UNIVERSITATEA TEHNICĂ CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE CONSTRUCŢII DE MAŞINI CATEDRA : MAŞINI-UNELTE ŞI ROBOŢI ROBOŢI INDUSTRIALI INDUSTRIALI DISCIPLINA : MAŞINI-UNELTE
PROIECT DE SEMESTRU
Anul universitar 2007-2008
CUPRINS TEMA DE PROIECT ……………… ……………………… ……………… ……………… ……………… ……………… …………… …… 3 1. Memoriu tehnic ……………… ……………………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……….... 4 1. Consideraţii generale privind proiectarea Maşinilor-Unelte Maşinilor- Unelte …. …. ……. 4 2. Stru Strung ngur uri. i.Ge Gene nera rali lita tati ti.C .Cla lasi sifi fica care re ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ........ ... ... ... ... .. 4 3. Proiectarea lanţurilor cinematice ... … … … … … … … … … … 6 3.1. 3.1.Ec Ecua uati tiaa str struc uctu tura rala la .... ........ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... ... ..... ... ..... ... ..... .... .... .... .... .... .... ... ..... ... ..... .... 6 3.2. Constructia Constructia grupurilor de angrenaje angrenaje .... .... .... ... .... .... .... .... .... .... .... .. 7 3.3. Determinarea salturilor..... salturilor..... ... ... ... .. ... .... ... ... ... ... ... ... .... ... ... . 7 3.4. 3.4. Schema Schema cin cinema ematic ticăă şi reţea reţeaua ua struc structu tural ralăă ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8 3.5. Diagrama Diagrama turaţiilor turaţiilor ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8 3.6. Determina Determinarea rea numerel numerelor or de dinţi dinţi ale angren angrenajel ajelor or ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8 4. Norme Norme de protecţia protecţia a muncii muncii ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8 2. Memoriu justificativ de calcul ……………… ……………………… ……………… ……………… ……………… ……….. . 10 1. Schema transmisiei transmisiei .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... 10 2. Reţeaua structuralã structuralã .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... 11 3. Diagrama de turaţii .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... 11 4. Calculul Calculul puterii puterii transmis transmisee ……………… ………………………… ……………………… ……………... ... … … 11 5. Calculul numãrului numãrului de dinţi ai roţilor dinţate dinţate ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 11 a). pentru prima serie serie de cuplaje ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 11 b). pentru a doua serie serie de cuplaje ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12 c). pentru a treia treia serie de de cuplaje ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13 6. Calculul abaterilor abaterilor turaţiilor faţã de turaţiile turaţiile normalizate... .... ... ... ... ... .. 13 7. Calculul puterii puterii pe cei patru arbori ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 15 8. Calculul momentelor de torsiune pe cei patru arbori ... ... ... ... ... ... ... ... 16 9. Calculul modulului modulului roţilor roţilor dintate ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 16 10. 10. Calcul Calculul ul dia diamet metrel relor or efect efectiv ivee ale celo celorr patru patru arbo arbori ri … … … … … … 16 11. Calculul diamtrelor medii, de picior şi de cap pentru cele zece roţi dinţate ... ... ... ... ... ... .... ..... ..... ..... ..... .... ...... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 17 BIBLIOGRAFIE ……………… ……………………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ………… … 20
2
PROIECT DE SEMESTRU Sa se proiecteze lanţul cinematic principal de la un STRUNG NORMAL având : - numărul de trepte de turaţie Z= 12 ; - turaţia minimă a arborelui principal n = 1600 rot/min ; - raţia seriei geometrice de etajare a turaţiei = 1.25 ; - puterea transmisă prin lanţul cinematic principal P=7.5 kW . min
Proiectul va cuprinde : I Partea grafică constând în : 1. Desenul de ansamblu în secţiune principală desfăşurată ( scara 1:1) a lanţului cinematic principal ; 2. Desen de execuţie a arborelui principal. II Partea scrisă : 1. Memoriul tehnic de prezentare pentru masină şi lanţul cinematic respectiv ; 2. Memoriul justificativ de calcul ( cinematic, dimensional sau verificare organologică ).
