Загальне передаточне число:

U= , (2)

де 𝝎_дв. = , (3)

𝝎_дв. = .

U = .

У приводі лебідки встановлен редуктор з передаточним числом U_p = 20,49 і відкрита передача з передаточним числом U_в.n. = 4,22.

Таким чином загальне передаточне число:

U=U_p·U_в.n., (4)

U = 20,49·4,22=86,4.

Кутові швидкості валів:

𝝎₁=𝝎_дв.=104,7с^-1;

𝝎₂= , (5)

де U₁ – передаточне число першої зубчастої передачі, U₁ = 3,95.

𝝎₂ = .

𝝎₃ = , (6)

де U₂ – передаточне число другої зубчастої передачі, U₂ = 5,18.

𝝎_{3 = .}

𝝎₄ , (7)

де U₃–передаточне число відкритої зубчастої передачі; U₃ = 4,2.

𝝎₄= .

Визначаємо крутні моменти на валах:

Т₁= , (8)

Т₁ = Н·м.

Т₂=Т₁·U₁ ·_з.п. ·_п , (9)

Т₂ = 1691·3,95·0,98·0,99=6482 Н·м.

Т₃=Т₂·U₂·_з.п.·_п , (10)

Т₃ = 6482·5,18·0,98·0,99=32578 Н·м.

Т₄=Т₃·U_в.n.·_в.п.·_п, (11)

Т₄ = 32578·4,2·0,96·0,99=130040 Н·м.

2.3 Розрахунок передачі.

Розрахунок зубчастої, черв'ячної або іншої передачі проводиться за методиками, вивченими в курсі "Технічна механіка". При цьому основною літературою є підручник "Курсовое проектирование деталей машин" Чернавского С.А. и др., 1979 г.

Розрахунок передачі слід вести в наступній послідовності:

- вибір матеріалів для шестерні та колеса;

- визначення допустимих контактних напружень;

- визначення основних параметрів передачі;

- визначення окружної швидкості коліс, призначення ступеня точності і уточнення коефіцієнта навантаження;

- перевірка контактних напружень;

- визначення сил, що діють в зачепленні;

- перевірка зубців на витривалість по напруженням вигину.

2.4 Розрахунок на міцність.

Розрахунок на міцність робочої деталі, краще, яка частіше виходить з ладу. Наприклад: вал редуктора, ходове колесо, канат, барабан та ін..

Розрахунок деталей на міцність здійснюється за окремими методиками з використанням навчальної та довідкової літератури, що додається у списку використаних джерел.

2.5 Розрахунок робочої деталі за допомогою ремонтних розмірів.

При розкритті цього питання студент повинен згадати існуючі види пошкодження деталей і поєднати їх з методом відновлення деталей за допомогою ремонтних розмірів. Далі, необхідно розрахувати ремонтні розміри для вузла, наприклад вала з підшипником і виконати ремонтне креслення цих деталей. Наприклад:

Під час роботи посадка вала і зубчастого колеса порушується що приводить до зменшення діаметру і звеличення зазору між поверхнями спряження. В загальному випадку відновлення вузла «вал- зубчасте колесо» можна зробити методом ремонтних розмірів, який пропонує обробку поверхонь до наступного ремонтного розміру під номінальний розмір спряженої деталі.

Визначаємо ремонтні розміри для вузла третього вала редуктора, до якого входить сам вал і шестерня відкритої передачі.

Визначаэмо міжремонтний інтервал за формулою:

_{γ=2·(δ1+δ2) (12 )}

_{γ=2·(1+1,5)=5мм.}

Кількість переточувань для вала:

_{(13 )}

де d-номінальний діаметр вала;

d_min-мінімальний діаметр вала, d_min= 205 мм.

Отже можливо переточити вал тільки один раз.

Визначаємо ремонтний розмір вала за формулою:

, (14)

d_р=210-5=205 мм.

Кількість переточувань для шестерні:

₍₁₅₎

де D_max=215 мм.

Отже можливо переточити шестерню тільки один раз.

Визначаємо ремонтний розмір шестерні за формулою:

, (16)

D_р=210+5=215 мм.

Складаємо ремонтне креслення вала, рисунок 1 і шестерні, рисунок 2.

2,5

∅ 210

∅ 205

∅ 210

Рисунок 1- Ремонтне креслення вала

2,5

∅ 210

∅

215

Рисунок 2- Ремонтне креслення шестерні

2.6. Технологічні розрахунки

Цей пункт містить технологічні розрахунки: визначення температури нагрівання при напресовці деталі; зусилля запресовки; розрахунок каната і вибір стропа під час ремонтних робіт.

Наприклад:

2.6.1 Температура нагрівання.

Для установки стальної напівмуфти на вал d = 100 Н7/р6 необхідно забезпечити максимальний натяг N_max, мм.

N_max=es-EI, (17)

де es- верхнє відхилення вала, мм;

EI- нижнє відхилення отвору.

Відхилення для отвору :

D = Ø 100 Н7; es=+0,035 мм; EI=0 мм, [9] с. 110.

Відхилення для вала:

d = Ø 100 р6; es=+0,059 мм; еi=+0,037 мм, [9] с. 110.

N_max = 0,059–0=0,059 мм.

Визначаємо мінімальну температуру нагріву напівмуфти:

, [10] с. 282. (18)

⁰С.

де α – коефіцієнт лінійного розширення, α = 0,000012, [10] с.19.

При демонтажі температура нагріву може бути в 2-3 рази менша.

2.6.2 Зусилля запресовки.

При виборі способу та обладнання для запресовки барабана на вал, визначаємо зусилля F за емпіричною формулою:

, (19)

де D-зовнішній діаметр маточини барабана, D=68мм, згідно кресленню;

– довжина поверхні спряження, ;

а – коефіцієнт матеріалу, при сталевій маточині а=75, [10].

.

Для запресовки барабана на вал редуктора обираємо пневматичний прес із зусиллям F_п=50кН, [10].

2.6.3 Розрахунок і вибір стропа.

Наприклад:

Обираємо строп для демонтажу і монтажу редуктора, який, згідно ремонтній відомості має найбільшу вагу . Попередньо намічаємо строп типу СКП. У масштабі виконуємо схему строповки, рисунок 3.

Зусилля в одній вітці стропа:

, (20)

де – коефіцієнт, який залежить від кута α нахилу вітки стропа, при , , [15], с.21;

– кількість віток, або стропів, ;

– коефіцієнт нерівномірності навантаження, на вітках стропів, , при , [15].

За формулою 25:

.

Розривне зусилля у вітці стропа:

, (21)

де – коефіцієнт запасу міцності; для стропів [12], с.195.

.

Згідно розривному зусиллю обираємо канат типа ЛК-Р конструкції 6·19+1о.с., де:

- допустиме розривне зусилля ;

- діаметр каната ;

- маркировочна група , [12], с.181.

З каната виробляємо строп типу СКК1-0,32ГОСТ25573-82 у кількості двох штук, де , [12], с.172.

Визначаємо довжину стропа L_c.

Згідно схемі строповці, рисунок 3.

, (22)

де L_c – довжина стропа.

.

Із формули 27:

Графічна частина.

До графічної частини належить виконання складального креслення механізму (формат А1), і на окремому листі (формат А2) – дві деталі, які найчастіше зношуються.

Рисунок 3- Схема строповки редуктора