UNIVERSITATEA DE NORD BAIA MARE

FACULTATEA INGINERIE

CATREDRA : ORGANE DE MASINI

DISCIPLINA : ORGANE DE MASINI

REDUCTOR

CILINDRIC CU ROTI DINTATE

CU O SINGURA TREAPTA

P_e=2,7 [Kw]

n_e=1440 [rot/min]

n_u=300[rot/min]

I. MEMORIU TEHNIC

Consideratii teoretice

Transmisiile mecanice dintre motor si masina de lucru maresc sau micsoreaza viteza, respectiv, momentul transmis modifica traiectoria sau caracterul miscarii modifica sensul sau planul de miscare regleaza si modifica continuu viteza sumeaza miscarea si momentele de transmis pe la mai multe motoare sau distribuie miscarea la mai multe masini sau ogane de lucru protejeaza oganele masinii motoare contra suprasarcinilor.

Transmisiile mecanice pot fi prin angrenare si prin frecare. Transmisiile prin angrenare (roti dintate) cu raport de transmitere constant montate in carcase inchise se numesc reductoare cand reduc turatia (i>1) si amplificatoare cand turatia(i<1) .Cand acestea permit variatie de viteza in trepte se numesc cutii de viteze.

Reductoarele pot fi cu una, doua sau mai multe trepte de reducere, constituite fie ca subansamble izolate , fie ca, facand parte din ansamblul unei masini. In functie de pozitiile relative ale arborelui motor si condus reductoarele se construiesc cu roti dintate cilindrice ( cand cele doua axe sunt paralele sau coaxiale), cu roti conice si pseudoconice ( cand cei doi arbori sunt concurenti sau incrucisati) sau in combinatii de roti conice sau angrenaje melcate cu roti cilindrice ( la rapoarte de transmitere mari).

Reductoarele cu o treapta au la baza angrenaje cilindrice, conice sau pseudoconice si melcate montate in carcase.

Reductoarele, dupa tipul angrenajului, pot fi : cilindrice, conice elicoidale, pseudoconice, melcate sau combinate .

Dupa pozitia axelor rotilor dintate distingem reductoare cu axe fixe si reductoare cu axe mobile (reductoare diferentiale si reductoare planetare).

Reductoare cu roti dintate au o larga utilizare datorita avantajelor pe care le prezinta

raport de transmitere constant ;

posibilitati de realizare a unor transmisii cu incarcari de la cativa newtoni la incarcari foarte mari ;

gabarit redus si randament ridicat

intretinere simpla si ieftina ,etc .

Ca dezavantaje se mentioneaza

cost relativ ridicat

executie si montaj de precizie

producerea de zgomot, socuri si vibratii ,etc .

In ultimul timp utilizeaza pe scara din ce in ce mai larga reductoarele planetare ce asigura transmisii cu randamente corespunzatoare la rapoarte de transmitere mari si gabarit redus.

Reductoarele pot fi de uz general sau speciale. Reductoarele de uz general au un lant cinematic ( un raport de transmitere unic ) si o carcasa independenta si inchisa.In categoria reductoarelelor de uz general nu intra reductoarele cu angrenaje conice si melcate ce au axele in alta pozitie decat orizontala sau verticala si respectiv unghiul dintre axe diferit de 90° .

Componentele principale ale reducoarelor cu o singura treapta de reducere sunt

carcasa reductorului

arborii ( de intrare , intermediari - daca este cazul - , de iesire )

roti dintate

lagare

elemente de etansare

dispozitive de ungere

capace

indicatorul de nivel de ulei

aerisitorul

elemente pentru ridicarea reductorului

dopul de golire

organe de asamblare

Carcasa reductorului - se compune in general din doua parti , corp si capac asamblate intre ele prin stifturi de centrare si prin suruburi de fixare. Stifturile de centrare sunt necesare pentru asigurarea unei pozitii precise a capacului in raport cu corpul reductorului.De cele mai multe ori carcasa este realizata prin turnare avand prevazute nervuri de ridicare si racire.In cazul unor unicate sau serii mici de fabricatie, carcasa se poate realiza si prin sudare. La carcasele sudate cresc cheltuielile legate de manopera, dar se reduc cheltuielile legate de pregatirea fabricatiei , comparativ cu varianta de carcasa turnara.Pentru fixarea reductorului pe fundatie sau pe utilajul unde urmeaza sa functioneze, in corp sunt prevazute gauri in care intra suruburile de prindere.

