 1400 1600 1800 200 2240 2500 2800Lungimi primitiveLp [mm] STAS
7192-71 3150 3550 4000 4500 5000 5600 6300 7100 8000 9000 10000 11200 12500
Diametre primitive Tabelul 7.5. B
56 60 63 67 71 75 80 85 90 95 100 106 112
118 125 132 140 150 160 170 180 190 200 212 224 250Diametre primitive
Dp [mm] STAS1162-71
280 315 355 375 400 450 500 560 630 710 850 900 950
32
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
35/62
Coeficientul de regim (dinamic) cd Tabelul 7.4
Motor electricMotor cu ardere interncu un cilindru
Motor electricMain cu aburi sau motor cuardere interncu 2 sau 3 cilindrii
Mainmotoare
Motor electricMotor cu ardere interncu 4 saumai muli cilindriiTurbincu n
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
36/62
Curele trapezoidale - DimensiuniTabelul 7.5
Lungimi
primitive
Lp [mm]Tipul de curea
Tipul
de
curea
Dimensiunile
seciunii
p
h
a
mm
h
h
mm
bmax
mm
Dp min
mm
min. max.
Seciu-
nea
curelei
Ac
102
mm2
grade
Y 5,34,0 6 40,2 1,3 25 400 2800 0,26
Z 8,56,0 10 60,2 2,0 60 450 3550 0,47
A 118 13 80,2 2,8 90 560 4500 0,81
B 1711 17 110,5 3,5 125 800 8000 1,43
C 1914 22 140,5 4,8 200 1250 12500 2,37
D 2719 32 190,6 6,4 355 2000 12500 4,76
E 3225 38 250,7 8,3 500 3150 12500 7,23
SPZ 8,58,0 - 80,4 2,0 71 630 3550 0,54
SPA 1110 - 100,5 2,8 100 800 4500 0,90
SPB 1413 - 130,5 3,5 160 1250 8000 1,50
1615 1615 - 150,5 4,0 200 1600 10000 1,98
Curele trapezoidaleclasice
STAS 1164-71
Curele trapezoidaleclasice
STAS 7192-83
SPC 1918 - 180,6 4,8 224 2000 12500 2,79
401
Principalele etape de calcul al TCT sunt:
1. Puterea de calcul la elementul conductor:[ ],KWPcP Idc= (7.2.1)unde: PI- putere necesarla motorul electric); cd- coeficientul de funcionare (tabelul 7.4).
2. Alegerea profilului (tipului) curelei
Profilul curelei se alege n funcie de puterea de calcul i turaia elementului conductor irezultdin diagramele prezentate n figurile 7.2 i 7.3. Se recomanda se folosi curele trapezoidalenguste.
3.Diametrul primitiv al roii conductoare.Acesta se alege constructiv funcie de profilul curelei, respectndu-se valorile diametrelor
standardizate conform STAS 1162-71 (tabelul 7.5).
4. Puterea nominaltransmisde o curea
)1pcI0 D,i,n,cureleitipulfP = . (7.2.2)Puterea nominalpentru o curea se stabilete n aa fel nct sse obinun numr de curele
(z 6), n caz contrar se alege o valoare mai mare pentru diametrul Dp1 sau un profil de cureasuperior.
Puterea nominalpentru o curea se stabilete din Anexa 1 (extras STAS 1163-71).
34
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
37/62
Fig. 7.2 Profilul curelelor trapezoidale clasice
Fig. 7.3 Profilul curelelor trapezoidale nguste
35
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
38/62
5. Diametrul primitiv al roii conduse
[ ]mmDiD 1pc2p = (7.2.3)
Valoarea rezultatdin calcul se standardizeazla valoarea cea mai apropiatconform STAS1162-71 (tabelul 7.5) i se obine Dp2.
6.Distana dintre axeDacdistana dintre axe nu se impune prin tema de proiectare, atunci se stabilete preliminar
cu relaia:
) )2p1p2p1p DD2ADD75,0 ++ (7.2.4)
7.Lungimea preliminara curelei
( ) ( )[ ]mm
A4
DD
2
DDA2L
21p2p2p1p*
p
++
+= (7.2.5)
Valoarea rezultatdin calcul se standardizeazla valoarea cea mai apropiatconform STAS7192-71 (tabelul 7.5) i se obine Lp.
