Принятые обозначения:

F - тяговое усилие лебедки (H);

V - скорость тяги лебедки (м/с);

- КПД редуктора;

D_б - диаметр барабана (мм);

n_б - частота вращения барабана (об/мин);

u_p - передаточное отношение редуктора;

d_w - начальный диаметр шестерни (мм);

- предел выносливости зубьев (МПа);

S_FM - коэффициент безопасности для зубьев;

- предел контактной выносливости;

- коэффициент ширины зубчатого винца;

z - число зубьев шестерни (колеса);

m - модуль зацепления (мм);

a_w - межосевое расстояние (мм);

b_w - ширина зубьев шестерни (колеса) (мм);

W_FT - расчетная удельная нагрузка (Н);

T - крутящий момент на валу (Н*м);

d - диаметр вала (мм);

L_h - время работы передачи (ч);

u - передаточное отношение зубчатой передачи;

K_HL, K_FL - коэффициенты долговечности;

K_H , K_HV - коэффициенты неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий;

K_FC - коэффициент, учитывающий приложение 2-х-сторонней нагрузки;

Y_R - коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности зуба;

Y_S - коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений;

N_F - число циклов перемены напряжений при изгибе;

N_H - число циклов перемены напряжений при расчете на контактную выносливость;

1. Кинематический расчет:

а) определение мощности двигателя и элементов исполнительного органа.

F_т=2325H - сила тяги;

V=0.4 м/с-скорость каната;

Мощность двигателя определяется, как

;

_{КПД редуктора}

Принимаем «Двигатель АИР 71В2 ТУ 16-525.564-84»

Р_дв=1,1кВт;

n_ДВ=2805об/мин

(Диаметр вала на выходе d_{В ДВ}= 19 мм)

б) определение разрывного усилия и выбор диаметра троса.

, где k=6 и ;

По таблице выбираем стальной канат d_К=4мм, соответствующий

F_разр=13950Н.

в) определение диаметра барабана

D_бар=(20...25)d_К, принимаем D_бар=25d_К=254=100мм;.

Определение числа оборотов барабана:

;

г) определение общего передаточного отношения редуктора и разбивка его по ступеням.

;

Разбивка передаточного числа редуктора по ступеням. Передаточное число быстроходной ступени:

U_цп=4.5, тогда

;

Окончательно принимаем U_цп=4,6;

2 Расчет цилиндрической передачи

2.1 Выбор материала шестерни и колеса.

Таблица 2.1

Элемент передачи	Заготовка	Марка стали	Термообработка	в, МПА	т, МПА	Твёрдость поверхности не менее	Базовые числа циклов
Шестерня	Поковка	40Х	Объёмная закалка	1000	850	50 HRC	NHD1= 6·107 NFD1= 4·106
Колесо	Поковка	40Х	Объёмная закалка	1000	850	45 HRC	NHD2= 4·107 NFD2= 4·106

2.2 Расчёт по допускаемым напряжениям.

Определение числа зубьев шестерни и колеса:

_{Частота вращения шестерни и колеса:}

;

;

Определение базового количества циклов напряжений :

Определение циклов напряжений при постоянном режиме работы :

;

;

Определение коэффициента долговечности:

; m=20;

;

;