Transmisii mecanice - studiul solutiilor similare

Transmisii mecanice - Studiul solutiilor similare

1.1 Generalitati

Transmisiile mecanice sunt mecanisme care servesc la transmiterea energiei, de obicei cu modificarea turatiilor si, prin urmare a fortelor si momentelor, iar cateodata, cu modificarea felului sau a legii miscarii.

Transmisiile mecanice se folosesc in urmatoarele cazuri:

-cand turatia masinii de lucru este diferita de turatia motorului de actionare;

-cand masina de lucru are o miscare diferita de cea a motorului de actionare;

-cand cu un motor se pun in miscare mai multe mecanisme sau masini de lucru;

-cand momentul motor necesar la masina de lucru este mai mare decat cel obtinut la

arborele motorului de actionare;

-cand axele arborilor masinii de lucru au pozitii diferite de cea a axei arborelui motorului de actionare.

Transmisiile mecanice folosite la transmiterea miscarii, a momentului de torsiune - deci a puterii - de la arborele motor la cel condus, pot fi directe sau indirecte (fig.1)

Fig.1 Principalele tipuri de transmisii mecanice

Dupa modul de transmitere transmisiile mecanice sunt prin angrenare si prin frecare. Transmisiile prin angrenare sunt cu elemente rigide - angrenaje (contact direct) sau cu elemente flexibile - transmisii prin lanturi (contact indirect).Transmisiile prin frecare sunt cu elemente rigide - roti de frictiune, sau cu elemente flexibile - transmisii prin curele.

Dupa posibilitatea de variere a raportului de transmitere transmisiile mecanice pot avea raportul de transmitere constant, variabil in trepte (cutii de viteze) sau variabil continuu (variatoare).

Proiectarea transmisiilor mecanice cu raport de transmitere constant impune, intr-o prima etapa, alegerea tipului de transmisie corespunzator procesului de lucru si a motorului de actionare. La alegerea tipului de transmisie trebuie sa se tina seama de o serie de factori, dintre care cei mai importanti sunt: randamentul, durabilitatea, tipul fabricatiei, conditiile tehnologice de fabricatie, de montaj, de exploatare etc.

Pentru alegerea unei transmisii corespunzatoare scopului ales trebuie avute in vedere urmatoarele recomandari:

a. La rapoarte de transmitere constante si distante relativ reduse intre axe este rationala folosirea reductoarelor cu roti dintate. La distante mari (<12m) se pot utiliza transmisii prin curele.

b. La rapoarte de transmitere variabile, transmisiile mecanice sunt folosite sub forma

de cutii de viteze, iar ca variatoare de turatie au o raspandire mai redusa. Sunt de preferat transmisiile mecanice pentru transmiterea la putere constanta cu cresterea momentului la arborele condus la reducerea turatiei.

c. Cand se pune problema reglarii automate a turatiei in functie de conditiile cerute de masina de lucru, se utilizeaza variatoare de turatie.

Transmisiile prin curele permit modificarea turatiei prin folosirea de roti etejate sau sortimente de roti de schimb. Acestea prezinta avantajele unui mers linistit, cost redus si impun conditii de inalta precizie pentru executia arborilor, lagarelor si a montajului. Dezavantajele acestor transmisii constau in aceea ca au gabarit mare, nu pot fi folosite in lanturi cinematice divizore (din cauza alunecarii), au durabilitate redusa iar automatizarea comenzii este foarte dificila.

Transmisiile mecanice sunt deosebit de importante in constructia de masini, fiind necesare in numeroase cazuri.

Se stie ca, in majoritatea situatiilor, pentru actionarea masinilor, se utilizeaza motoare electrice. Dimensiunile motoarelor electrice sunt cu atat mai mici la puterea data cu cat turatiile lor sunt mai mari. La turatii mari, momentele de torsiune sunt reduse, deci si ariile sectiunilor solicitate vor fi mai mici, ceea ce inseamna gabarite mai mici. Deseori masinile de lucru necesita viteze foarte diferite de cele ale masinilor electrice. Aceasta caracteristica de baza a determinat dezvoltarea transmisiilor mecanice reductoare sau multiplicatoare, avand si capacitatea de transformare calitativa a miscarii mecanice.

Cand este necesara transmiterea miscarii mecanice fara transformarea cantitativa sau calitativa a acesteia, se folosesc fie organe de legatura directa intre arborele conducator si cel condus, fie diferite tipuri de transmisii mecanice intermediare.

Realizarea vitezei unghiulare, impuse masinii de lucru difera de cea a motorului, ca si varierea turatiei in timpul functionarii, se obtin mai simplu cu ajutorul transmisiei cu parghii, cu came, cu curele.

Deseori, acelasi motor pune in miscare mai multe mecanisme cu directiile axelor de rotatie diferite, cand unele mecanisme nu pot fi cuplate direct la motor.

Transmisiile reductoare, multiplicatoare ca si cele intermediare pot fi transmisii de putere sau transmisii cinematice - cand puterea necesara a fi este foarte redusa.

Dupa viteza elementului condus transmisia poate fi considerata: cu viteza redusa (v 1m/s), cu viteza mica (v=13m/s), cu viteza medie (v=310m/s), cu viteza mare (v=1020m/s), cu viteza foarte mare (v 20m/s).

Proiectarea unei transmisii mecanice presupune cunoasterea puterii si turatiei masinii motoare, rapoartele de transmitere pentru treptele de turatie  si puterea si turatia la masina de lucru.

In general, ca date de proiectare se cunosc : puterea la masina de lucru, turatia masinii de lucru si, uneori, raportul de modificare a turatiei de la masina motoare la masina de lucru. In functie de aceste date initiale este necesara determinarea puterii si turatiei motorului de actionare, iar cand acesta este standardizat, alegerea sa din norme sau STAS.