Arborii sunt realizati de obicei cu sectiune variabila, avand capetele cu diametrul si lungimea standardizata, prevazute cu pene pentru transmiterea momentelor de torsiune.Arborele pe care se introduce miscarea in reductor se poate executa impreuna cu pinionul cilindric, cu pinionul conic sau cu melcul, motiv de reducere a gabaritului si cresterii rezistentei pinionului.

Rotile dintate cilindrice, conice si roata melcata sunt montate pe arbori, prin intermediul unor pene paralele fixate axial cu ajutorul umerilor executati pe arbori, cu bucse, distantiere, etc. In cazul cand dantura se executa din materiale deficitare se recomanda executarea rotii din doua materiale.

Lagarele in general sunt cu rostogolire folosind rulmenti cu bile sau cu role. Uneori la turatii mici, reductoarele se pot executa si cu lagare de alunecare. Ungerea rulmentilor se poate realiza cu ajutorul uleiului de reductor sau cu unsori consistente. Reglarea jocului din rulmenti se face prin intermediul capacelor sau piulitelor speciale pentru rulmenti, tinand seama de sistemul de montare in O sau in X .

Elementele de etansare utilizate mai frecvent in cazul reductoarelor sunt mansetele de rotatie cu buza de etansare si inele de pasla .

Dispozitivele de ungere sunt necesare pentru asigurarea ungerii cu ulei sau cu unsori consistente a rulmentilor, uneori chear a angrenajului cand nici una din rotile dintate nu ajung in baia de ulei. Conducerea lubrefiantului la locul de ungere se realizeaza folosind diverse constructii de dispozitive de ungere ( canale de ungere, roti de ungere , inele de ungere , lant de ungere ) .

Capacele servesc la fixarea si reglarea jocului din rulmenti, la asigurarea etansarii fiind prinse in peretele reductorului cu ajutorul unor suruburi.

Indicatorul nivelului de ulei din reductor, in cele mai multe cazuri este executat sub forma unei tije pe care sunt marcate nivelul maxim ,respectiv minim al uleiului, sau sub forma unor vizoare montate pe corpul reductorului. Exista si indiatoare care functioneaza pe principiul vaselor comunicante realizate pe baza unui tub transparent care comunica cu baia de ulei.

Elementele pentru ridicarea reductorului si manipularea lui sunt realizate sub forma unor inele de ridicare cu dimensiuni standardizate si fixate in carcasa prin asamblarea filetata. Uneori, tot in scopul posibilitatii de ridicare si transportare a reductorului, pe carcasa se executa niste umeri de ridicare ( inelar sau carlig ). La reductoarele de dimensiuni mari intalnim ambele forme, inele de ridicare in capacul reductorului si umeri de prindere pentru corp.

Reductoare cu angrenaje cilindrice

La reductoare cu roti dintate cilindrice cu dinti drepti sau inclinati ungerea angrenajului si a rulmentilor se realizeaza prin scufundarea in ulei a pinionului pe inaltimea dintelui. Nivelul uleiului nu trebuie sa treaca peste centrul celui mai inferior corp de rulare a rulmentului. Prin barbotarea uleiului in timpul functionari reductorului , se asigura atat ungerea angrenajului cat si a rulmentilor.

Reductoare cu angrenaje cilindrice sunt cele mai raspandite datorita gamei largi de puteri si rapoarte de transmiere ce se pot realiza cu ajutorul lor cat si a posibilitatii tipizarii si executiei in uzine specializate. In practica se intalnesc reductoare pentru puteri pana la 100000 kW, la viteze periferice a rotilor pana la 200 m/s .