8.Recalcularea distanei dintre axe
( ) ( ) ( )[ ] ,DD2DLDL25,0A 21
21p2p
2pmppmpef
+= (7.2.6)
unde 2p1ppm DD5,0D += .
Recalcularea distanei dintre axe se poate face i cu relaia: .LL5,0AA ppef
+=
9. Unghiul dintre ramurile curelei
ef
1p2po
A2
DDarcsin2
= (7.2.7)
10. Unghiurile de nfurare a curelei pe roi
ooo2
oooo1 180;120180 +== (7.2.8)
11.Numrul necesar de curele
,Pcc
Pz
oL
co
= (7.2.9),
iar numrul efectiv de curele
Z
o
c
z*z = , valoarea se rotunjete la un numr ntreg (z). (7.2.10)
Valorile coeficientului lungimii curelei (cL) sunt date n tabelul 7.6.Coeficientului numrului de curele czare valorile:z0= 23, cz=0,95; z0= 46, cz=0,9; z0>6, cz=0,85Pentru coeficientul unghiului de nfurare se folosete relaia:
o1180003,01c = (7.2.11)
Dacz >6 se mrete diametrul Dp1sau se trece la alt tip de curea care are puterea P omaimare.
36
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
39/62
Coeficientul de lungime cL Tabelul 7.6
Profilul curelei trapezoidaleLungimea
primitiv
Lp [mm]Y Z A B C D E SPZ SPA SPB 16x15 SPC
400 1,06450 1,08 0,89500 1,11 0,91
560 1,25 0,94 0,80 0,81630 0,96 0,81 0,82710 0,99 0,82 0,84 0,80800 1,00 0,85 0,78 0,86 0,81900 1,03 0,87 0,81 0,88 0,83
1000 1,06 0,89 0,84 0,90 0,851120 1,08 0,91 0,86 0,93 0,871250 1,11 0,93 0,88 0,78 0,94 0,89 0,821400 1,14 0,96 0,90 0,81 0,96 0,91 0,841600 1,17 0,99 0,93 0,84 1,00 0,93 0,86 0,851700 1,00 0,94 0,84 1,01 0,94 0,87 0,861800 1,01 0,95 0,85 1,01 0,95 0,88 0,872000 1,03 0,98 0,88 1,02 0,96 0,90 0,892240 1,06 1,00 0,91 1,05 0,98 0,92 0,912500 1,09 1,03 0,93 1,07 1,00 0,94 0,932800 1,11 1,05 0,95 1,09 1,02 0,96 0,943150 1,13 1,07 0,97 0,86 1,11 1,04 0,98 0,963550 1,16 1,10 0,98 0,89 1,13 1,06 1,00 0,97 0,924000 1,20 1,13 1,02 0,91 1,08 1,02 0,99 0,944500 1,22 1,15 1,04 0,93 0,91 1,09 1,04 1,00 0,965000 1,25 1,18 1,07 0,96 0,92 1,06 1,03 0,985600 1,20 1,09 0,98 0,95 1,08 1,05 1,006300 1,23 1,12 1,00 0,97 1,10 1,07 1,027100 1,15 1,03 1,00 1,12 1,09 1,048000 1,18 1,06 1,02 1,14 1,10 1,06
9000 1,20 1,08 1,05 1,12 1,0810000 1,23 1,11 1,07 1,14 1,1011200 1,1212500 1,14
12.Calculul vitezei periferice
,s
m
1060
nD
3
I1p1
= (7.2.12)
unde Dp1[mm] i nI[r.p.m.].
13. Frecvena ncovoierilor curelei
[ ],sLx10f 1p13 = (7.2.13)unde x reprezintnumrul de roi.
Se recomandca frecvena ncovoierilor curelei snu depeascvalorile:f 40 Hz curele cu inserie reea,f 80 Hz curele cu inserie nur.
