МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «ДОРОЖНІ МАШИНИ»
Розрахунково-пояснювальна записка
до курсової роботи
з дисципліни
«Деталі машин і підйомно-транспортне обладнання»
Виконав: студент групи АТ – ІІІ - 2
Чернюк В.В.
Керівник: …………………Дем’янюк В.А.
Київ 2013
НТУ, кафедра ДМ |
1. Завдання на курсову роботу |
№ 202 |
|||||
1
– Електродвигун
2
– Муфта і гальмо
3
– Редуктор
4
– Відкрита зубчаста
передача
5
– Барабан
6
– Поліспаст
|
|||||||
П
№
варіанта |
Вантажо- підйомність,
Q |
Швидкість підняття вантажу, V |
Передаточне |
|
Термін служби привода, Lh |
||
число зубчастої передачі редуктора Uр |
Режим роботи
|
||||||
|
т |
м/с |
- |
- |
год |
||
1 |
4,0 |
0,32 |
3,55 |
легкий |
29000 |
||
2 |
5,0 |
0,25 |
5,0 |
важкий |
21000 |
||
3 |
6,3 |
0,2 |
4,5 |
легкий |
30500 |
||
4 |
8,0 |
0,16 |
5,6 |
легкий |
23000 |
||
5 |
10,0 |
0,25 |
5,0 |
легкий |
15500 |
||
6 |
12,5 |
0,2 |
5,6 |
легкий |
22500 |
||
7 |
16,0 |
0,16 |
6,3 |
легкий |
24500 |
||
8 |
4,0 |
0,4 |
4,0 |
легкий |
22500 |
||
9 |
5,0 |
0,32 |
4,0 |
легкий |
16500 |
||
10 |
6,3 |
0,25 |
5,0 |
легкий |
20500 |
||
11 |
8,0 |
0,2 |
6,3 |
легкий |
23500 |
||
12 |
10,0 |
0,2 |
5,6 |
середній |
21500 |
||
13 |
12,5 |
0,25 |
6,3 |
легкий |
17000 |
||
14 |
3,2 |
0,2 |
6,3 |
важкий |
19000 |
||
15 |
4,0 |
0,5 |
4,5 |
особ. важк |
25000 |
||
16 |
5,0 |
0,2 |
5,6 |
середній |
18500 |
||
17 |
6,3 |
0,32 |
5,6 |
особ. важк |
20500 |
||
18 |
8,0 |
0,32 |
4,0 |
легкий |
26500 |
||
19 |
10,0 |
0,16 |
6,3 |
легкий |
27000 |
||
20 |
3,2 |
0,25 |
4,5 |
важкий |
28500 |
||
21 |
3,2 |
0,32 |
5,0 |
важкий |
20000 |
||
22 |
4,0 |
0,25 |
5,0 |
середній |
25000 |
||
23 |
5,0 |
0,4 |
5,0 |
особ. важк |
21000 |
||
24 |
6,3 |
0,4 |
3,55 |
легкий |
24000 |
||
25 |
8,0 |
0,25 |
6,3 |
особ. важк |
23000 |
||
26 |
10,0 |
0,125 |
6,3 |
легкий |
19000 |
||
27 |
3,2 |
0,4 |
4,0 |
важкий |
20000 |
||
28 |
3,2 |
0,5 |
3,15 |
легкий |
17000 |
||
29 |
6,3 |
0,16 |
6,3 |
середній |
15000 |
||
30 |
8,0 |
0,125 |
6,3 |
легкий |
21000 |
||
Студент ……………Чернюк В.В. Група АТ – ІІІ –2
Результати розрахунків
uр=6,3
|
n1= 975 об /хв
|
Т1= 221,75 Н·м
|
aw = 224 мм
|
d1 = 63 мм
|
d2 = 385 мм
|
bш = 94 мм
|
Зміст
1. Визначення силових і кінематичних параметрів приводу………………5
2. Проектний розрахунок зубчастої передачі…………………………...…….9
3. Розрахунок валів редуктора……………………………………………..……
3.1. Розрахунок ведучого вала редуктора………………………………12
3.2. Визначення параметрів веденого вала редуктора…………...…18
4. Розрахунок підшипників редуктора………………………………………..
4.1. Розрахунок підшипників ведучого вала…………………………………18
4.2. Визначення параметрів підшипників веденого вала……………..….19
5. Коротка характеристика редуктора………………………………………..20
Література, рекомендована для виконання курсової роботи…………….21
Специфікація………………………………………………………………………
1. Визначення кінематичних і силових параметрів приводу
Примітки: В межах підрозділу 2.1 прийнята незалежна система нумерації розділів і підрозділів. При оформленні записки кожен розділ слід починати з нової сторінки.
