
- •Содержание
- •Расчет механизмов электромеханического подъемника
- •1. Расчет силовой винтовой передачи
- •2. Проверка на прочность поперечной балки
- •3. Определение параметров электродвигателя (мотора-редуктора)
- •4. Контрольные вопросы
- •5. Варианты заданий
- •Список использованных источников
- •Требования к оформлению
- •Технические данные асинхронных двигателей переменного тока серии ra
- •Примеры расчётов
- •1 91015, Г. Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ф
едеральное
государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего
профессионального
образования
Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики
Кафедра «Технология обслуживания транспортных средств»
Типаж и эксплуатация технологического оборудования
Методические указания
по выполнению контрольной работы для направления 190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
Санкт-Петербург
2013
ББК 40.72
УДК 631.3(075.8)
К-47
Рекомендованы и одобрены к изданию Учебно-методическим советом СПбГУСЭ, протокол № 8 от 15.05.2013 г.
Одобрены на заседании кафедры «Технология обслуживания транспортных средств», протокол № 3 от 30.04.2013 г.
Типаж и эксплуатация технологического оборудования. Методические указания по выполнению контрольной работы для направления 190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». / сост. В.А. Кляровский. – СПб.: Изд-во СПбГУСЭ, 2013. – 19 с.
В руководстве даны методика проектирования и справочные данные для расчета основных узлов механизмов электромеханического подъемника. Студенты в процессе изучения дисциплины получат навыки по выполнению элементов расчетно-проектировочной работы для создания и модернизации оборудования для обслуживания автомобильного транспорта.
Для студентов заочного отделения обучающихся по направлению (специальности) 190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Профиль подготовки (специализация) «Автомобильный сервис».
Рецензент: канд. техн. наук, проф. Бочков А.А.
© Санкт-Петербургский государственный университет
сервиса и экономики
2
013
г.
Содержание
Методические указания 1
Расчет механизмов электромеханического подъемника 5
1. Расчет силовой винтовой передачи 5
2. Проверка на прочность поперечной балки 8
3. Определение параметров электродвигателя (мотора-редуктора) 9
4. Контрольные вопросы 11
5. Варианты заданий 11
Список использованных источников 12
Приложение А 13
Требования к оформлению 13
Приложение Б 14
Параметры трапецеидальной по ГОСТ 24737-81 14
Приложение В 15
Технические данные асинхронных двигателей переменного тока серии RA 15
Методические указания 3
Расчет механизмов электромеханического подъемника
Задание: В соответствии с индивидуальным вариантом исходных данных выполнить расчёт основных механизмов электромеханического подъемника и определить параметры электродвигателя для его привода.
1. Расчет силовой винтовой передачи
Проектируемая винтовая передача в зависимости от числа стоек подъемника воспринимает часть общего веса. Поэтому вначале определяем вес Q, приходящийся на каждую стойку.
Средний диаметр резьбы винта и гайки d2 определяем из расчета резьбы на износостойкость
,
(1)
где Q – вес, приходящийся на каждую стойку, Н;
k1 – отношение высоты гайки h к среднему диаметру резьбы, принимаем k1 = h/d2 = 1,6;
k2 – коэффициент зависит от вида резьбы. Для трапецеидальной резьбы k2 = 0,5;
[q] – допускаемое давление для резьбы, [q] = 10МПа.
С учётом запаса прочности, необходимого для грузового винта подьёмника, принимаем трапецеидальную однозаходную правую резьбу с диаметром и шагом в соответствие с ГОСТ 24737-81. Параметры трапецеидальной резьбы которая применяется для грузовых винтов указаны в приложении Б.
Принимаем материал винтовой пары: для винта Сталь 45, для гайки – бронза Бр ОЦС-6-6-3.
Затем проверяем условия самоторможения винта
<
r,
(2)
где L – угол подъема винтовой линии;
r – угол трения, для винтовой пары сталь – бронза r = 40.
Угол подъема винтовой линии определяем выражением
,
(3)
где р – шаг резьбы.
Если условия самоторможения не выполняется, принимаем для расчетов винт с меньшим шагом резьбы.
Коэффициент полезного действия винтовой пары определяется выражением
(4)
На винт совместно действуют напряжение растяжения и касательное напряжение от приложенного к винту крутящего момента (рисунок 1).
Рис. 1. Пример конструктивного исполнения верхней опоры грузового винта
Выполним проверку винта на прочность с учетом совместного действия деформации растяжения и кручения.
Условия прочности
sпр £ [s], (5)
где sпр – приведенное напряжение от действия деформации растяжения и кручения, МПа;
[s] – допускаемое напряжение, МПа.
Приведенное напряжение sпр равно
,
(6)
где sр – напряжение растяжения, МПа;
t – касательное напряжение МПа.
Допускаемое напряжение [s] для материала Сталь 45 равно 160МПа.
Напряжение растяжения sр равно
sр
=
(7)
Касательные натяжения t определим по формуле
t
=
,
(8)
где Мкр – крутящий момент прилагаемый к винту, Н × м;
Wр – полярный момент сопротивления, м3
Величина крутящего момента Мкр определяется выражением
Мкр
=
,
(9)
где Мn – момент трения на опорах винта
Мn
=
,
(10)
где f0 – коэффициент трения в подшипниках, f0 = 0,01
Величина полярного момента сопротивления для круглого сечения, вычисляется по выражению
,
(11)
где d1 – внутренний диаметр резьбы, мм
Подставив значения указанных величин в формулы (8), (9), (10), (11) определим значение касательного напряжения действующего на винт.
Затем определим приведенное напряжение в соответствии с формулой (6).
Если условие прочности по приведенному напряжению действующему на винт не соблюдается, принимают винт большего диаметра и повторяют расчет.
Затем определим необходимое число витков резьбы в гайке Z из расчета по допускаемому давлению
,
(12)
где [g] – допускаемое давление в сопряжении винт-гайка, Н/м2;
d – наружный диаметр винта, м;
d1 – внутренний диаметр винта, м.
Для пары сталь – бронза допускаемое удельное давление [g] = 7…13МПа. Примем [g] = 12 МПа.
Подставив в формулу (12) значения указанных величин, получим требуемое число витков с округлением до ближайшего целого значения.
Определим высоту гайки по формуле
h = Р × z, (13)
где Р – шаг резьбы.
Наружный диаметр гайки Dн определим из расчета на растяжение
,
(14)
где [sр] – допустимое напряжение в гайке на растяжение, [sр] = 40МПа;
d – наружный диаметр резьбы;
k – коэффициент запаса прочности, k = 1,5.