3
1. Memoriu tehnic 1.1 Consideraţii generale privind proiectarea Maşinilor-Unelte : Masinile-unelte aschietoare , impreuna cu presele si ciocanele folosite la prelucrarea prin deformare plastica , stau stau la baza utilajelor de productie in industria constructoare de masini . Deoareca industrializarea implica dezvoltarea industriei constructoarede masini , este evident ca dezvoltarea constructiei masinilor-unelte a avut loc concomitent cu industrializarea , avand ritmul si caracterul acesteia Proiectarea unei maşini-unelte noi impune o bună cunoaştere a caracteristicilor şi performanţelor utilajelor similare în exploatare, a soluţilor cinematice şi constructive, a realizărilor celor mai bune şi a tendinţelor pe plan mondial. Maşina-unealtă proiectată trebuie să răspundă intregal prescripţiilor cerute prin tema de proiectare. Prin construcţia maşinii se va asigura posibilitatea de alegere alegere a unui regim de găurire cât mai apropiat de cel optim. Maşina-unealtă trebuie să fie astfel proiectată, încât să permită utilizarea unor regimuri de găurire intensive. O atenţie desebită se va acorda acorda automatizării, astfel încât să se reducă timpii auxiliari, să se elimine subiectivitatea muncitorului şi solicitarea fizică f izică şi psihică a acestuia. Proiectantul trebuie, de asemenea, să urmarească ca maşina-unealtă să se realizeze cu un preţ de cost cât mai redus. În cosecinţă, pisele componente şi întreaga maşină se vor proiecta cu o greutate cât mai redusă, economisindu-se economisindu-se în special materialele scumpe şi cele deficitare. În proiectarea pieselor trebuie să se ţina seama şi de tehnologia prelucrărilor, evitându-se construcţiile netehnologice, netehnologice, dificil de realizat sau cele care necesită consum mare de material şi energie în procesul de prelucare. prelucare. Montajul subansamblelor subansamblelor şi asamblarea întregii maşini trebuie, de energie.asemenea, energie.asemenea, să se realizeze uşor, cu cheltuieli minime de manoperă, timp şi Utilajul trebuie să-şi păstreze timp îndelungat caracteristicile tehnice şi economice iniţiale. Proiectul va conţine elemente care să asigure o protecţie eficientă a maşinii la eventuale suprasolicitări, comenzi greşite etc. Prin prevederea unei unei accesibilităţi uşoare în cazul unor intervenţii, intervenţii, se va urmări ca reparaţiile să se efectueze rapid şi cu cheltuieli minime. O atenţie deosebită se va acorda esteticii maşinii-unelte, pentru realizarea unui climat de muncă plăcut şi asigurarea competivităţii competivităţii şi din acest punct de vedere. Proiectantul Proiectantul trebuie să ţină seama şi de seria în care urmează să se producă maşina-unealtă proiectată. Astfel, dacă maşina reprezintă unicat unicat sau urmează să se producă într-un numar numar mic de bucăţi, pisele componente vor fi astfel concepute încât să poată fi fabricate cu o dotare tehnică minimă. Masinile-unelte aschietoare , impreuna cu presele si ciocanele folosite la prelucrarea prin deformare plastica , stau stau la baza utilajelor de productie in industria constructoare de masini . Deoarece industrializarea implica dezvoltarea industriei constructoarede constructoarede masini , este evident ca dezvoltarea constructiei masinilor-unelte a avut loc concomitent cu industrializarea , avand ritmul si caracterul acesteia
4
1.2. Strunguri.Generalitati.Clasificare Strunguri.Generalitati.Clasificare Strungul se numara printe cele mai vechi masini-unelte si totodata este una dintre cele mai raspandite in industria constructoare de masini . Imbunatatirea continua atat a a constructiei , cat si a posibilitatilor de de utilizare a strungurilor de la formele cele mai simple , care aveau o utilizare utilizare extrem de restransa , la constructiile moderne astazi, cu largi posibilitati de utilizare , au determinat desigur progresele realizate in toate ramurile industriei matelurgice prelucratoare Strungul serveste pentru prelucrarea prin aschiere a diferitelor tipuri de piese.Prelucrarea pe aceste masini se executa prin combinarea a doua miscari si anume: miscarea de rotatie ( miscarea principala de aschiere aschiere ) executata de piesa prinsa si antrenata antrenata de arborele principal; miscarea de avans , care poate fi longitudinala la prelucrarea suprafetelor cilindrice , transversala la prelucrarea suprafetelor plane si combinatii intre acestea doua la prelucrarea suprafetelor suprafetelor conice