37
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
40/62
14. Fora periferictransmis
[ ],Nv
P10F
1
c3= (7.2.14)
15. Fora pe arbore necesarntinderii curelei la montare
( ) [ ].NF2...5,1Sa = (7.2.15)
16. Cotele de modificare a distanei dintre axe
p
p
L015,0Y
L03,0X
(7.2.16)
17.Proiectarea roilor de cureaPrincipalele elemente constructive ale roile pentru curele trapezoidale sunt: obada la
periferia creia sunt executate canalele de seciune trapezoidal; butucul prin care roata se monteazpe arbore; discul sau spiele care fac legtura dintre obadi butuc. Roile de curea la care Dp1,2 100 mm se executmonobloc (discul lipsete), cele la care 100 25 m/s se executcu butuc i spie (fig. 7.4)
Materialul de execuie a roilor pentru curele trapezoidale poate fi fonta (Fc200; Fc250 STAS 568-82) i aliaje ale aluminiului (CuAl9T i CuA10Fe3T STAS 198/2-81)., execuie printurnare, dac v 40 m/s i Dp 500 mm. Pentru viteze v > 40 m/s i Dp >500 mm se foloseteoelul, execuie prin turnare( OT 45-2 STAS 600-82 sau sudat. O nou variant constructiv oreprezintroile de curea executate din semifabricate laminate prin tanare i sudare.
La proiectarea roile pentru curele trapezoidale trebuie sse urmreascreducerea greutiiacestora, o repartiie uniforma maselor, prelucrarea fina flancurilor canalelor (Ra=3,2 m) i a
pereilor laterali (Ra = 6,3 m). Sse impunabateri mici de la coaxialitate a cercului primitiv cucercul exterior i a btilor radiale i frontale a canalelor fa de axa roii de curea. Evitareatensiunilor interne, n cazul roilor turnate i sudate, care pot provoca ruperi n exploatare.
Toate roile de curea se vor echilibra static, iar cele care lucreazla viteze v >25 m/s se vorechilibra i dinamic.
Forma i dimensiunile canalelor pentru curele, precum i diametrele primitive sunt precizaten STAS 1162-71, funcie de tipul curelei (tabelul 7.7).
La roile pentru curele trapezoidale trebuie respectate recomandrile cu privire la diametrulprimitiv minim i maxim care sunt precizate n tabelul 7.7.
Alegerea diametrelor primitive maxime impune verificarea condiiei de vitezmaxim(v
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
41/62
Dimensiunile canalelor la roile de curele trapezoidale nezimate
Tabelul 7.7
Dp min[mm] Dimensiunile canalelor [mm]
cTipul
curelei
38o 36o 34o 32o *Dpmax
[mm]
p nmin mmin f e r cgrade
Y - 63 - 20 - 125 5,3 1,6 4,7 71 80,3 0,5 361 321
Z 90 - 50 - 160 224 8,5 2,5 9 81 120,3 381 341
A 125 - 75 - 200 710 11 3,3 11 2110
+
150,3 1 381 341
B 200 - 125 - 280 1000 14 4,2 14 215,12
+
190,4 1 381 341
C 300 200 - - 355 1600 19 5,7 19 2117
+
25,50,5 1,5 380,5 360,5
D 500 355 - - 500 2000 27 8,1 19,9 3124+ 370,6 2 380,5 360,5
E 630 530 - - 630 2500 32 9,6 23,4 4129
+
44,50,7 7 380,5 360,5
SPZ 80 - 63-80 - - 800 8,5 2,5 9 81 120,3 381 341
SPA 118 - 90-118 - - 1000 11 3,3 11 2110
+
150,3 1 381 341
SPB 190 - 140-190 - - 1600 14 4,2 14 215,12
+
190,4 1 381 341
1615 250 - 180-250 - - 2000 16 4,7 162
114
+
220,4 1 381 341
SPC 315 - 224-315 - - 2000 19 5,7 19 2117
+
25,50,5 1,5 380,5 360,5
39
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
42/62
Fig.7.4 Proiectarea roilor pentru curele trapezoidale
Numrul de spie,
2,1ps D2,0n = (Dpn mm), (7.2.17)
valoarea obinutse rotunjete la o valoare ntreag(de preferinnumere impare).Spiele au forma seciunii transversale elipticcu dimensiunile mai mari la bazi mai mici
la vrf.Spiele se calculeazsimplificat la ncovoiere, solicitarea fiind datde fora util (fora
periferic transmis de curele), considernd c numai 1/3 din spie particip la preluarea
momentului ncovoietor.Seciunea periculoaseste la baza spiei. Semiaxa mare a elipsei se afl n seciunea de labazi se obine din condiia de rezistenla ncovoiere, cu relaia:
3
ais
2,1p2 n
DF38b
= [mm], (7.2.18)
unde: F fora util n N; Dp1,2 diametrul primitiv n mm; ai= 3050 MPa pentru Fc 300STAS 568 82.
