Transmisia cu curele trapezoidale

INTRODUCERE

Reducerea turatiei reprezinta un deziderat etnic impus de necesitatea adaptarii turatiilor relative ridicate ale motoarelor moderne, la cerintele efectoarelor pe care le deservesc. Sistemele tehnice care realizeaza aceasta functie sunt denumite reductoare de tura'ie sau, mai rar, amplificatoare de cuplu. Cea mai larga aplicabilitate o au reductoarele de turatie cu roti dintate, care cunosc doua solutii tehnice principale: a) reductoare cu axe fixe si b)reductoare planetare.

In evaluarea performantelor tehnice specifice reductoarelor (de turatie), un rol important revine marimilor descrise prin: 1° raport de transmitere, 2° randament, 3° gabarit si 4° grad de complexitate

constructiva. Spre deosebire de reductoarele cu axe fixe, reductoarele planetare au, de regula, o complexitate mai ridicata, dar realizeaza rapoarte de transmitere superioare, cu randamente mai bune si gabarite mai reduse.

CAPITOLUL I

Calculul energetic si cinematic al transmisiei

I.1 Calculul puterilor

Tinand seama de pierderile de putere, implicit de randamentele cuplelor de frecare ce transmit dluxul catre unele parti componete ale transmisiei si masina de lucru, se determina puterile pe fiecare arbore.

Din tabelul 6.5/pag η_TCT=0.95 . ..0.97

η_r = 0.99 . ..0.995

η_a=0.96 . ..0.98

I.2 Calculul turatiilor

Conform tabelului 1, anexa 6.1 din idrumar se alege motorul electric :

ASU 180 La-6 cu urmatoarele caracteristici:- puterea nominala 15 kW

turatia nominala 960 rot/min

I.3 Calculul momentelor de torsiune

Cunoscand turatiile si puterile se pot determina momentele de torsiune pe fiecare arbore.

I.4 Alegerea capetelor de arbore standardizate

Arborii sunt solicitati la torsiune si incovoiere ca urmare a fortelor introduse de transmisia prin curele si angrenaj.

Relatia de predimensionare pentru cei doi arbori este:

; x= II, III

Conform tabelului 7.1 din indrumar se alege:

d_IIca=38  L_s=58

M_t=200>M_tII=157.01 Nmm

 L_l=80

d_IIIca=55  L_s=82

M_t=730>M_tII=464.93 Nmm

 L_l=110

Materialele recomandate pentru constructia arborilor sunt oteluri carbon de uz general STAS 500-80 (OL 42; OL 50; OL 60), oteluri carbon de calitate STAS 880-80 (OLC 25, OLC 35, OLC 45) si oteluri aliate de constructii STAS 791-80 (41MoCu, 13CrNi30, 18MoCr10).

CAPITOLUL II

Calculul transmisiei cu curele trapezoidale

II.1 Alegerea tipodimensiunii curelelor

Se disting mai multe tipuri de transmisii prin curele trapezoidale (TCT) in functie deforma geometrica a sectiunii si performantele functionale (putere transmisa, viteza perifericalimita, flexibilitate, durabilitate etc.), si anume:

Curele trapezoidale clasice: Y, Z, A, B, C, D si E, la care raportul

lp/h

Dimensiunile caracteristice rezulta din STAS 1167/1-71, iar conditiile de calitate din STAS 1164/2-79.

Curele trapezoidale inguste nezimtate SPZ, SPA, SPB, SPC si cele zimtate SPZX,SPAX, SPBX, SPCX, la care raportul lp/h =1 . 1,1.

Curele trapezoidale inguste nezimtate au dimensiunile geometrice reglementate prin STAS 7192-83, iar cele zimtate prin ISO, BS 3790 si DIN 2211.

Curelele inguste ofera avantajul unei suprafete marite de contact cu locasul rotii (pot transmite puteri mai mari), iar cele zimtate prezinta rezistente la rupere prin incovoiere mai mari, in raport cu cele nezimtate.

Transmisia prin curele trapezoidale multiple de tip PV are un gabarit mic (Dpmin ≥ 13mm), poate lucra cu viteze de pana la 50 m/s si prezinta o incarcarcare mai uniforma a curelelor.

Profilul curelei se alege in functie de puterea de calcul si turatia elementului conducator si rezulta din diagramele prezentate in figurile 7.2 si 7.3.

Se recomanda a se folosi curele trapezoidale inguste.

P_c= P_I=10.57 kW

n_I= n_M= 960 rot/min

i_TCT

Din diagrama pentru alegerea curelelor trapezoidale inguste se alege SPA.

II.2  Alegerea diametrului rotii conducatoare

Acesta se alege constructiv in functie de profilul curelei, respectandu-se valorile diametrelor standardizate conform STAS 1162-67.

Se alege constructiv D_p1=140mm

Diametrul primitiv al rotii conduse

D_p2=i_TCT × D_p1= 1.6 × 140= 224 mm

Se alege diametrul rotii conduse conform STAS 1162-67 D_p2=224 mm

II.3  Calculul elementelor geometrice ale TCT.

Distanta dintre axe

Daca distanta dintre axe nu se impune prin tema de proiectare, atunci se stabileste preliminar corelatia:

0.75(D_p1+ D_p2) ≤ A ≤ 2(D_p1+ D_p2)

0.75(140 + 224) ≤ A ≤ 2(140 + 224)

273 ≤ A ≤ 728

Se alege A=400 mm.

Lungimea preliminara a curelei

se alege din STAS 7192-71 L_p=1400 mm

Recalcularea distantei dintre axe

Unghiul dintre ramurile curelei

Unghiurile de infasurare a curelei pe roti

II.4  Calculul numarului de curele

Numarul de curele se calculeaza cu ajutorul relatiei:

, iar nr. Efectiv de curele: (valoare ce se rotunjeste)

C_L= coeficient de lungime extras din tabelul 7.6  C_L=0.91

C_β= coeficientul unghiului de infasurare

C_β= 1- 0.003(180-β₁)=0.96

P₀= puterea nominala transmisa de o curea, conform STAS 1163-67 P₀=3.92

P_c=P_I

C_z= coeficientul numarului de curele.

C_z poate lua urmatoarele valori:

C_z=0.95 daca z₀=2 . .3

C_z=0.9 daca z₀=4 . .6

C_z=0.85 daca z₀ > 6

II.5  Verificarea la oboseala a curelelor

Calculul vitezei periferice a curelei

Frecventa incovoierilor curelei

x= nr. de roti = 2

II.6  Calculul fortei utile si a fortei de pretensionare

Forta periferica transmisa

Forta pe arbore necesara intinderii culelei la montare