Progetto: dimensionamento di un riduttore

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PADOVA

AA 2019 – 2020

CORSO DI COSTRUZIONE DI MACCHINE 1 (IM)CORSO DI COSTRUZIONI MECCANICHE (IR-LM)(Prof. G. Meneghetti)

DIMENSIONAMENTO DI UN RIDUTTORE AD INGRANAGGI

Si consideri un riduttore bistadio di serie, ad ingranaggi cilindrici a denti dritti, con assi di ingresso e di uscita coassiali disposti come nello schema sotto riportato, ed alberi sporgenti.II riduttore debba collegare in modo coassiale un motore elettrico asincrono trifase al tamburo di un nastro trasportatore operante senza interruzioni per due turni giornalieri. Il nastro di trasporta di gofrea pezzatura.Il riduttore presenti tre alberi: un albero di ingresso (1) collegato al motore, un albero intermedio (0) di rinvio ed un albero di uscita (2) collegato al tamburo del nastro. Gli ingranaggi siano alloggiati all’interno di una scatola comune, con coperchio smontabile.

DATI DEL RIDUTTORE (vedasi tabella dei dati di ciascun gruppo):

• Coppia nominale richiesta in uscita M₂ = __________________ Nm
• Velocità nominale in uscita n₂ = __________________ giri/min
• Rapporto di riduzione i = __________________

SI RICHIEDE:

Con riferimento al tipo di servizio del riduttore, si esegua il dimensionamento degli alberi e la verifica dell’albero di rinvio secondo le metodologie presentate nella UNI 7670.Sono richiesti:

1. Descrizione dello schema cinematico adottato per il riduttore (disposizione cuscinetti, ruote dentate e interassi).
2. Dimensionamento delle ruote dentate e degli alberi previsti nel riduttore.
3. Scelta e verifica dei cuscinetti e delle linguette dell’albero intermedio.
4. Verifica statica, a fatica e a deformabilità dell’albero intermedio.
5. Stesura del disegno quotato dell'albero intermedio.
6. Per studenti IM: schizzo quotato dell'albero intermedio con CAD e invio del file ai docenti.
7. Per studenti IR-LM: complessivo di un riduttore con la seguente specifica (Premiante a montare sempre sugli alberi stringenti i pezzi non integranti nel design originale).
8. Facoltativo: Complessivo dell'albero intermedio assemblato con ruote e cuscinetti realizzato al CAD (disponibili a progettare non per il gruppo).

L’albero intermedio è stato dimensionato e ora bisogna verificare capacità dei cuscinetti, piani di sedi, perni di rotazione alberi, e resistenza materiali.

ISTRUZIONI PER LA CONSEGNA:

1. Ogni gruppo dovrà consegnare una copia della relazione/di gruppo in formato pdf (1 file valido per tutto il gruppo)
2. Ogni studente dovrà consegnare i disegni personali in un file pdf che contenga il costruttivo ed il complessivo (per studenti IM) o che contenga lo schizzo quotato (per studenti IR). Si richiede di disegnare su fogli A4 oppure A3. Si raccomanda che ogni studente del gruppo generi un solo file pdf (1 file per ogni studente)
3. Facoltativo: consegna di un file pdf del complessivo realizzato al CAD (1 file valido per tutto il gruppo)

Consigli per la generazione dei file pdf da consegnare a fine semestre mediante upload in Moodle:

1. Relazione di gruppo: salvare il documento .docx in formato .pdf. Nel caso in cui la relazione di gruppo fosse scritta a mano, generare un file in formato pdf seguendo i suggerimenti riportati nel prossimo punto.
2. Disegni personali: si consiglia l’utilizzo di uno Scanner o in assenza di questo l’utilizzo di app quali Camscanner per generare file pdf mediante la fotocamera del proprio smartphone.
3. Disegno complessivo realizzato al CAD (facoltativo): esportare un file pdf direttamente dal software CAD utilizzato.

Istruzioni per la consegna del materiale elencato ai punti A, B e C mediante upload in Moodle saranno fornite prossimamente.

DEFINIZIONI:INGRANAGGIO = Coppia di ruote che ingrananoRIDUTTORE BISTADIO = Ho due ingranaggi, uno costituito da ruota 1-2 e uno da ruote 3-4.