sau sau profilate ( de revolutie revolutie ). Cu o serie de perfectionari de ordin cinematic si contructiv aduse intr-o lunga perioada de evolutie a constructiei strungurilor , forma lor actuala permite executatrea unei game largi de lucrari. Operatia caracteristica este cea de strunjire dar se pot executa si alte tipuri de operatii ca de exemplu: gauriri, alezari cu alezorul sau cu cutitul , rectificari , chiar frezari daca freza este prinsa in arborele principal , iar semifabricatul pe sania transversala sau direct pe carucior . Clasificarea strungurilor. Strungurile se clasifica dupa diverse criterii. Dupa Calitatea suprafetei si precizia dimensionala ( strunguri de degrosare, de finisare ) , dupa precizia ( strunguri cu precizie normala , de precizie ), dupa gradul de universalitate ( strunguri universale , specializate si speciale), dupa gradul de automatizare ( strunguri cu comanda manuala , semiautomate si automate) , dupa pozitia arborelui principal ( strunguri orizontale si verticale sau carusel ) , dupa numarul arborilor principali ( strunguri monoax sau multiaxe). Strunguri normale Caracteristic la aceste strunguri este pozitia orizontala a arborelui principal , avansul longitudinal continuu si universalitatea prelucrarilor pe care le poate executa . Strungul normal se utilizeaza de preferinta in scularii , ateliere de reparatii r eparatii si in general in uzinele cu o productie individuala variata. Necesitatea prelucrarii unei game foarte variate de lungimi si dimensiuni , de calitati de materiale , la care se mai dauga calitatea suprafetelor suprafetelor ( rugozitatea ) si precizia de prelucrare , a condus la fabricarea diferitelor marimi longitudinale , capabile sa satisfaca aceste cerinte. In esenta insa constructia constructia lor difera foarte foarte putin. Parametrii caracteristici caracteristici principali ai strungului strungului universal sunt: sunt: distanta maxima intre varfuri , care indica lungimea lungimea maxima a semifabricatului ce se poate poate prelucra intre varfuri: - diametrul maxim ce se poate prelucra prelucra deasupra ghidajelor ghidajelor ( Db) , deci cand piesa este prinsa numai in platou ( mandrin); - diametrul maxim ce se poate prelucra prelucra deasupra saniei transversale transversale ( Ds) , cand piesa este sprijinita si de varful papusii mobile . In prezent , inaltimea H a varfurilor deasupra deasupra planului orizontal determinat de ghidajele patului a pierdut importanta odata cu introducerea pe scara larga a ghidajelor prismatice , intrucat aceasta distanta nu determina cu precizie diametrul maxim de strunjire a piesei . Raportul celor doua diametre satisface relatia :
5
Ds=( 0.5 ….0.7)Db pentru strunguri mici si mijlocii, mijlocii, si Ds=( 0.7….0.85)Db pentru strunguri grele si foarte grele . In afara parametrilor principali , strungurile universala sunt caracterizate si de : greutatea si dimensiunile de gabarit , numarul treptelor de turatii , limitele seriei de turatii , limitele seriei de avansuri , limitele seriei de avansuri de lucru si de filetare , diametrul alezajului arborelui principal , marimea conului Morse la arborele principal si la pinola papusii mobile , puterea motorului de antrenare , pasul surubului conducator. Turatia minima a arborelui principal se determina cu ajutorul vitezei de aschiere minime vmin si diametrul maxim maxim Dmax al piesei de prelucrat cu relatia relatia : nmin=1000*vmin/Π *Dmax
[rot/min];
Turatia minima a arborelui principal se determina cu ajutorul vitezei de aschiere minimevmax si diametrul diametrul maxim Dmin al piesei de prelucrat cu relatia relatia : nmax=1000*vmax/π *Dmin
[rot/min].
Vitezele de aschiere sunt exprimate in m/min , iar diametrele in mm. Pentru strungurile universale viteza de aschiere minima se alege din conditia operatiilor de filetare si rezulta intre 5 si 8 m/min.
1.3. Proiectarea lanţurilor cinematice Proiectarea cinematicii sistemelor de acţionare a mişcării principale se bazează pe elementele impuse prin tema de proiect. În temă pot fi indicate următoarele elemente: elemente: - numărul z al treptelor de turaţii; - turaţiile limită ( minime şi maxime ); - raţia seriei geometrice a turaţiilor ϕ ; - puterea P transmisă prin lanţul cinematic principal; Elementele strict necesare pentru proiectarea cinematicii unei maşini - unelte universale, raţia seriei geometrice, şi numărul Z al turaţiilor cuprinse între cele două limite.
