Reductor cu o treapta

Reductor cu o treapta

1. Tema de proiect.

Proiectarea unei transmisii cu reductor cu o treapta cu urmatoarele caracteristici:

- angrenaj conic cu dinti drepti;

- reductor antrenat printr-o transmisie prin curele trapezoidale;

- puterea la roata de curea motoare: P_m = 3 kW.;

- turatia rotii de curea motoare: n_m = 950 rot/min.;

- raportul de transmitere total: i_tot = 4.75;

- ungerea angrenajului se realizeaza prin imersia rotilor dintate in baia de ulei;

- transmiterea miscarii de la reductor se realizeaza printr-un cuplaj elastic.

Se cere:

1. Desen de ansamblu (3 vederi);

2. Desenul de executie pentru arborele de intrare, pinionul de pe acest arbore si roata dintata

de pearborele de iesire;

3. Memoriu tehnic;

4. Memoriu justificativ de calcul.

2. Stabilirea schemei cinematice si pozitionarea de intrare si iesire

3. Memoriu tehnic

Activitatea umana a fost, este si va fi orientata intotdeauna spre folosirea legilor naturii pentru realizarea unei vieti mai bune.

Disciplina Organe De Masini studiaza elementele care intra in constructia masinilor din punct de vedere al constructiei, calculului si proiectarii, desi indica modul de proiectare a organelor de masini in constructia de masini.

Organele de masini sunt piese sau grupuri de piese care formeaza partile componente ale unor masini, ele putand fi calculate si proiectate separat de restul ansamblului. In cadrul unei masini sau al unui agregat, organele de masini sunt grupate in ansambluri care au anumite roluri functionale, de exemplu cutia de viteze de la un automobil, iar ansamblurile la randul lor pot fi formate din mai multe subansambluri, care sunt grupuri de organe de masini cu rol functional mai restrans decat in cazul ansamblurilor (de exemplu ambreajul din cutia de viteze).

3.1. Descrierea constructiei si rolul functional al reductorului

Transmisiile mecanice sunt mecanisme destinate transmiterii energiei mecanice de la masina motoare la masina de lucru.

Transmisiile mecanice dintre motor si masina de lucru, maresc sau micsoreaza viteza, respectiv momentul transmis, modifica sensul sau caracterul masinii, protejeaza organele masinii motoare contra sarcinilor. Mecanismele elementare care servesc la transmiterea energiei si a miscarii sunt: transmisiile cu roti de frictiune, transmisiile cu roti dintate, transmisiile prin curele, transmisiile cu lant sau prin cablu. Transmisiile elementare de mai sus pot fi legate in mod diferit alcatuind sisteme de transmisii complete.

Simplitatea constructiva, posibilitatea transmiterii continua la distante variate, functionarea silentioasa, capacitatea de amortizare a vibratiilor si siguranta in functionare sunt caracteristici spre care tinde perfectionarea continua a transmisiilor mecanice.

Pentru arbori situati la o anumita distanta, dispusi intr-o anumita pozitie se folosesc mecanisme speciale, numite transmisii mecanice. Transmisiile mecanice se folosesc atat pentru transmiterea cat si pentru transformarea miscarii. Transformarea poate fi cantitativa, cand se transmite miscarea sub un anumit raport de transmitere i≠0 sau calitativa, cand se produce transmiterea prin transformarea miscarii de rotatie in miscare de translatie sau invers.

Transmisia prin curea este un mecanism avand rolul de a transmite miscarea - deci cuplul motor - de la arborele de antrenare la cel antrenat prin intermediul unui element de tractiune numit curea. Cureaua este o banda inchisa, flexibila si extensibila. Ea se infasoara si adera pe suprafetele periferice ale rotilor de transmisie, fixate pe arbori. Elementele componente ale transmisiei prin curele sunt: cei doi arbori intre care se transmite miscarea, lagarele de sprijinire a arborilor, doua roti de transmisie (una conducatoare si alta condusa), cureaua de legatura ca element de tractiune si, eventual un dispozitiv de intindere a curelei.

Fig. 2: - Curea trapezoidala ingusta.

Cuplajele sunt organe de asigurare a legaturii intre doi arbori care isi pot transmite reciproc miscarea si puterea. Prin aceste elemente se asigura legatura intre tronsoanele aceluiasi arbore sau intre arbori diferiti. Cuplajele mobile se folosesc cand sunt necesare deplasari axiale, radiale sau unghiulare ale arborilor.

Reductoarele de turatie sunt mecanisme cu roti dintate care au ca scop reducerea turatiei. Agrenajele, reductoarele de turatie sunt montate in carcase inchise.