SCOPO RIDUTTORE => Ridurre la velocità dall’albero di ingresso all’albero di uscita

Cioè: L’albero di ingresso ruota più veloce, mentre l’albero di uscita ruota più lentamente. Questo comporta che la coppia richiesta al motore elettrico all’ingresso è bassa, mentre il momento torcente sull’albero di uscita è moltiplicato di una quantità pari al reciproco della riduzione di velocità che si ha tra albero di ingresso e di uscita.

Nota: Torcente maggiore rispetto a quello immesso dal motore elettrico all’albero in ingresso.

Università di Padova – Dipartimento di Ingegneria Industriale

Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica

Corso di Costruzione di Macchine 1 (Prof. G. Meneghetti) - Corso di Costruzioni meccaniche (IR-LM)

essere pare di x = ₃₅/⁴⁵. Assumendo questa fattore di servizio pari a 1,75, trascuriamo tutti quei fenomeni

che hanno oscillanze il momento torcente attorno dei vostro medio di 1500 min.

Detto ciò dimensioniamo il riduttore per una coppia di uscita Ma che è pari a:

m₂ = 35 · PROGETTO = PROGETTO 1,500 · 1950 Nmm

assegnato al progetto

Dimensioniamo come se questa fosse il momento velocità che devo garantire

in uscita.

m₂ = 27,15 78,745 rad/s = comenzio griz in cond m

velocità rotazione albero in uscita

Quindi P₂ = m₂ · w₂ = = m2 78,785 · velocidad in cond

POTENZA TRASMESSA DALL’ALBERO IN USCITA = 56,121 kW · 56,121 kW.

COPPIA TRASMESSA DALL’ ALBERO VELOCITÀ DI ROTAZIONE ALBERO IN USCITA

velocità di rotazione albero in _m1

Adesso dobbiamo ragionare se rapporto di trasmissione tot. = Z_tot

Come testi abbiamo questo rapporto di trasmissione? In due stadi:

1° STADIO DI RIDUZIONE da velocità di rotazione m₀, a quello m_z

ma dopo albero intermedio.

2° STADIO DI RIDUZIONE così da velocità di rotazione ma al questo albero in uscita

Possiamo avere modo R_tot = Z_1,2· < R₃₄.

Possiamo scrivere mediante facendo

Considerazioni con velocità degli ingranaggi portano a concludere con per ottenere il minimo

rapporto degli Z_tot cirche nel caso che contenere di riduttore sia più provi possibile, Ë

opportuno scegliere capacità di trasmissione intermedia uguali, cioè Z₁₂ = 34. Quindi:

Z_tor = Z₁₂ = Z_tor = 1,10 => Z₁₂ = Z₃₄ = 3,15

RAPPORTO DI TRASMISSIONE TORICALE

Verifichiamo che Zin tor,3,15 = 9,92 ang assegnato da rugghetto

Me di staiosta vedi sioca sarò 12 < R_tor = 9.,92 deve essere compreso entro ietiloengrazione

Quindi verificiamo che 98 < 9,92x 10,2

₁₀₀/^10,4 VERIFICATO

calpeto ora equa potennce meccanoche trasmesse nel

merccanicho pe amito sull ragdrimaetur, è eveidhendo che

P₂ = P_ioderotttetèquueP₂

potente

si permette, mia meme trasposnata di un albero al altr

Consideriamo il dente di una ruota dentata, con profilo ad evolvente.

Forza inclinata a cui il dente deve resistere

Ipotesi della formula di Lewis:

1. C'è un solo dente in presa (cioè tutto il momento torcente applicato alla ruota dentata viene sopportato da un singolo dente).Assunzione che vantaggio di sicurezza.
2. Consideriamo la forza F applicata sulla sommità del dente, sempre per ragioni di sicurezza. Dal punto di vista meccanico, aumentando il braccio della forza e quindi stressando maggiormente il dente.

Ricordiamo: Vediamo la parte interessante per il calcolo della compressione laterale (fibre compresse) e della trazione laterale (fibre tese).

Tensione dovuta a flessione

Ricordiamo che F = 2 M_x^K

b = 2 mm

h = 1,63 mm

h = 2c₂(m−x₂m)