Celelalte elemente geometrice ale seciunii eliptice precizatn fig. 7.4, sunt date de relaiile:b1= 0,8 b2; a2 = 0,4 b2; a1= 0,8 a2 sau a1= a2; (7.2.19)
40
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
43/62
Pentru a compensa alungirea curelei n cazul meninerii constante a distanei dintre axe, se
folosesc role de ntindere. Acestea se monteaz pe ramura condus, dispunerea ei putnd fi pepartea interioarsau exterioar(figura 7.5. c).
Fig. 7.5 Metode de ntindere a curelelor
Dac distana dintre axe este variabil, ntinderea curelei se face prin deplasareasubansamblului roii conductoare sau a roii conduse pe glisiere (fig. 7.5.a)
Se utilizeazfrecvent i metoda de montare a subansamblului roii conductoare sau a roiiconduse printr-o articulaie cilindric. n ambele cazuri fora de ntindere a curelei se realizeazcuajutorul unor elemente filetate (fig. 7.5.b). n fig. 7.5.c este prezentat metoda de ntindereautomat, fora de tensionare a curelelor fiind realizatcu ajutorul unor greuti 2.
n anexa 7.1 se indicdesenul de subansamblu pentru o transmisie prin curele trapezoidale.
18. Calculul preului transmisiei prin curele trapezoidaleDin desenul de subansamblu al transmisiei prin curele se determinmasele realeale roilor
de curea i a curelelor trapezoidale, dacn prealabil s-au stabilit densitile materialului de execuiea roilor de curea (RC). i a curelelor trapezoidale (CT). Pentru materialul curelelor trapezoidale se
poate adopta densitatea CT = 1250 kg /m3.
[ ]kgLmzMiMMM
;undeVMiVM
pCTCT2R1RRCCTCTCTRCRC2,1RC 2,1
=+=
== (7.2.20)
unde: MRC- masa totala roilor; MR1i MR2- masele roilor conductoare i condus; MCT-masa curelelor trapezoidale; mCT- masa specifica curelei; z este numrul de curele.
Pentru masa pe unitatea de lungime se pot adopta urmtoarele valori:]./[10192];/[1058,126];/[1044,70 333 mkgmmkgmmkgm SPBSPASPZ
===
41
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
44/62
Costurile de producie (costurile proprii - Cp ) i preurile (p) se pot obine cu metoda decalculaie suplimentar difereniat, prin luarea n considerare, ca mrime de referin, costulmaterialului, aa cum se aratn cap. 8, fig. 8.3.
[ ]
CTRCTCT PP
CT0CTRCpTCTp
p
,m.u)pM(CC
+=
+= (7.2.21)
unde p0CT este preul unitar specific al curelei trapezoidale n [u.m./ kg.] i care se stabilete la
momentul proiectrii n funcie de preurile de pe pia.
42
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
45/62
ANEXA 1 (extras STAS 1163-71)
PUTEREA NOMINALA TRANSMISA DE O CUREA
43
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
46/62
44
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
47/62
45
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
48/62
46
-
7/24/2019 Indrumar Proiect Transmisie Mecanica. UPB
49/62
ALEGEREA CUPLAJELOR PERMANENTE
Alegerea cuplajului optim impune precizarea unor date iniiale de proiectare i anume:
momentul de rsucire care trebuie transmis de cuplaj, variaia acestuia n
funcionare i estimarea valorii maxime;
domeniul de variaie al turaiei arborilor cuplai;
poziia relativa arborilor la montaj i n funcionare;
caracteristicile mecanice i funcionale ale celor dou pri ale transmisiei,
lgate prin cuplaj: momente de inerie reduse la arborele cuplajului; modul de variaie a vitezei
unghiulare a celor doi arbori;
posibilitile de montare a semicuplelor pe arborii transmisiei (pene, caneluri,
cu strngere pe con, flane);
dimensiunile de gabarit maxim admise de cuplaj.
Dei existo mare varietate tipodimensional de cuplaje care satisfac n mare parte
cerinele impuse, n continuare ne referim la cuplajele elastice cu boluri i manon de cauciuc
(STAS 5988/6-81).
Cuplajul elastic cu boluri (CEB) transmite momentul de rsucire de la o semicuplla