Reductoarele pot fi cu una, doua sau mai multe trepte de reducere, constructive, fie ca subansamble izolate, fie ca facand parte din ansamblul unei masini.

In functie de pozitiile relative ale arborelui motor si condus, reductoarele sunt de mai multe feluri:

- cu roti dintate cilindrice;

- cu roti dintate conice sau pseudoconice;

- cu combinatii de roti dintate conice sau angrenaje melcate cu roti dintate cilindrice.

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

- raportul de transmitere constant;

- gabarit redus;

- randament ridicat;

- posibilitatea de realizare a unor transmisii de la cativa newtoni la incarcari foarte mari;

- intretinere simpla si ieftina.

Reductoarele de uz general au un singur lant cinematic deci un raport de transmisie mic si o carcasa independenta si inchisa. Elementele principale ale unui reductor, indiferent de tip sunt urmatoarele:carcasa (corp + capac), angrenajele, arborii, lagarele si elemente auxiliare.

Alegerea reductorului de turatie se face in functie de pozitia axelor masinii de lucru si motorului de antrenare, de dimensiunile de gabarit impuse si de marimea necesara raportului de transmitere.

Pentru antrenarea masinilor de lucru reductoarele de turatie pot fi legate cu alte transmisii elementare obtinand sisteme de transmitere complexe.

Obiectul proiectului il constitue proiectarea unui sistem de transmisie format dintr-o transmisie prin curele trapezoidale inguste si un reductor de turatie cu o treapta de reducere.

Scopul proiectului este consolidarea cunostintelor capatate la disciplina Mecanisme si organe de masini, formarea unor deprinderi de proiectare, specifice domeniului Constructii de masini.

Carcasele se executa in general din fonta prin turnare. Este prevazuta cu nervuri care au urmatoarele scopuri: maresc rigiditatea ansamblului, reduc zgomotul si vibratiile, maresc suprafata efectiva de racire a reductorului.

Din punct de vedere constructiv reductorul conic cu dinti drepti are urmatoarele elemente

principale:

Carcasa trebuie sa asigure pozitia relativa corecta a arborilor (prin intermediul lagarelor) si rotilor dintate servind ca si baie de ulei. Carcasa se compune din doua parti: corp si capac protejand angrenajului fata de mediul exterior.

Carcasele reductoarelor trebuie sa indeplineasca urmatoarele functii:

- sa asigure preluarea sarcinilor ce apar in timpul functionarii;

- sa asigure inchiderea liniilor de forta prin fundatie;

- sa proiecteze angrenajele contra unor factori externi;

- sa pastreze lubrifiantul necesar pentru ungerea angrenajelor;

- sa asigure transmiterea caldurii spre exterior.

Tinand seama de cerintele aratate mai sus, prin forma lor constructiva, carcasele reductoarelor trebuie sa satisfaca conditii ca:

- rezistenta si stabilitate corespunzatoare;

- posibilitatea de prelucrare si asamblare simpla;

- ungerea buna a angrenajelor si rulmentilor;

- racire corespunzatoare;

- posibilitatea de control si supraveghere in functionare;

- forma estetica moderna;

- etc.

Carcasa se sprijina pe picioare numite si talpi prevazute cu gauri pentru fixare in fundatie.

Carcasa se asambleaza prin suruburi si se centreaza cu ajutorul unor stifturi cilindrice sau conice.

Formele constructive ale carcaselor de reductoare au evoluat destul de mult in timp dar

intotdeauna proiectantii au tinut seama de factorii tehnologici si functionali.

Angrenajele constituie partea functionala principala a unui reductor.

- reductor de turatie cu angrenaje conice, fig.1

Fig. 1

Arborii pe care sunt fixate angrenajele sunt arbori drepti. Ei sunt proiectati cat mai scurti pentru a avea o rigiditate cat mai mare si a asigura o constructie compacta a reductoarelor.

Orice reductor mai are o serie de elemente auxiliare strict necesare pentru o buna functionare si anume:

- elemente de etansare;

- elemente pentru controlul nivelului de ulei din baia reductorului ( jorje, vizoare );

- elemente pentru deplasarea si transportul reductorului (inele de ridicare, umeri de ridicare etc.);

- elemente pentru fixarea si pozitionarea rulmentilor si rotilor dintate pe arbori in carcasa;

- surub de golire;

- roata de curea;

- capace de fixare a rulmentilor;

- saiba si piulita pentru fixarea rulmentilor radiali-axiali;

- etc.

