Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового Красного Знамени

государственный технический университет им. Н.Э. Баумана



Кафедра «Детали машин»







Брашпиль

Пояснительная записка


ДМ 543-04 ОПМ












Студент _____________ ( Есипов Л.О. ) Группа Э4-62

Руководитель проекта ______________ ( Ганулич И.К. )








2009г.

Содержание


Техническое задание…………………………………………………..2

1. Кинематический расчет привода…………………………………..3

Выбор электродвигателя……………………………………...........3

2. Выбор варианта редуктора…………………………………………4

3. Эскизное проектирование………………………………….............4

3.1 Предварительный расчет диаметров валов……………...........4

3.2 Конструирование червячной передачи………………………..5

3.3 Конструирование корпуса……………………………..............6

3.4 Конструирование крышки люка…………………..…..............7

3.5 Выбор типа подшипников……………………………..............7

3.6 Выбор схемы установки подшипников……...……….............7

3.7 Конструирование крышки подшипника……………...............7

4. Расчет подшипников……………………………………………….8

4.1 Подшипники на быстроходном валу………………………….8

4.2 Подшипники на тихоходном валу……………………………11

4.3 Подшипники на барабане……………………………………..13

5. Расчет валов………………………………………………………..15

5.1 Расчет быстроходного вала…………………………………..15

5.1 Расчет тихоходного вала………………………………………22

6. Выбор смазки редуктора…………………………………………29

6.1Смазывание зацепления…..……………………………………29

6.2 Смазывание подшипников.…………………………………...29

7. Расчет соединений…………………………………………………29

7.1 Расчет шпоночного соединения….…………………………..29

7.2 Расчет шлицевого соединения….…..………………………..30

7.3 Расчет соединения с натягом…….…………………………..30

7.4 Расчет фрикционной муфты.…….…………………………...31

7.5 Расчет пружины сжатия………….…………………………...32

7.6 Расчет штифтового соединения.……………………………..32

8. Список использованных источников……………………………34

9. Приложения:

9.1 Приложение 1……………………………………………........35

9.2 Приложение 2……………………………………………........36








1.Кинематический расчет привода


Выбор электродвигателя.

Одноступенчатая червячная передача:

КПД η = 0,75 – 0,85

Передаточное число: u = 16 - 40


    1. Необходимая мощность на валу электродвигателя.


1.2 Частота вращения исполнительного органа.

D – диаметр барабана принимаем D≥ 20·dk ,где dk – диаметр каната выбираем из условия прочности на разрыв Fразр= к·Ft = 5·5,3 = 26,5 кН.

Принимаем: диаметр каната dk = 8,3 мм

площадь поперечного сечения: S = 26,15 мм2

допускаемая разрушающая сила: Fразр= 37 кН.

Тогда D ≥ 166 мм, принимаем D= 200 мм.


    1. Передаточное число редуктора.

U= U1·U2·…·Un

U= 40

    1. Возможная частота вращения вала электродвигателя

nэл= n· U = 954,8 об/мин


1.5 Подбираем электродвигатель

Исходя из мощности, ориентировочного значения частоты вращения, используя табл.24.9 (уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов) выбран тип электродвигателя:
АИР 90L6/925 ( Nэл= 1,5 кВт; nэл= 925 об/мин. )

Определим диаметр барабана, обеспечивающий необходимую скорость наматывания каната:

Определяем крутящий момент на тихоходном валу:





2. Выбор варианта редуктора


При конструировании должны быть выбраны оптимальные параметры изделия наилучшим образом, удовлетворяющие различным, часто противоречивым требованиям: наименьшей массе, габаритам, стоимости, наибольшему КПД, требуемой жесткости, надежности.

Расчет проводится в два этапа. На первом отыскивают возможные проектные решения и определяют основные показатели качества, необходимые для выбора рационального варианта: массу механизма, межосевое расстояние, материал венца колеса, коэффициент полезного действия. Анализируя результаты расчета, выбирают рациональный вариант.

На втором этапе для выбранного варианта получают все расчетные параметры, требуемые для выпуска чертежей, а также силы в зацеплении, необходимые для расчетов валов и подшипников.

В качестве критерия оптимальности наиболее часто принимают массу изделия. Так как в данном случае производство редукторов серийное, то желательно чтобы размеры и стоимость были минимальны.

Исходные данные к расчету червячной передачи и параметры для выбора варианта приведены в Приложении 1.

После анализа полученных результатов выбираем вариант №1, так как имеет меньшие массу и габариты по сравнению с вариантами №2 и №3.

Окончательный расчет передачи по варианту №1 приведен в Приложении 2.




3.Эскизное проектирование.


