Organe de Mașini

Să se proiecteze o transmisie mecanică pentru acţionarea unei maşini de lucru. Transmisia mecanică este formată din:

a) motor electric asincron trifazat (motor cu rotor în scurtcircuit);

b) transmisie prin curea trapezoidală;

c) reductor de turaţie cu două trepte de reducere;

d) cuplaj de legătură cu maşina de lucru;

e) date tehnice.

• Puterea la arborele maşinii de lucru PML [kW] = 4;

• Turaţia la arborele maşinii de lucru nML [rot/min] = 100;

• Regimul de lucru al sistemului: staţionar;

• Caracteristica mecanică a maşinii de lucru: constantă;

• Raportul de transmitere al transmisiei prin curea iTC = 1;

• Raportul de transmitere al reductorului de turaţie iRT = 12.5;

• Tipul reductorului: cilindric coaxial orizontal;

• Durata totală de funcţionare Lh [ore] = 19 000.

Capitolul 1. Studiul soluţiilor similare.

1.1. Generalităţi.

Datorită posibilităţilor tehnice deosebite pe care le oferă (pot transmite puteri de la câţiva waţi până la zeci de mii de kilowaţi; permit transmiterea mişcării între arbori cu orice poziţie relativă unghiulară; pot realiza, pentru transformarea mişcării, rapoarte de transmitere de la valori foarte mici la valori de ordinul zecilor de mii etc.), transmisiile cu roţi dinţate au, comparativ cu celelalte transmisii mecanice cea mai largă utilizare în construcţia de maşini.

Aceste transmisii, care pot fi transmisii cu axe fixe sau transmisii planetare, sunt folosite în general, ca reductoare şi, mai rar, ca amplificatoare de turaţie.

Transmisiile mecanice sunt mecanisme care servesc la transmiterea energiei mecanice, de obicei cu modificarea turaţiilor şi, prin urmare a forţelor şi momentelor, iar câteodată cu modificarea felului sau a legii de mişcare.

1.2. Studiu asupra transmisiilor prin curele.

Generalităţi.

Transmisiile prin curele sunt transmisii cu element intermediar flexibil – cureaua – care se înfăşoară pretensionat pe roţile conducătoare şi condusă în vederea transmiterii puterii şi mişcării. Transmiterea puterii se bazează pe frecarea care ia naştere între suprafeţele în contact ale curelei cu roţile respective.

Fig. 1. Tipuri constructive de transmisii prin curele:

a – cu ramuri deschise;

b – cu ramuri încrucişate;

c – cu axe încrucişate;

d – cu rolă de întindere;

e – cu curele trapezoidale duble.

Principalele avantaje oferite de transmisiile prin curele faţă de alte tipuri de transmisii sunt: posibilitatea transmiterii mişcării la distanţe apreciabile şi poziţii diferite ale arborilor, funcţionare lină şi relativ silenţioasă, amortizare a jocurilor şi vibraţiilor, patinare la suprasarcini – constituind un element de siguranţă pentru maşină, construcţie simplă, exploatare simplă, precizie de execuţie şi montaj scăzută etc.

Principalele dezavantaje sunt: gabarit mare, imposibilitatea obţinerii de rapoarte de transmitere constante ca urmare a alunecării elastice, durabilitate limitată, necesitatea unor dispozitive de întindere etc.

În literatura de specialitate se recomanda următoarele utilizări:

- curele late pentru transmiterea de puteri P ≤ 2000 kW, la v ≤ 30 m/s, distanţe dintre axe A ≤ 12 m şi rapoarte de transmitere i ≤ 6;

- curele trapezoidale pentru: P ≤ 1200 kW, v ≤ 40 m/s, i ≤ 10, A ≤ 6 m;

- curele late dinţate: P ≤ 1800 kW, v ≤ 25…45 m/s (60...85 m/s), i ≤ 8, în construcţia de automobile, maşini-unelte, mecanică fină;

- curele rotunde ca transmisii cinematice în mecanica fină.

În fig. 1 sunt prezentate diferite tipuri de transmisii prin curele late, trapezoidale şi late dinţate.

Geometria transmisiilor prin curele cu axe paralele.

Calculul elementelor geometrice se efectuează pe baza următoarelor ipoteze simplificatoare:

- coeficientul de frecare dintre curea şi roată este constant;

- cureaua este perfect flexibilă, neopunând rezistenţă la înfăşurarea pe roţi;

- cureaua este considerata inextensibilă;

- se neglijează influenţa forţelor centrifuge;

- cureaua adera pe întreg unghiul de înfăşurare.