3.5. Justificarea solutiei alese

Pentru ca dispozitivul sa functioneze la parametrii prevazuti din proiectare trebuie sa fie indeplinite uratoarele conditii:

- alegerea materialului sa fie facuta in functie de importanta piesei in functionarea dispozitivului, solicitarile la care este supusa piesa si regimul de lucru la care va fi supusa;

- dimensionarea si verificarea pieselor se va face conform STAS;

- regimul de lucru la care va fi supusa piesa va fi cel pentru care a fost proiectata, totodata materialele din care se confectioneaza elementele dispozitivului trebuie sa nu aiba defecte de structura;

- intretinerea dispozitivului se va face conform indicatiilor de la urmatorul paragraf;

- in cadrul acestui proiect s-a incercat elaborarea unui reductor cat mai bun din punct de vedere functional si economic.

Norme de protectie a muncii

Pentru siguranta desfasurarii procesului de lucru cu acest dispozitiv trebuie sa se respecte uratoarele reguli de protectie a muncii :

- trebuie respectate regulile de protectie a muncii din atelierul de productie;

- la aparitia unei defectiuni se va retrage dispozitivul din lucru si se va inlocui piesa defecta;

- trebuie respectate intocmai regulile de intretinere a dispozitivului;

- este de preferat ca muchiile si colturile sa fie tesite pentru a diminua riscul unor

accidente;

- este preferat ca elementele mecanismului sa se vopseasca pentru a nu ruginii.

Utilizarea reductorului se va face numai cand acesta a fost montat corect si este in buna stare de functionare.

Uleiul din baie trebuie sa fie in cantitate si calitate corespunzatoare.

Cuplajele vor fi prevazute cu aparatori de protectie pentru evitarea accidentelor.

Standurile de proba vor fi echipate cu sisteme de protectie corespunzatoare, iar in interiorul lor se va afisa vizibil modul de utilizare a aparaturii destinate efectuarii probelor cat si riscurile care rezulta din nefolosirea lor corecta.

Personalul care deserveste standul de proba va fi special autorizat in acest sens si i se va face periodic instructajul pentru respectarea normelor de tehnica securitatii muncii.

Personalul neautorizat are acces in incinta standului, numai dupa ce i s-a facut instructajul corespunzator.

In timpul probelor cu grad mare de periculozitate, incinta standului va fi evacuata, probele urmarindu-se prin vizoare special amenajate.

3.8 Rodajul

Rodajul joaca un rol foarte important in durata de exploatare si in buna functionare a oricarui angrenaj, de unde si importanta care i se acorda, rodajul se poate face pe diferite standuri ce se pot grupa in doua categorii:

- cu circuit inchis

- cu circuit deschis

Cele cu circuit deschis sunt de preferat avand un consum mic de energie.

Rodajul angrenajelor se face cu ulei special pentru rodaj.

Se recomanda urmatoarea schema de rodaj: in prima treapta se rodeaza angrenajul in gol cu o turatie de (0.30.4)n, (n fiind turatia de regim) timp de o jumatate de ora pana la o ora (t₁ in ambele sensuri t₁=30..60 min).

Se verifica in aceasta perioada daca functionarea cinematica este corecta, daca nu se produc incalzirii exagerate ale lagarelor, daca ungerea si etansarea se realizeaza corect.

La trecerea de la o etapa de incarcare la incarcarea nominala M se va mari turatia pana la valoarea turatiei de regim n si se va efectua rodajul timp de cel putin o ora.

Rodajul are loc in ambele sensuri daca angrenajul lucreaza in timpul exploatarii in ambele sensuri.

Daca nu se constata defecte (zgomot, gripare, vibratii, incalzire in lagare), angrenajul se supune unor incercari peste cele de regim si anume:   

- se incarca la momentul 1.4xM timp de 20 de minute la turatia n

- se incarca la momentul de torsiune 2xM timp de 3 minute la turatia 0.5xn

Temperatura uleiului se controleaza din ora in ora si la fiecare faza a rodajului

se urmareste si zgomotul produs de angrenaj. Dupa rodajul angrenajului reductorul se curata de ulei si de praful metalic rezultat in urma rodajului.

Se vor verifica cu atentie rotile dintate din angrenaj si lagarele, urmarindu-se si tipul uzurii si existenta acesteia.

Dupa terminarea acestei verificari se trece la efectuarea unor incercari de control. Ele se executa la diferite incarcari insa toate la turatia de regim.

La fiecare treapta de incarcare se masoara temperatura si zgomotul.

La incarcarea de regim se masoara si randamentul care permite verificarea economicitatii angrenajului si calitatea prelucrarii.