1.3.1. Ecuaţia structurală Ecuaţia structurală a sistemului de acţionare a mişcării are forma : Z = a1*a2*a3*...*an; unde Z este numărul treptelor turaţiilor, iar a 1,a2,a3,...,an reprezintă numărul de rapoarte parţiale de transfer ale grupurilor de angrenaje 1,2,...,n. În stabilirea corectă a ecuaţiei structurale se va ţine seama de următoarele: a) Numărul de rapoarte de transfer din cadrul fiecărui grup de angrenaje se alege 2 sau 3. Utilizarea unui număr mai mare de angrenaje în cadrul unui grup duce la dimensiuni axiale exagerate, precum şi alte inconveniente. Astfel, manevrarea grupurilor baladoare devine greoaie, dacă acestea sunt constituite dintr-un număr mai mare de roţi dinţate. În unele cazuri apare necesitatea descompunerii descompunerii grupurilor baladoare cu mai multe roţi. Astfel, la grupurile
6
baladoare cu patru roţi se practică descompunerea acestuia în două grupuri baladoare cu două roţi. Se obţin astfel, dimensiuni axiale mai mici şi o manevrare mai uşoară a două angrenaje. b) Utilizarea motoarelor electrice cu număr comutabil de poli duce la construcţii mai economice şi de gabarit mai redus, facând posibilă eliminarea unui arbore şi a unui grup de angrenaje. c) Se recomandă să se analizeze diferite variante ale ecuaţiei structurale, întocmind pentru fiecare variantă schema cinematică a sistemului de acţionare. Schema cinematică permite să se întrevadă modul de compartimentare a carcasei, de amplasare a arborilor şi a lagărelor lor de susţinere, precum şi a grupurilor de angrenaje. d) Pentru reducerea timpilor necesari accelerării şi frânării cutiei de viteze şi pentru a nu se atinge valori exagerate ale energiei necesare accelerării sau a aceleia transformate în caldură la frânare, se recomandă ca grupurile de angrenaje cu număr mai mare de angrenaje (3 sau 4) să nu fie amplasate la capătul de ieşire al lanţului cinematic. Modulul mai mare al roţilor dinţate face ca dimensiunile şi greutăţile lor să fie mai mari, iar inerţia sistemului este ridicată.
1.3.2. Construcţia grupurilor de angrenaje Modul în care sunt construite şi amplasate grupurile de angrenaje în ansamblul variatorului în trepte are o deosebită importanţă. de corecta alegere a soluţiilor de construire şi plasament depinde în mare masură gabaritul axial al cutiei de viteze, compartimentarea acesteia, modul de manevrabilitate a grupurilor baladoare, soluţiile de lagăruire a arborilor. Se recomandă ca schema cinematică iniţial adoptată să se realizeze după determinarea numărului de dinţi a roţilor dinţate, a modulelor şi a lăţimii danturilor, elaborându-se diferite variante şi alegând varianta care dă gabarite reduse, soluţii convenabile de execuţie şi montaj. În afara construcţiilor obişnuite, de variatoare în trepte cu blocuri baladoare, se pot adopta şi unele soluţii ce utilizează mecanisme specifice, cum sunt cele cu angrenaje în spiră sau cele cu arbore intermediar.
1.3.3. Determi narea salturilor sal turilor Saltul unui grup de angrenaje reprezintă raportul dintre două rapoarte de transmitere succesive sau, altfel spus, raţia seriei geometrice a rapoartelor parţiale de transfer din cadrul unui grup de angrenaje. Dacă saltul coincide cu raţia seriei geometrice a turaţiilor maşinii unelte (S= ϕ ), grupul de angrenaje respectiv devine grupul de angrenaje de bază al variatorului in trepte. Celelalte grupuri pentru care S> ϕ , se numesc grupuri de angrenaje de multiplicare. La o structura normală a cutiei de viteze sau a cutiei de avansuri, există un singur grup de angrenaje de bază, toate celelalte fiind grupuri de angrenaje de multiplicare. Teoretic, oricare din grupurile de angrenaje poate fi ales ca grup de angrenaje de bază. Soluţii constructive avantajoase se obţin, însa, în cazul în care grupul de angrenaje de bază este unul din grupurile de la intrare, iar ultimul grup de angrenaje are saltul minim. Se obişnuieşte să se indice în ecuaţia structurală valoarea salturilor sub formă de indici pe lîngă factorii ce indică numărul de angrenaje din fiecare grup. Observaţii: - pentru unele tipuri de maşini-unelte, la care turaţiile finale au valori reduse, raportul de transmitere în încet poate fi coborât sub limita de 1:4 în cadrul unui angrenaj final unic.
7
- la grupurile cu trei sau mai multe angrenaje este necesar să se verifice dacă saltul total, calculat ca raport între cel mai mare şi cel mai mic dintre rapoartele parţiale de transfer, nu depăşeşte saltul maxim admis. - se recomandă ca salturile mai mari să se atribuie grupelor de angrenaje cu două angrenaje, la care saltul total coincide cu cel parţial.
1.3.4. Schema cinematică şi reţeaua structurală Schema cinematică prezintă într-o forma simplificată structura sistemului de acţionare a mişcării. Reţeaua structurală constituie o reprezentare grafică a structurii variatorului în trepte. Ea dă informaţii privind: - numărul arborilor variatorului în trepte; - numărul angrenajelor din cadrul fiecărui grup ( numărul rapoartelor de transfer); - numărul treptelor turaţiilor pentru fiecare f iecare arbore, inclusiv cele finale. - valorile salturilor parţiale şi totale. Reţeaua structurală nu da informaţii privind valorile efective ale turaţiilor şi ale rapoartelor parţiale de transfer.