3.1 Предварительный расчет диаметров валов.

Предварительные оценки значений диаметров различных участков стальных валов . редуктора определяют по формулам [2 стр.45].


Для быстроходного вала (червяка):

где ТБ = 18,3 Н·м – вращающий момент на быстроходном валу.

По таблице 24.1 [2, стр. 452] выбираем стандартный диаметр: d = 20

Диаметр вала под подшипник качения:

по ряду нормальных линейных размеров принимаем dп = 30 мм для роликовых конических однорядных подшипников.

Диаметр заплечика подшипника:

по ряду нормальных линейных размеров dБП = 36

Т.к. в червяке делаем паз под шпонку, то увеличиваем диаметр под подшипник dп = 50 мм, тогда dБП = 65 мм.




Для тихоходного вала:


где Тt = 546 Н·м – вращающий момент на тихоходном валу.

По таблице 24 [2, стр. 410] выбираем стандартный диаметр: d = 40

Диаметр вала под подшипник качения:

по ряду нормальных линейных размеров принимаем dп = 45 мм для роликовых конических однорядных подшипников.

Диаметр заплечика подшипника:

по ряду нормальных линейных размеров dБП = 56



3.2 Конструирование червячной передачи.

Выпуск крупносерийный. Венец наплавленный. Материал червячного колеса: венец Бронза БрО10Ф1 ГОСТ613-79, ступица Сталь 45 ГОСТ 1050-88;

Материал червяка Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Наиболее технологичными являются эвольвентные и конволютные червяки, а перспективными – нелинейчатые : образованные конусом или тором. Рабочие поверхности шлифуют с высокой точностью конусным или тороидным кругом. Принимаем эвольвентный профиль червяка.


Конструирование венца червячного колеса.


Материал Бронза БрО10Ф1 ГОСТ613-79

Частота вращения червячного колеса невелика, и их балансировку не проводят. Поэтому нерабочие поверхности обода, диска, ступицы колеса оставляем необработанными и делаем конусными с большими радиусами закруглений. Зубья червячных колёс имеют вогнутую форму. Механическую обработку и нарезание зубьев выполняем после соединения венца с центром (посадка с натягом Н7/s6 )

Ширина венца b2 = 45

Число зубьев 40

Модуль зацепления m = 5 мм

Ширина торцов венца S = 2·m + 0,05b2 = 2·5 + 0,05·45= 12,5

Фаски на торцах венца f = 0,5·m = 2,5

Угол фаски

Конструирование ступицы червячного колеса.


Материал сталь Cт45 ГОСТ4543-71

Длина ступицы l = 55

Диаметр ступицы dст ≈ 1,5·d = 95



Конструирование червяка.

Одним из основных требований является обеспечение высокой жесткости червяка. С этой целью расстояние между опорами делаем как можно меньше.

Число заходов 1

Ширина зубчатого венца b1 = 85 мм



3.3 Конструирование корпуса.

Корпусная деталь состоит из стенок , ребер, фланцев и других элементов, соединенных в единое целое. При конструировании литой корпусной детали стенки следует по возможности выполнять одинаковой толщины. Толщину стенок литых деталей уменьшают до величины, определяемой условиями хорошего заполнения формы жидким металлом. Поэтому чем больше размеры корпуса, тем толще должны быть его стенки. Материал корпуса – серый чугун СЧ15. Толщина стенки, отвечающая требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса, вычислим по формуле в зависимости от приведённого габарита N корпуса:

Что соответствует толщине стенки .

Плоскости стенок, встречающиеся под прямым или тупым углом, сопрягают дугами радиусом r = 5 мм, R = 15 мм. Литейные уклоны выполняют по рекомендации [2 c. 290]. Остальные элементы корпусных деталей выполняются по правилам (стр. 290-310) учебника П.Ф. Дунаева, О.П.Леликова.

Корпус червячного редуктора выполняем неразъемным, т.к. имеет достаточно малые габаритные размеры, с двумя окнами на боковых стенках, через которые при сборке вводят в корпус комплект вала с червячным колесом. Боковые крышки центрируют по переходной посадке и крепят к корпусу винтами. Диаметры винтов принимаем d=10 мм, расстояние между винтами lв ≈ 10d.

Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор:

= 10 мм

где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передач. Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес:

Корпус имеет довольно простую форму, поэтому, сравнивая литье по выплавляемым моделям и литье в оболочковые формы, которое значительно дешевле первого, выбираем второй способ. Этот способ применяется для отливок простой формы из чугуна и стали.


Случайные файлы

Файл
20857-1.rtf
3.doc
141207.rtf
referat.doc
153086.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.