Sisteme de trasmitere a miȘcarii

SISTEME DE TRASMITERE A MIȘCARII

1. Elemente generale

Transmisia mecanica este un ansamblu cinematic de elemente care au ca scop transmiterea mișcarii de rotație cu sau fara transmiterea mișcarii de rotație cu sau fara transformarea acesteia, insoțita de transmiterea energiei mecanice (forțe și momente).

Transmisiile mecanice transmit mișcarea, momentul de torsiune, deci puterea de la motor, care este arborele conducator, la cel condus.

Transmisiile mecanice pot fi:

- Directe, caracterizate prin distanța mica intre axa geometrica a arborelui conducator și cea a arborelui condus (elementele intre care se transmite mișcarea sunt apropiate):

a) Transmisii mecanice cu roti de fricțiune;

b) Transmisii mecanice cu came;

c) Transmisii mecanice cu roti dințate;

d) Transmisii mecanice cu șurub-piulița.

- Indirecte, caracterizate prin distanța mai mare intre axele elementelor care transmit mișcarea:

a) Transmisii mecanice prin curele;

b) Transmisii mecanice prin lanțuri;

c) Transmisii mecanice prin parghii.

Transmiterea mișcarii se face cu un raport de transmitere (i) care este raportul dintre viteza elementului co

nducator și a elementului condus.

1.2. Roți de fricțiune

Rotile de fricțiune sunt organe de mașini care transmit mișcarea de rotație. Ele pot fi:

- cilindrice;

- conice;

- canelate.

Mecanismele cele mai simple de transmitere a puterii prin roți de fricțiune sunt construite din: roți cilindrice cu periferia neteda, arborii pe care sunt montate roțile și lagare de sprijinire a arborilor.

Transmisiile cu roți de fricțiune au dimensiuni reduse și sunt foarte simple.

Mecanismele cu roți de fricțiune prezinta unele dezavantaje: au randament scazut, nu pot transmite puteri mari (pana la 20 kW), nu pot asigur transmiterea uniforma a arborilor, nu este posibil sa mențina constant raportul de transmitere (i).

Ele sunt utilizate deoarece:

- Funcționeaza fara șocuri;

- Zgomotul produs este redus;

- Au posibilitatea de a patina in cazul suprasolicitarilor de scurta durata, protejand astfel instalațiile respective;

Una din roți, aflata in mișcare de rotație cu viteza unghiulara w1, este montata pe lagare deplasabile și apasa pe cealalta roata cu o anumita forța. In zona de contact a roții, apare forța de frecare Ff capabila sa transmita puterea și mișcarea intre doi

abori paraleli sau care se intersecteaza in doua planuri.

Contactul intre roți se produce pe o fașie a carei lungime este egala cu lațimea roții, deci pe o suprafața pe care se repartizeaza forța normala.

1.3.Arbori

Arborii, organe de mașini. In funcție de variantele constructive, exista trei tipuri de arbori: drepți, cotiți și flexibili. Arborii drepți sunt organe de mașini care au rolul de a susține alte organe de mașini aflate in mișcare de rotație (roți dințate, roți de curea, roti de lanț și cuple, inclusiv de motoare electrice). Acestea transmit momente de torsiune organelor de mașini la care sunt legați, ei fiind solicitați la incovoiere, torsiune și foarte rar la intindere și compresiune.

Arborii drepți se utilizeaza in construcția turbinelor cu abur și turbinelor hidraulice, a cutiilor de viteza, a reductoarelor și a transmisiilor mașinilor - unelte. Parțile componente ale unui arbore drept sunt: zona de calare, fusuri, corpul arborelui, lagare.

Arborii cotiți sunt organe de mașini care se construiesc pentru a contribui la transformarea mișcarii de rotație in mișcare de translație. Aceștia sunt utilizați, in special, la mașinile montate cu abur și cu ardere interna la pompe, compresoare care prin intermediul mecanismului biela - manivela transforma mișcarea rectilinie alternativa a pistoanelor in mișcare de rotație a arborelui cotit.