1.3.5. Diagrama turaţiilor Diagrama turaţiilor conţine informaţiile date prin ecuatia şi reţeaua structurală, evidenţiind în plus valorile efective ale turaţiilor finale şi ale celor de pe arborii intermediari. Pentru aceeiaşi ecuaţie şi reţea structurală se pot construi mai multe variante de diagrame ale turaţiilor. Se pune deci problema alegerii unei variante optime, deoarece de corecta alegere a diagramei turaţiilor depinde în mare masură dimensiunea organelor de transmitere a mişcării, buna funcţionare a variatorului în trepte, forma şi gabaritul întregii construcţii. Elementele iniţiale de la care se porneşte construcţia diagramei turaţiilor , sunt cele date prin reţeaua structurală şi schema cinematică, adică numărul arborilor, numărul grupurilor de angrenaje şi cel al angrenajelor din fiecare grup, precum şi valorile salturilor. Se mai cunosc, de asemenea, valorile turaţiilor finale şi evident, valoarea raţiei. Trasarea diagramei începe cu firul ei superior, ale cărui capete sunt determinate de turaţia motorului electric de acţionare şi de turaţia maximă a arborelui principal. În continuare diagrama se trasează pe baza reţelei structurale.
1.3.6. Determinarea numerelor de dinţi ale angrenajelor Dimensiunile unei cutii de viteze depinde în mare masură de dimensiunile angrenajelor angrenajelor pe care le conţine. Din acest motiv se va prefera utilizarea unor angrenaje cu suma numerelor numerelor de dinţi ale roţilor dinţate cât mai mică. Experimental, s-a stabilit limita: ∑z≤ 120 dinţi Pe de altă parte , realizarea exactă a rapoartelor de transmitere teoretice este rareori posibilă, ceea ce impune determinarea unei sume a numerelor de dinţi care, pe lângă gabarite reduse, să permită obţinerea unor turaţii finale cu abateri minime faţă de cele normalizate.
1.5. Norme de protecţia a muncii. 1. Înainte de începerea lucrului lucrului se controlează amănunţit amănunţit starea tehnică a maşini.
8
2. Se fixează bine piesa pe masa masa maşini de frezat. 3. Hainele să fie bine bine încheiate şi strânse pe corp iar părul să fie acoperit. 4. Se foloseşte în timpul timpul lucrului ochelari de protecţie protecţie sau ecranul ecranul de protecţie. 5. Se verifică legătura legătura la pământ pământ a utilajului. utilajului. 6. Se opreşte maşina când când se fixează sau se scoate piesa piesa din dispozitiv. 7. Nu se curăţă curăţă şpanul cu cu mâna. 8. Se opreşte maşina maşina când se măsoară măsoară piesa 9. Nu se întreţin întreţin convorbiri în timpul timpul lucrului. 10. Nu se schimbă cureaua în timpul mersului. Protecţia operatorului uman are în vedere atît, reducerea efortului fizic depus cît şi protecţia contra accidentelor, fiind reglementată prin legi si normative. Aşchiile, particulele abrazive, desprinderea unei piese în mişcare de rotaţie, electrocutarea, sunt principalele surse de accidentare a operatoriilor pe strunguri normale .
