З адание

Рассчитать и спроектировать узел промежуточного вала двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора (схема № 24), используемого в приводе лебедки (схема № 92).

Быстроходная ступень с прямозубым зацеплением, тихоходная ступень с косозубым.

Рисунок 1 – Схема привода и редуктора

Исходные данные:

Сила тяги F_к = 9 кH;

Скорость подъема груза V = 38 м/мин;

Длительность работы (ресурс) L_h =12000 ч;

Режим нагружения III.

Серийность производства – среднесерийное.

Введение

Привод (рис. 1) состоит из электродвигателя, муфты, соединяющей вал электродвигателя и входной вал редуктора, редуктора, барабана, троса. Подъем груза осуществляется тросом, наматываемым на барабан. Барабан приводится в движение от электродвигателя через муфту и редуктор. Редуктор осуществляет повышение крутящего момента и снижает частоту вращения до требуемой величины.

Редуктор состоит из быстроходной цилиндрической прямозубой передачи и тихоходной цилиндрической косозубой передачи. Смазка редуктора осуществляется разбрызгиванием масла за счет погружения в него колес.

1 Расчет рабочего органа машины

1.1 Расчет диаметра грузового каната

Диаметр грузового каната d_к определяется по формуле:

, (1)

где F_к – усилие в канате, Н.

мм.

По ГОСТ 6636–69 принимаем d_к = 9,5 мм.

1.2 Определение диаметра и длины барабана

Диаметр грузового барабана лебедки предварительно назначается из условия:

, (2)

,

Полученное значение округляется в большую сторону по ряду нормальных линейных размеров.

Принимаем D_б = 240 мм.

Длина барабана мм. (3)

1.3 Определение крутящего момента и частоты вращения барабана

Частота вращения барабана вычисляется по формуле:

, (4)

где V_к – скорость каната, навиваемого на барабан, м/с.

Крутящий момент барабана вычисляется по формуле:

(5)

Н^.м.

2 Выбор электродвигателя

2.1 Определение потребляемой мощности для подъема груза

Потребляемую мощность определим по формуле

, (6)

где - КПД привода, определяемый по формуле

, (7)

г де -КПД барабана [2, табл.1.1];

-КПД тихоходной ступени, [2, табл.1.1];

-КПД муфты, [2, табл.1.1].

,

кВт.

2.2 Определение диапазона частот вращения вала электродвигателя

Частота вращения вала электродвигателя определяется по формуле

, (8)

где -диапазон передаточных чисел цилиндрического редуктора, _;

об/мин

2.3 Выбор электродвигателя

Подбираем электродвигатель по табл. 24.8 [2]

AИР 132М6/960ТУ(6-525.564-84), где 960 – номинальная частота вращения двигателя, n_э=960об/мин.

3 Определение передаточного числа привода и передаточного числа редуктора

Передаточное число привода определяется формулой:

. (9)

Передаточное число редуктора равно передаточному числу привода:

.

4 Разработка исходных данных для ввода в ЭВМ

4.1 Крутящий момент на выходном валу

кН/м. (10)