Расчет и проектирование привода лебедки (124164)

Посмотреть архив целиком

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»






Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по «Деталям машин и основам конструирования»


Тема: Расчет и проектирование привода лебедки





Выполнил:

студент гр.

специальность


Проверил:








2009


Содержание


Введение

1. Кинематический и силовой расчет

2. Расчет косозубой передачи

3. Расчет шевронной передачи

4. Расчет валов редуктора

5. Расчет и конструирование подшипниковых узлов

6. Подбор и проверочный расчет шпонок

7. Определение конструктивных размеров зубчатой передачи

8. Определение конструктивных размеров корпуса

9. Определение конструктивных размеров крышек подшипников

10. Выбор масла, смазочных устройств

16. Выбор и проверочный расчет муфт

17. Сборка редуктора

18. Техника безопасности

Список использованной литературы



Введение


В создании материально-технической базы значительная роль отводится подъемно-транспортному машиностроению, перед которым поставлена задача широкого внедрения во всех областях народного хозяйства комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, ликвидации ручных погрузочно-разгрузочных работ и исключения тяжелого ручного труда при выполнении основных и вспомогательных производственных операций. Современные поточные технологические и автоматизированные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции органически связаны с применением разнообразных грузоподъемных машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов.

Правильный выбор грузоподъемного оборудования является основным фактором нормальной работы и высокой эффективности производства. Нельзя обеспечить устойчивый ритм производства на современной ступени его интенсификации без согласованной и безотказной работы современных средств механизации внутрицехового и межцехового транспортирования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на всех стадиях обработки и складирования. Успешно осуществляется переход от применения отдельных видов подъемно-транспортной техники к внедрению высокопроизводительных комплексов. Создаются принципиально новые системы грузоподъемных машин для комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ. Современные высокопроизводительные грузоподъемные машины, имеющие высокие скорости и большую грузоподъемность, появились в результате постепенного совершенствования машин в течение долгого времени.

В грузоподъемных машинах применяют электропривод с двигателями постоянного и переменного тока. Основным преимуществом двигателей постоянного тока является возможность регулирования скорости в широких пределах и получения механических характеристик, наиболее полно удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к работе грузоподъемных машин. Кроме того, двигатели постоянного тока обладают большей перегрузочной способностью и более напряженным режимом работы.

Электропривод с двигателем переменного тока по сравнению с приводом постоянного тока обладает более низкой стоимостью и меньшими затратами при эксплуатации, вследствие более простой и надежной конструкции. Кроме того, электродвигатели переменного тока получают электроэнергию непосредственно из сети, а для электродвигателей постоянного тока требуются индивидуальные или цеховые преобразовательные устройства.

Примерный вид привода лебедки приведен на рис.1


Рис.1 Примерная схема привода лебедки


где: 1-двухступенчатый редуктор, 2-электродвигатель, 3-ограничитель подъема.


Кинематическая схема заданного привода лебедки приведена на рис.2.

Вращение привода передается от вала электродвигателя 1 к выходной муфте 4 через входную муфту 2 и двухступенчатый редуктор 3.

Рис.2 Кинематическая схема привода лебедки.



1. Кинематический и силовой расчет


Исходные данные:

  • вращающий момент на выходном валу Т3=1260Нм;

  • угловая скорость выходного вала ω3=4с-1;

Определяем мощность на выходном валу Р3= Т3х ω3=1260х4=5040Вт.

Определяем общий КПД привода по схеме привода


ηобщкп ηшп ηм ηп (1.1)


где [1, с.5, табл.1.1]: ηкп=0,97- КПД косозубой передачи;

ηшп=0,97 - КПД шевронной передачи;

ηм=0,982 – потери в муфтах;

ηп=0,993- коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках 3-х валов.

Сделав подстановку в формулу (2.1) получим:

ηобщ.=0,97*0,97*0,982*0,993=0,877

Определяем мощность, необходимую на входе [1,с.4]


Ртр3общ. (1.2)


где Ртр – требуемая мощность двигателя:

Ртр=5,04/0,877=5,75кВт

Выбираем электродвигатель [1,с.390,табл. П1,П2]

Пробуем двигатель 4А132М6У3:

Рдв.=7,5кВт;

nс=1000об/мин;

S=1,3%

dдв.=38мм.