9
2. Memoriu justificativ de calcul 2.1. Schema Schem a transmis tra nsmisiei iei
2.2. Reţeaua Reţe aua structura s tructuralã lã
2.3. Diagrama Dia grama de turaţii tura ţii 10
2.4. Calculul Calcu lul puterii pute rii transmis tra nsmisee 1250
ic
=
1660
=
d 1
;
d 2
2.5. 2.5. Calculul numãrului de dinţi ai roţilor dinţate a). pentru prima serie de cuplaje a =2 ; 1
z 1
i11
=
i12
=
z 2 z 3
z 4
1 =
1
=
a1
1 =
;
b1
a1
1
+b1 =2
4
=
=
ϕ 1.25
5
=
a2
;
b2
;
a2
+b2 =9
k = 18 ; z 1
=
z 2
=
q ∗ k ∗
q ∗ k ∗
a1 a1
a1
=
q ∗ k ∗
=
+
b1
a2 a2
∗
+ 1
b1
`
z 3
b
q ∗18
=
+
b2
=
q ∗18 ∗
q ∗18 ∗
1 2
1
9 ∗q
=
=9 ∗
2
4 9
=8∗
q
q
; ; ;
11
;
z 4
b2
= q ∗ k ∗
a2
= q ∗18 ∗
+b2
⇒q = 4⇒
z 1
5
=10 ∗ q
9
;
;
=36
; z 32 ; z 40 ; b). pentru a doua serie de cuplaje a =3 ; z 2
=36
3
=
4
=
2
z 5
i 21
=
i22
=
i 23
=
z 6
z 7
a1
1 =
=
1
=
z 8
z 9
z 10
1 2
a1
1
=
(1.25 )
ϕ
1
=
;
b1
=
4
ϕ
2
;
+b1 =2
=
1
5
=
1.6
1 (1.25 ) 4
=
=
=
2.5
;
b2
8
1
a2
2 5
a2
a3
=
;
b3
+b2 =13
a3
k = 182; z 5
=
z 6
=
z 7
=
z 8
=
z 9
=
z 10
a1
q ∗k ∗
q ∗k ∗
a1
q ∗ k ∗
a1
=
b
a2
+
a2
+
b2
b3 +
b3
a3
2 1 2
q ∗182
∗
=
q ∗182
∗
=
b3
⇒ q = 0.5 ⇒
∗
1
=
b2
b2
= q ∗ k ∗
q ∗182
+ 1
a2
a3
∗
+ 1
b1
q ∗ k ∗
q ∗ k ∗
b
q ∗182
=
+b3
q ∗182
∗
=45
z 6
=46
z 7
=35
z 8
=56
z 9
=26
z 10
=
65
91 ∗q
=
91 ∗ q
5 13 8 13
2 7
= q ∗182 ∗
z 5
=
=
=
5 7
;
70 ∗ q
112
=
;
∗
52 ∗ q
;
q
;
;
=130 ∗ q
;
; ; ; ; ; ; 12
;
+b3 =7
;
c). pentru a treia serie de cuplaje a =2 ; 3
z 11
i31
=
i32
=
z 12
z 13
z 14
ϕ 1.25
=
=
1
1
=
1
=
5
ϕ
5 =
=
4
1
=
(1.25 ) 5
a1
;
b1
1
=
3
a2
;
b2
a1
+b1 = 9
a2
+b2 = 4
; ;
k = 36 ; z 11
=
q ∗k ∗
z 12
=
z 13
=
z 14
=
q ∗ k ∗
q ∗ k ∗
q ∗ k ∗
a1 a1
b
q ∗36
∗
=
b
+ 1
a2 a2
+
=
b2
b2 a2
⇒q = 2 ⇒
∗
+ 1
b1 a1
q ∗36
=
+
q ∗ 36 ∗
=
b2
q ∗ 36 ∗
=40
z 12
=
z 14
9 4
20
∗
16
∗
=
=
9
1
=
4 3 4
q
;
q
9 ∗q
= 27 ∗
;
; q
;
; 32 ; =18 ; 54 ;
z 11
z 13
5
=
2.6 Calculul abaterilor turaţiilor faţã de turaţiile normalizate z z i
11
:=
1
i
21
z
2
:=
12
:=
5
31
i
22
z
4
:=
23
7
i
32
z
8
:= 166
9
n
1
:= 12
10
n
2
:= 16
3
:= 20
4
:= 25
: =
z
n
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i
12 23 32
n1 ef
∆n1 :=
n 2ef
n
−
n
1
⋅ 10
∆n2 :=
11 23 32
n
n 1e 1ef
13
z
14 n n n
n
6. 1 := 12 6.
∆n 1 =
0.896
1
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i n2 ef
:=
nM
n
n 1ef
z z
z i
11 12
z z
3
:=
6
z i
i
z
−
2
n
2
n2ef
:= 160. 8
13 ⋅ 10
∆n 2 =
0.556
5
6
7
8
:= 31
n
:= 40
n
:= 50
n
:= 63
n
9
:= 80
10
11
12
:= 100 := 125 := 160
n3ef
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i
12 22 32
−
n3 ef
∆n 3 :=
n 4ef
n
3
⋅ 10
11 22 32
∆n4 :=
n5ef
n
−
n
4
⋅ 10
12 21 32
−
n5 ef
n 6ef
n
n
5
⋅ 10
11 21 32
−
n6 ef n
n
6
⋅ 10
∆n7 :=
12 23 31
n
9. 8 := 24 9.
∆n4 = −0.052
:= 316. 6
n5ef
∆n 5 =
0.524
n6ef
00 .4 .4 := 4 00
∆n 6 =
0.112
6
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i n7 ef
n 4e 4ef
5
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i
∆n 6 :=
0.07
4
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i
∆n 5 :=
∆n 3 =
3
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i n4 ef
n 7ef
n
00. 1 := 2 00
n3 ef ef
−
n
7
⋅ 10
n 7e 7ef
=
50 0
∆n 7 =
0
7
n 8ef
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i
11 23 31
−
n8 ef
∆n 8 :=
n9 ef
n
n
8
⋅ 10
12 22 31
n 9ef n
−
n
9
⋅ 10
∆n 8 = −0.197
n 9e 9ef
.2 := 801 .2
∆n 9 =
0.154
9
n1 0e 0ef := n M⋅ i c⋅ i
⋅i ⋅i
11 22 31
n1 0ef
∆n 1 0 :=
8. 7 := 62 8.