Reductoare cu angrenaje cilindrice pot fi construite cu roti dintate cilindrice cu dinti drepti, inclinati sau in V ,cu dantura exterioara si foarte rar cu dantura interioara. Felul danturii depinde de viteza periferica a rotii si de destinatia transmisiei.

Rotile dintate cilindrice cu dinti drepti se recomanda : la viteze periferice reduse, cand nu apar socuri si zgomot ; in cazul in care nu se admit forte axiale in arbori si lagare ; la cutii de viteze cu roti deplasabile etc.

Rotile dintate cilindrice cu dinti inclinati si in V se recomanda la angrenaje silentioase si la viteze periferice mari. Rotile dintate cu dinti in V se folosesc la reductoarele cu dimensiuni mari , iar cele cu dinti drepti si inclinati la reductoarele de dimensiuni mici si mijlocii. Reductoare cu o treapta sunt folosite pentru puteri pana la 515 kW, cand ungerea se face prin barbotare si pana la 950 kW , cand ungerea este fortata. Randamentul este 0,98..0,99 in cazul variantei cu roti cu dinti drepti sau inclinati si 0,97..0,98 la roti dintate cu dinti in V .

La puteri mai mari si rapoarte de transmitere i=7,1...60 se utilizeaza reductoare cu roti dintate cilindrice cu dinti in V .

Reductoarele cu doua treapte se executa practic in patru variante. Pentru rapoate de transmitere i=7,1...56 , la distante intre axe ,variind intre 160 si 560 (mm) , cu un randament de 0,97..0,98 ,se folosesc reductoare cu doua axe geometrice.Acestea sunt constructii scurte dar de latime marita.Ambele roti conduse pot ajunge in baia de ulei ; arborele condus se afla in continuarea arborelui motor.O constructie de dimensiuni optime se obtine prin alegerea corespunzatoare a celor doua rapoarte de transmitere ,a latimii rotilor dintate sau a materialelor celor doua perechi de roti .

Datorita rigiditatii reduse a arborelui motor intermediar ,cu cresterea distantelor dintre axe si a puterilor ce se transmit ,neuniformitatea sarcinii in lungul flancului dintelui creste, motiv petru care aceste reductoare sunt recomandate pentru puteri mici si mijlocii.

O larga raspindire o au reductoarele cu trei axe geometrice cu una din trepte realizata cu roti duble sau datorita repartitiei uniforme a sarcinii pe reazemele arborilor si a posibilitatii utilizarii la limita a capacitatii portante a rotilor ambelor trepte.

Reductoarele cilindrice cu trei trepte se utilizeaza la rapoarte de transmitere i=40...180 si distanta intre axe pana la 1250 (mm) ,cu randament de 0,96...0,97. Aceste reductoare sunt combinatii ale variantelor constructive de reductoare cu doua trepte.

Dimensiunile principale ale reductoarelor cilindrice de uz general cu una, doua si trei trepte ,avand axele orizontale in acelasi plan, lagare cu rulmenti, placa de sprijin si arborii plini ( seriile 1H1-001 , 2H1-001 , 3H1-001 ) sunt standardizate.In simbol prima cifra reprezinta numarul de trepte, litera H - angrenajul cilindric cu axe orizontale , cifra 1 pozitia relativa a arborelui de iesire ( plan orizontal ), cifla 0 - lagare cu rulmenti , iar grupul de cifre 01 - carcasa deasupra placii de sprijin.

Dimensiunile de gabarit, de fixare si de cuplare, precum si masa maxina si puterile sunt standardizate.

Abaterea limita la raportul de transmitere nominal este de ± 2,5 % la reductoarele cu o treapta si de ± 3 % la reductoarele cu doua si trei trepte .

Abaterea limita ale inaltimii H si abatreile limita la paralelismul acesteia fata de planul de reazem se iau conform STAS 2741-68 .

Toate suprafetele nefunctionale se vor vopsi cu vopsea anticoroziva.