Определяем номинальную частоту вращения электродвигателя по формуле (1.3) [1,c.6]:

nном=nc·(1-S); nном=1000·(1-0,013);

nном=870 об/мин

По формуле (2.4) определяем угловую скорость вала двигателя

ωдвnдв/30=π*870/30=91,1рад/с;

Определяем общее передаточное число привода

U=ωдв./ω3=91,1/4=22,8


Производим разбивку передаточного числа по ступеням. По схеме привода


Uобщ.=U1· U2; (1.3)


Назначаем по рекомендации [1,табл.1.2]:

U1=5;

тогда

U2= Uобщ./U1;

U2=4,56, что входит в рекомендуемые пределы

Принимаем U2=4,5.

Тогда уточняем передаточное число привода по формуле (2.3):

Uобщ.=5х4,5=22,5

Принимаем окончательно электродвигатель марки 4А136М6 с dвых=38мм.

Угловые скорости определяем по формуле


ω=πn/30 (1.4)


По схеме привода (рис.2) и формуле (1.4) определяем частоты вращения и угловые скорости каждого вала

n1= nдв

n2= nдв/U1=870/5=174об/мин;

ω2n2/30=π*174/30=18,2 рад/с;

n3= n2/U2=174/4,5=38,7 об/мин;

ω3n3/30=π*38,7/30=4 рад/с.

Определяем мощность на каждом валу по схеме привода

Р1дв ηм=7,5*0,98=7,35 кВт;

Р21 ηкп ηп=7,35*0,97*0,992=7,06 кВт;

Р32 ηшп ηп =7,06*0,97*0,99=6,78 кВт.

Определяем вращающие моменты на каждом валу привода по формуле


(Нм) (1.5)


;

;

;

.

Все рассчитанные параметры сводим в табл.1.


Параметры кинематического расчета Таблица 1

вала

n, об/мин

ω, рад/с

Р, кВт

Т, Нм

U

Дв

870

91,1

7,5

82,3


1

870

91,1

7,35

80,7

5

2

174

18,2

7,06

388

4,5

3

38,7

4

6,78

1964

2. Расчет косозубой передачи


2.1 Исходные данные


Мощность на валу шестерни и колеса Р1=7,35 кВт

Р2=7,06 кВт

Вращающий момент на шестерне и колесе Т1=80,7 Нм

Т2=388 Нм

Передаточное число U=5

Частота вращения шестерни и колеса n1=870 об/мин

n2=174 об/мин

Угловая скорость вращения шестерни и колеса ω1=91,1 рад/с

ω3=18,2 рад/с

Угол наклона зубьев β1=13˚

Расположение колес относительно опор симметричное.


2.2 Расчет параметров зубчатой передачи


Выбираем материал для шестерни и колеса по табл.3.3 [1,c.34]:

шестерня – сталь 40Х, термообработка – улучшение 270НВ,

колесо - сталь 40Х, термообработка – улучшение 250НВ.

Определяем допускаемое контактное напряжение по формуле (3.9) [1,c.33]:


(2.1)


где σHlimb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов;

КHL – коэффициент долговечности;

[SH] – коэффициент безопасности;

по [1,c.33]: КHL =1; [SH] =1,1.

Определяем σHlimb по табл.3.2 [1,c.34]:


σHlimb =2НВ+70; (2.2)


σHlimb1 =2270+70; σHlimb1 =610МПа;

σHlimb2 =2250+70; σHlimb1 =570МПа.

Сделав подстановку в формулу (3.1) получим

; МПа;

; МПа.

Определяем допускаемое расчетное напряжение по формуле (3.10) [1,c.35]:


(2.3)


;

МПа.

Определяем межосевое расстояние передачи по формуле (3.7) [1,c.32]:


(2.4)


де Ка – числовой коэффициент;

К – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца;

- коэффициент ширины;

Т2 – вращающий момент на колесе

Выбираем коэффициенты:

Ка =43 [1,c.32];

К =1,1 [1,c.32,табл.3.1];

=0,315 назначаем по ГОСТ2185-66 с учетом рекомендаций [1,c.36];

Т2=388Нм.

Подставив значения в формулу (3.4) получим:

; мм;

Принимаем окончательно по ГОСТ2185-66 [1,c.36]

мм.

Определяем модуль [1,c.36]:


(2.5)


;

;

Принимаем по ГОСТ9563-60 модуль mn=2,0мм [1,c.36]


Случайные файлы

Файл
131154.rtf
35051.rtf
book.doc
4515.rtf
158030.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.