8
:= nM ⋅ ic⋅ i ⋅ i ⋅ i
∆n 9 :=
n 8e 8ef
n
−
n
10
⋅ 10
14
10
n 10 10 ef ef := 1 00 000 .
∆n 10 =
0.02
n1 n2 1ef e 1fe− f− nn
12 11
1 1 := n M⋅ i c⋅ i ⋅ i⋅ 100 ⋅i n1e ∆n ∆12 := ⋅ 10 1e 1f:= 12 21 31 n1 2e 2ef := n M⋅n icn⋅ i ⋅ i ⋅ i 1211 11 21 31
n1 1e 1ef := 1 25 25 ∆2n = 1=50.063 n 0 ∆12 1 f 11 9
2.7. Calculul Calcu lul puterii pute rii pe cei ce i patru arbori a rbori PM := 7. 5
ηc := 0.9 ηl := 0.9 2
P
:= PM⋅ ηc⋅ ηl
P
:= P ⋅ ηc⋅ ηl
P
:= P ⋅ ηc⋅ ηl
P
:= P ⋅ ηc⋅ ηl
1
2
2
1
2
3
2
2
4
3
P
=
7.057
P
=
6.64
P
=
6.247
P
=
5.878
1
2
3
4
n 1m 1m in in := 1 25 25
n3 mi min := 40
n 2m 2m in in := 1 00 00
n4 mi min := 12
30⋅ P Mt1
:=
Mt3 Mt4
⋅ 1000
1
Mt1
=
53.9 53.90 09
Mt 2
=
6 3. 3. 40 40 4
π⋅ n1min 30⋅ P
Mt2 :=
2.8. Calculul Calcul ul momentelor moment elor de torsiune to rsiune pe cei ce i patru arbori
⋅ 1000
2
π⋅ n2min 30⋅ P ⋅ 1000 30⋅ P3⋅ 1000
:= 4 := π⋅ n3min n4min
15 Mt3
Mt4 Mt4
=
149.1 149.141 41
449.0 449.044 44
2.9. Calculul Calcul ul modulului modul ului roţilor roţ ilor dintate di ntate ψ m := 8 k c := 1 . 7 kv := 1. 1
km := 8 7 kHB := 1. 1
k S := 1. 4 CF := k S⋅ k c⋅ k CF
=
2. 95 951
σHA := 63 3
m :=
2 2 i 12 Mt1⋅ CF⋅ kc ⋅ km
( z1)
2 ⋅ ψ m⋅ σHA
2
⋅
+
1
m
i 12
mST AS AS:= 2
d
:=
=
0. 12 127
2.10. Calculul diametrelor efective ale celor patru arbori
16⋅Mt
π⋅ τat
τat := 17 d
d
d
d
2
3
4
1
:=
:=
:=
:=
16⋅ Mt1 ⋅ 10
d
π⋅ τat 16⋅Mt2 ⋅ 10
d
π⋅ τat 16⋅Mt3 ⋅ 10
d
π⋅ τat 16⋅Mt4 ⋅ 10
π⋅ τat
2
3
1
=
3.961
=
4.296
=
6.588
16 d
4
=
11.432
2.11. Calculul diametrelor medii, de picior şi de cap pentru cele paisprezece roţi dinţate b
:= ψ m⋅ mSTA
Dd
1
:= mSTASz ⋅ mSTAS⋅ := mSTAS
Df
:= mSTAS mSTAS⋅
1
Dd
2
:= mSTAS mSTAS⋅
3
:= mSTAS mSTAS⋅
4
(z
3
+
)
2
Df
mSTAS⋅ := mSTAS
4
72
De
=
76
Df
=
67.5
=
72
De
=
76
Df
=
67.5
=
64
De
=
68
Df
=
59.5
=
80
+
)
2
De
=
84
( z4 − 2.25)
Df
=
75.5
1
1
1
2
2
2
3
3
3
Dd
4
(z
=
Dd
:= mSTASz ⋅ mSTAS⋅ := mSTAS
4
)
2
( z3 − 2.25)
De
4
+
3
Df
Dd
2
:= mSTASz ⋅ mSTAS⋅ := mSTAS
3
(z
16
Dd
( z2 − 2.25)
De
3
)
2
2
Df
Dd
+
:= mSTASz ⋅ mSTAS⋅ := mSTAS
2
1
( z1 − 2.25)
De
2
(z
=
Dd
1
De
1
b
4
4
4
Dd
:= mSTASz ⋅
5
De
mSTAS⋅ := mSTAS
Df
mSTAS⋅ := mSTAS
5
5
Dd
+
5
)
2
( z5 − 2.25)
De
mSTAS⋅ := mSTAS
Df
:= mSTAS mSTAS⋅
Dd
7
De
7
Df
7
Df Dd De Df Dd De
+
6
)
2
:= mSTASz ⋅
7
+
=
94
=
85.5
5
=
92
6
=
96
=
87.5
6
Df
6
Dd
7
(z
5
De
( z6 − 2.25)
mSTAS⋅ := mSTAS
90
Df
Dd