Дані для розрахунку:
вантажопідйомність, Q = 8,0 т;
швидкість підйому вантажу, Vв = 0,25 м/с;
передаточне число зубчастої передачі редуктора, uр = 6,3;
режим роботи – особливо важкий (ОВ).
Використовуючи ці дані необхідно визначити:
потужність електродвигуна;
діаметри каната і барабана;
передаточні числа привода;
- частоти та кутові швидкості обертання валів привода;
- обертові моменти на валах привода.
Визначення потужності електродвигуна
Потужність на барабані механізму підйому вантажу знаходимо за формулою
де
- вага вантажу, Н
V - швидкість підйому вантажу, м/с;
-
коефіцієнт корисної дії поліспаста,
який розраховується за формулою
,
де
- коефіцієнт корисної дії одного блоку
(приймаємо
);
-
кратність поліспаста, яку розраховуємо
за формулою
,
де
z
– кількість
віток каната, на яких висить вантаж;
–
кількість
віток каната, що намотуються на барабан.
В заданому варіанті z =3 і =1, тому
.
,
а потужність на барабані
.
Розрахункову потужність електродвигуна приводу знаходимо за формулою
,
де
- коефіцієнт корисної дії приводу. Згідно
заданій схемі приводу
,
де
- коефіцієнт корисної дії муфти-гальма,
розташованої між електродвигуном і
редуктором (для муфти типу МПВП приймаємо
);
-
коефіцієнт корисної дії однієї пари
підшипників кочення (приймаємо
);
-
кількість пар підшипників кочення
(
=3);
-
коефіцієнт корисної дії зубчастої
передачі редуктора (приймаємо
);
-
коефіцієнт корисної дії відкритої
циліндричної передачі (приймаємо
).
Тоді
.
Розрахункова потужність електродвигуна приводу складає:
.
Тип
і параметри електродвигуна вибираємо
за табл. Д1.1 (додаток 1) (оскільки кранові
електродвигуни мають запас потужності
15%...20%, то можна вибирати електродвигуни
зі зменшеними показниками потужності).
Для середнього режиму роботи вибираємо
електродвигун: тип МТF 412-6; номінальна
потужність двигуна
;
(тривалість включення ТВ = 60%).
Примітка: При виборі електродвигуна за табл. Д 1.1 (Додаток 1) необхідно враховувати заданий режим роботи (Л, С, В, ОВ) і відповідну йому тривалість включення ТВ.
Визначення діаметрів каната і барабана
Максимальне
зусилля
,
що діє в канаті визначається за формулою
.
Згідно
заданій схемі поліспаста, кількість
віток каната, на яких висить вантаж
.
Тому
.
Розривне
зусилля
в канаті
,
де
-
коефіцієнт запасу міцності, значення
якого вибирається з табл. Д1.2 (додаток
1). Для особливо важкого режиму роботи
,
тому
.
Діаметр
канату
визначається за табл. Д1.3 (додаток 1) в
залежності від
.
Приймаємо канат типу ЛК-Р:
;
;
.
Діаметр барабана механізму підйому вантажу визначаємо за формулою:
,
де
- коефіцієнт, який вибирається за табл.
Д1.2 (додаток 1).
Для
особливо важкого режиму роботи
.
Тоді
.
За ДСТУ 2451-94 діаметр барабанів бажано вибирати із значень: 160, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 630, 800, 1000 мм.
Допускається зменшення діаметра барабана на 15% відносно розрахункового значення з наступним округленням до найближчого числа, кратного 10.
Приймаємо
діаметр барабана
.
Діаметр барабана по центрах розміщення каната на барабані
.
Визначення передаточних чисел привода
Визначаємо
кутову швидкість обертання барабана,
обумовлену швидкістю
підйому вантажу і кратністю
поліспаста
.
Частота обертання барабану
.
Загальне передаточне число привода знаходимо за формулою
.
З іншого боку, загальне передаточне число привода можна виразити як добуток
,
де
- передаточне число зубчастої передачі
редуктора;
- передаточне число відкритої зубчастої
передачі.
.
Передаточне число не стандартизується.
Визначення частот та кутових швидкостей обертання валів привода
Вал двигуна (ведучий вал редуктора):
;
.
Ведений вал редуктора (ведучий вал відкритої зубчастої передачі):
;
.
Ведений вал відкритої зубчастої передачі:
;
.
Перевіркою
правильності виконаних розрахунків є
близькі значення параметрів:
і
.
Перевіряємо:
;
.
Визначення обертових моментів на валах привода
Вал двигуна
.
Ведучий вал редуктора
.
Ведений вал редуктора (ведучий вал відкритої зубчастої передачі)
.
Ведений вал відкритої зубчастої передачі (вал барабана)
.
Для
перевірки правильності визначення
обертових моментів розраховуємо
за формулою
.
Близькі значення обертових моментів , визначених за двома
формулами, свідчить про вірність силових розрахунків привода.