Toate oeganele de asamblare filetate se vor strange pana la capat si se vor asiguta conform indicatiilor de pe desen.

Reglarea jocului axial din rulmentii radiali - axiali se realizeaza cu ajutorul cu placute calibtate. Dupa reglare cu suruburile stranse ale capacelor arborii trebuie sa se roteasca liber, fara a se agata.

La montarea rulmentilor unsi cu unsuare spatiul corespunzator se umple cu unsoare consistenta. Reductoarele de turatie inchise cu roti dintate cilindrice cu ungere cu circulatie de ulei sau in baie de ulei, care functioneaza cu solicitari mecanice mari, folosesc uleiuri aditive, antioxidante, anticorosive, antispumante si pentru extrema presiune.Uleiul folosit in acest caz este TIN 125 EP .Cu cat viteza periferica este mai redusa, cu cat presiunea de contact si rugozitatea sunt mai mari, cu atat se folosesc uleiuri mai vascoase.

Angrenajele din reductoare si cutii de viteze se ung prin barbotare in baie de ulei. In acest scop, cate o roata dintr-un angrenaj este introdusa in baia de ulei pana la inaltimea unui dinte insa cel putin 10 mm si fara a depasi de 6 ori modulul.

In cazul reductoarelor cu mai multe trepte ,cand unele roti nu ajung in baie, ungerea se face cu ajutorul unor roti dintate parazite sau a unor discuri sau linguri de stropire.

Ungerea prin barbotare se aplica la angrenajele care lucreaza periodic , cu viteze periferice pana la 15 m/sec . La viteze peste 15 m/sec , ungerea se executa cu injectoare de ulei. Presiunea uleiului este de obicei de 0,1..0,8 at. ( pentru ungere se folosesc de obicei uleiuri minerale cu vascozitate cuprinsa intre 3...60 °E 50 ° C ) .

Pentru volumul baii de ulei se considera 0,25..0,50 l de ulei pe cal-putere valori superioare se iau pentru uleiuri mai vascoase.

Perioada de schimbare a uleiului este de 1000 ..5000 ore de functionare, in cazul in care angrenajul este etans si uleiul este filtrat dupa fiecare 2500 ore de functionare ( pentru filtrare se pot folosi filtre magnetice).

Dupa montare reductorul se rodeaza in gol timp de 10 ore , si la sarcina de 2,005 kW timp de 5 ore. Zgomotul reductorului in perioade de rodaj trebuie sa fie uniform , fara vibratii sau socuri. Nu trebuie sa apara scurgeri de lubrifiant in planul de separatie al reductorului sau la etansarea arborilor si a capacelor de rulment.

Dupa rodare se goleste uleiul din baia reductorului , se demonteaza capacul se spala si se analizeaza vizual toate reperele componente.

La reductoare noi , rodate ,uleiul se schimba dupa 200 - 300 ore de functionare.

II.MEMORIU JUSTIFICATIV DE CALCUL

Calculul rapoartelor de transmitere

- calculul raportului total al actionarii

- raportul de transmitere in reductor

- calculul definitiv pentru transmisia prin curele

Calculul turatiilor

- turatia la intare ptin transmisia de curele

- turatia la iesire prin transmisia de curele

turatia la intrare in reductor

turatia la iesire din reductor

Calculul transmisiilor prin curele trapezoidale

1. Puterea de calcul la arboreal conducator :

2. Turatia rotii de curea conducatoare :

3. Turatia rotii de curea conduse:

4. Regimul de lucru al transmisiei :

- durabilitatea minima a actionarii mecanice ore

- functionarea in doua schimburi a 8 ore pe zi ,

5. Raportul de transmitere

6. Tipul curelei :

curea tip SPZ

7. Diametrul primitiv al rotii mici :

[mm]

8. Diametrul primitiv al rotii mari :

[mm]

9. Diametrul mediu al rotilor de curea :

[mm]

10. Distanta dintre axe

[mm]

[mm]

[mm]