(z
=
5
De
6
6
17
(z
:= mSTASz ⋅
6
6
Dd
5
)
2
7
De
7
( ) (( 10981098 ) ) ) ) 810989
=
70
=
74
:= mSTAS mSTAS⋅ z − 2.25 Df = 65.5 7 7 mSTA mSTAS mSTA mSTASz mSTAS mSTA mSTAS mST mSTASz AS S S S 2 2.25 2 Df Df Dd De Df Dd De Dd De 907.5 916 134 912 130 52 56 := := ⋅⋅⋅ zzz − ===125.5 =47.5 :=mSTAS +−+2.25
10 10989898
8 9
10
9
Dd
11
:= mSTASz ⋅
De
11
:= mSTAS mSTAS⋅
Df
mSTAS⋅ := mSTAS
11
Dd
12
11
84
( z11 − 2.25)
Df
=
75.5
=
64
:= mSTASz ⋅
12
( z12 − 2.25)
Df
=
59.5
=
36
13
:= mSTAS mSTAS⋅
Df
:= mSTAS mSTAS⋅
13
12
12
Dd
13
( z13 + 2)
De
=
40
( z13 − 2.25)
Df
=
31.5
14
=
108
14
:= mSTASz ⋅
14
13
13
Dd
( z14 + 2)
De
=
112
( z14 − 2.25)
Df
=
103.5
De
mSTAS⋅ := mSTAS
Df
:= mSTAS mSTAS⋅
14
12
68
De
14
Dd
=
:= mSTASz ⋅
14
11
De
13
Dd
11
( z12 + 2)
:= mSTAS mSTAS⋅
13
80
=
Df
Dd
=
De
mSTAS⋅ := mSTAS
12
11
( z11 + 2)
De
12
Dd
14
18
BIBILIOGRAFIE
1. Adalbert, A., ş.a. ş.a .- Elemente Privind Proiectarea Angrenajelor, Cluj-Napoca, Editura ICPIAFSA, 1998 ; 2. Adalbert, A., ş.a. ş.a . - Reductoare, Cluj-Napoca, Atelierul de multiplicare al Universităţii Tehnice din Cluj-N., 1994 ; 19
3. Albu, A., Morar, L., ş.a. ş.a . - Exploatarea Maşinilor-Unelte, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983 ; 4. Albu, A., ş.a. - Proiectare Maşinilor-Unelte, Maşinilor-Unelte, Cluj-Napoca, Lito I.P., 1986 ; 5. Andrei, A., Mircea, C., ş.a. - Proiectare Maşinilor-Unelte, Maşinilor-Unelte, Cluj-Napoca, Cluj-Napoca, Litografia Litografia I.P., 1986 ; 6. Boangiu, Gh., ş.a. - Maşini-Unelte şi Angregate, Bucureşti, Editura Didactică şi Pedagogică, 1978 ; 7. Botez, E., ş.a. - Maşini-Unelte, vol.I., Bucureşti, Editura Tehnică, 1977. 8. Botez, E., ş.a. - Maşini-Unelte, vol.II., Bucureşti, Editura Tehnică, 1977. 9. Chisiu, A., ş.a. - Organe de maşini, Bucureşti, Editura Didactică şi Pedagogica, 1976. 10. Furnica, M., ş.a. - Îndrumator pentru Construcţia Lagărelor cu Rulmenţi, Bucureşti, M.I.C.M., 1980. 11. Vaida, A., ş.a. - Proiectarea Maşinilor-Unelte, Bucureşti, Editura Didactică şi Pedagogică, 1980. 12. Sandu, I., ş.a. - Ghidajele Maşinilor-Unelte, Bucureşti, Editura Tehnică, 1967. 13. Creţu, A. – Rezistenţa Materialelor, Cluj-Napoca, Editura Mediamira, 2005 ; 14. 14. * * * - Catalog de Rulmenţi, Bucureşti, M.I.C.M., 1976. 15. * * * - Organe de Maşini, Colecţia STAS, Editura Tehnică, 1983.
20