Principalele zone ale unui arbore cotit sunt : fusurile de sprijin, fusurile intermediare sau manetoane, zonele de calare. Arborii flexibili se intalnesc acolo unde axa geometrica a lor trebuie sa urmareasca un traseu ușor sinuos și variabil in timp, așa cum este cazul cablurilor de kilometraj de la autovehicule, a arborilor frezelor stomatologice.

Clasificarea arborilor

A. dupa condiția de funcționare:

♦ in funcție de funcționare:

- static determinați (intre reazeme);

- static nedeterminați (in afara reazemelor).

♦in funcție de comportarea la vibrație a arborilor (turația de regim/turația critica):

- rigizi (n < nCr);

- elastici (n > nCr).

♦in funcție de tipul de solicitare:

- arbori de torsiune;

- arbori solicitați compus : tensiune și incovoiere.

♦in funcție de poziția in care lucreaza:

- orizontala;

- verticala;

- inclinata.

B. dupa poziția axei de sprijin :

♦fixa (arbori de sprijin);

♦variabili (arbori flexibili).

Fusurile și pivoții sunt acele zone din componența arborilor și osiilor prin care aceștia se sprijina in lagare. Suprafețele fusurilor prezinta o mișcare relativa fața de suprafețele interioare de contact ale lagarului de sprijin. Acesta poate fi de alunecare (lagar de alunecare) sau de rostogolire (indirecta la rulmenți). Clasificarea fusurilor:

1. Dupa direcția forței care le solicita in raport cu axa lor de rotație și forma:

- radiale (pot avea forma cilindrica sau conica);

- axiala (pot fi circulare pline, inegale, multiinelare).

1.4. Lagare cu rostogolire

Lagarele sunt organe de mașini avand funcția de susținere și ghidare a arborilor și a osiilor cu mișcare rotativa sub acțiunea sarcinilor care acționeaza supra lor.

Dupa direcția sarcinii principale fața de axa de rotație, lagarele se grupeaza in:

- lagare radiale, cu direcția sarcinii principale perpendiculara pe axa de rotație;

- lagare axiale și crapodine avand direcția sarcinii principale paralela cu axa de rotație;

- lagare radial-axiale a caror sarcina are componente dupa cele doua direcții menționate.

Dupa caracterul frecarii produse in funcționare, lagarele se grupeaza in:

- lagare cu alunecare - intre suprafața exterioara a fusului și suprafața interioara a lagarului;

- lagare cu rostogolire - intre elementele rulmenților;

- lagare combinate.

1.5. Roți dințate

Roata dintata este o roata care are 'dinti' de-a lungul circumferintei sale pentru a angrena una sau alte roti dintate sau piese similare ale unui mecanism mai complex cu scopul de a realiza transmiterea fortei de-a lungul unei directii tangentiale la suprafetele ambelor.

O roata ne-dintata poate realiza transmiterea, intr-o oarecare masura, a unei forte tangentiale, dar are utilizari limitate deoarece la forte mari se produc fenomene de alunecare (sau patinare) si de deteriorare ale rotii.

Dintii unei roti dintate previn orice forma de alunecare, patinare sau de deteriorare/deformare si permit transmiterea de forte considerabil mai mari decat in cazul roților obișnuite.

Pentru a fi capabila de angrenare, o roata dintata se poate atasa oricarui dispozitiv care are dintii de angrenare compatibili cu dintii sai. Desi astfel de dispozitive pot fi cremaliere sau alte dispozitive similare nerotative, cea mai obisnuita conectare a unei roti dintate este intr-un angrenaj cu una sau mai multe roti dintate. Rotatia oricareia din rotile dintate ale unui astfel de angrenaj cauzeaza obligatoriu rotatia tuturor celorlalte.

Desi de multe ori, rotile dintate sunt folosite doar pentru a transmite rotatia dintr-o parte intr-alta a unui mecanism sau ansamblu, ele pot fi folosite si pentru a transmite forte amplificate sau diminuate. Atunci cand rotile dintate ale unui ansamblu au diametre diferite (asa cum este cazul in prima imagine) vitezele lor de rotatie, si deci momentele lor cinetice, sunt diferite.