Calcul de couple d`usage

Dok.-Nr.: FOR-00..
Calcul du Couple d’Usage pour les
Réducteurs à Vis sans Fin Zürrer
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Datum
Visum
Erstellt:
04.03.2005
RDE
Freigabe:
14.03.2008
RDE
Couples selon table
Les couples statiques de table sont des valeurs théoriques basant sur servomarche sans chocs et la
puissance limite du matériel.
Les facteurs considérés sont les suivants:
facteur de charge
=
fact. durée de service =
coefficient de sécurité =
durée de vie
=
température du puisard =
1.00
1.00
1.00
20‘000 h.
80 ° C
Comme les applications pratiques sont très différentes, il faut tenir compte des facteurs spéciaux du
contexte d’application.
En service continu à pleine charge il faut considérer la puissance limite de la température (La
température du puisard ne doit pas dépasser 80° C).
Facteur de charge BK
entraînement
manière de charge de la machine à entraîner
uniforme
chocs moyens chocs forts
uniforme
1.00
1.25
1.75
chocs légers
1.25
1.50
2.00
chocs moyens
1.50
1.75
2.25
Facteur de durée de service BD
durée de service
facteur durée de service
2-8 h.
8-12 h.
1.00
1.20
>12 h.
1.35
Coefficient de sécurité S
coefficient de sécurité selon expérience (S = 1.2 - 1.5).
Rendement
Les valeurs de table donnent seulement les rendements de la denture. Cependant pour calculer la
puissance il faut prendre en considération la perte mécanique des facteurs suivants:
joints à lèvre de l‘axe
roulements à billes
barbotage en huile
2.5% par pièce
3.5% par pièce
5%
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accouplement
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4%
Le rendement global se calcule de la manière suivante:
ηg = ηz x ηd x ηw x ηp x ηk
Formules pour le calcul de la puissance et du couple:
a=
υ
[m/s2]
tb
Fu = m × g + m × a
(axe vertical)
[N]
Fu = m × g × µ + m × a
(axe horizontal)
[N]
T2 erf . =
n2 =
Fu × d
2000
υ
d ×π
[Nm]
[min-1]
× 60000
iGetr. =
n1
n2
T2 zul . =
T2 Tabelle
BK × BD × S
[Nm]
Condition T2zul. > T2erf. doit être remplie!
P1erf . =
T2 erf . × n2
9550 × ηg
[kW]
Exemple de calcul:
valeurs données:
opération de levage
masse à déplacer m
vitesse υ
temps d‘accélération tb
accélération gravitationnelle g
diamètre du pignon d
facteur de charge BK
facteur de durée de service BD
coefficient de sécurité S
vitesse du moteur n1
=
=
=
=
=
=
=
=
=
150 kg
1.95 m/s
0.3 s
9.81 m/s2
108.00 mm
1.25
1.2
1.2
3000 min-1
(pignon sur l’arbre de sortie)
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Calcul
a =
υ
tb
=
1. 95
= 6.5m / s2
0. 3
Fu = m × g + m × a = 175 × 9 . 81 + 175 × 6. 5 = 2854 . 25 N
T2 erf . =
n2 =
Fu × d 2854. 25 × 108
=
= 154.12 ≈ 155 Nm
2000
2000
υ
d ×π
iGetr. =
× 60000 =
1. 95
× 60000 = 344.835 ≅ 345 min−1
108 × π
n1 3000
=
= 8. 6956
n2
345
choisi SGH74/1 avec T2 Tabelle =290 bei i= 8.75:1 et n1 = 3000
T2 zul . =
T2 Tabelle
290
=
= 161 Nm
BK × BD × S 1. 25 × 1. 2 × 1. 2
Condition
T2 zul. > T2 erf = 161 Nm > 155 Nm = remplie
Rendement global du réducteur SGH74/1 (arbre de sortie d’un côté):
ηg = ηz x ηd x ηw x η x ηk = 0.94 x 0.95 x 0.86 x 0.95 x 0.96 = 0.70
Calcul de la puissance nécessaire
P1erf . =
T2 erf . × n2
155 × 345
=
= 8 kW
9550 × ηg 9550 × 0. 70
Cependant il est plus rationnel de calculer la valeur de table à l’aide du couple exigé et les facteurs
correspondants.
T2 Tabelle = T2 erf . × BK × BD × S = 155 × 1. 25 × 1. 2 × 1. 2 = 279 Nm
Maintenant cette valeur permet de sélectionner dans notre catalogue le réducteur convenable (Il
faut prendre la plus proche valeur supérieure à votre résultat).
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Symboles
a
BD
BK
d
g
m
n1
n2
tb
i
ν
Fu
P1 erf.
S
T2 zul.
T2 erf.
T2 Tabelle
ηg
ηz
ηd
ηw
ηp
ηk
µ
π
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
accélération ou retardation
facteur de durée de service
facteur de charge
diamètre du pignon
accélération gravitationnelle
masse
vitesse d’entrée du réducteur
vitesse de sortie du réducteur
temps d‘accélération
réduction
vitesse de translation / levage
force périphérique à la vis sans fin
puissance d’entrée exigée du réducteur
coefficient de sécurité
couple admissible
couple exigé
couple selon les valeurs de table
rendement global
rendement denture
rendement joint à lèvre de l‘arbre
rendement roulement à billes
rendement barbotage en huile
rendement accouplement
coefficient de frottement
3.14159
10.04.2001 R. Debrunner
(m/s2)
(mm)
(9.81m/s2)
(kg)
(min-1)
(min-1)
(s)
(m/s)
(N)
(kW)
(Nm)
(Nm)
(Nm)
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