11. Unghiul dintre ramurile curelei :

12. Unghiul de infasurare pe roata mica de curea

13. Lungimea primitiva a curelei :

conf . STAS

14. Distanta dintre axe

[mm]

15. Viteza periferica a curelei:

[m/s]

16. Coeficientul de functionare

17. Coeficientul de lungime :

18. Coeficientul de infasurare

19. Puterea nominala transmisa de o curea :

[kW]

20. Numarul de curele :

21. Coeficientul numarului de curele :

22. Numarul de curele :

23. Frecventa incovoierilor curelei :

[Hz]

24. Forta periferica transmisa

[N]

[N]

25. Forta de intindere a curelei

[N]

[daN]

Cote de modificare a distantei dintre axe

[mm]

[mm

Calculul turatiilor

[N]

Dimensionarea angrenajului

Calculul distantei minime dintre axe

a)

b)

c)motor electric ,asincron ,trifazat

Date adoptate:

.Rductor cilindric cu dantura dreapta ;

.Dantura dreapta;

.Materiale alese: - pentru pinion : otel aliat de imbunatatire Ot40Cr10;

-pentru roata : otel carbon de calitate OLC60;

.Profil de referinta conf (STAS 822-82);

5 .La dantura dreapta ,unghiul de inclinare al danturii:

Calculul distantei dintre axe

Distanta minima necesara intre axe ,a_min ,si in final distanta intre axe in functionarea a_w .

(la angrenaje nerodate)

(la dantura dreapta

MPa^1/2 

(pentru

m_n=(0,02-0,04)a_STAS

Diametrele de divizare preliminare :

Modulul normal minim necesar m_{n min} :

Numerele de dinti :

Determinarea deplasarii de profil insumate:

Diametrul de divizare :

Diametrul cercurlor de picior interior d_f1(2) :

Inaltimea dintilor h

Scurtarea dintilor :

Diametrul de cap :

Diametrul de baza :

Verificarea calitatilor geometrice ale angrenajului :

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

Verificarea lipsei subtaierii :

Dimensiuni nominale de control 

Raza de baza :

Unghiul de presiune in punctual de masurare a lungimii peste dintii pe cilindrul de diametru :

Numarul de dinti in intervalul de masurare a lungumii W_N :

Numarul de dinti in intervalul de masurarea lungimii W_n :

N₁=3

N₂=6

Lungimea peste N dinti

Conditia de masurare a lungimii W_N1(2) :

11,30<16,68<22,72

Stabilirea constructive a arborilor :

ARBORELE 1:

rimite acest mesaj tuturor prietenilor din lista ta inclusiv mie si apoi apasa ctrl+d si iti va aparea numele persoanei iubite pe monitor la statuse pe bunee tare faza..chiar mi-a aparrut de trei ori acelasi nume.super

d= ; d_m=22 ; d_r=25 ; d₁=28 ;

l=40  D_n=47; D_r=42;

B_r=12; B_n=7;

ARBORELE 2:

l=50 ;

l_n=28;

l_r=13;

l₁=23;

b₁=37;

d=30 ;

d_n=22+3=25;

d₂=d_r+3530+4=34;

d_f2=102,2 ;

B_r=7;

B_n=9; 

D_n=50; 

D_r=68;

Diametrul mansetei

d_n=d_STAS+(35)(indrumator pag.279)

d_f1=28,05 ;

d₁=33 ;

d_IIM_tII ; d_II>d_I

Calculul rezistentei arborelui 2:

Calculul fortelor din angrenaj

Calculul reactiunilor pe arborele 2 :

Momentele incovoietoare echivalente :

Alegerea rulmentilor

Alegem rulmenti radiali avand caracteristica dinamica de incarcare, 

C=14,16kN.

Fortele radiale care actioneaza asupra rulmentului ,sunt:

-in plan orizontal:

H_A=203,92 [N];

V_A=560,48[N];

Forta radiala rezultanta,este :

R_A=

, V=1

Durabilitatea efectiva ,pentru rulmentii radiali.