2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВИНТОВЫХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПОДЪЕМНИКОВ

грузоподъемность;

внутреннее расстояние между стойками В – один из основных

бА

параметров, определяющих удобство работы. Большинство моделей

имеют размер В от 2,4 до 2,9 м. Чем больше В, тем удобнее проводить

работы, однако при этом возрастают нагрузки на стойки;

минимальная высота опускания подхватов при установке

автомобиля на подъемник, у современныхДподъемников равна 0,1 м;

высота подъема Нп, обычно Нп= 1,7... 2,0 м.

Расчет винтовых электромеханических подъемников осуществ-

определяют геометрические параметры каретки и опорных

И

роликов, обосновывают форму и размеры поперечного сечения

стойки;

ников с неподв жными винтами и вращающимися гайками. В этом

случае электродв гатель и редуктор устанавливаются на подъемной

раме, а вращен е гаек осуществляется цепной передачей, смонтиро-

С

ванной в пустотелой коро ке подъемной рамы [1, 4].

Пр меры о щего вида подъёмника и сборочного чертежа стойки

в пр ложен ях 2 и 3.

2.2 Расчёт основных параметров

приведены

Нагрузка на од н винт (на одну стойку) подъемника, Н [4]

бА

F

Ga

Кр

,

(2.1)

n

подъемников.

Длина плеча подхвата (рис. 2.2)

СD

1 B L,

(2.2)

где B – ширина автомобиля, м; L

4

И

– запас по ширине на сторону, м.

Меньшее значение L берется дляДлегковых автомобилей.

Диаметр роликов d берут

в пределах 0,05...0,07 м.

Можно

Ma

Rk AK QCD 0

,

(2.3)

X

Ra Rk 0

Отсюда Rk =QCD/AK;

Ra

Rk независимо от соотношения размеров

AK и CD.

допускаемые напряжения сравнительно малы и ролики по длине и

диаметру получаются очень большими. Поэтому, как правило,

контактирующие поверхности подвергаются термообработке и

С6

6

рассчитываются по контактным напряжениям, Па, [1]

k 0,418

qEпр

,

(2.4)

rпр

где [ к] – допуст мые контакные напряжения при линейном контакте

азотирован

[ к]

роликов

направляющ х, Па, [ к] =2,8 т при объемной закалке;

=5 10 (HRC) – при закалке ТВЧ; [ к]=40 10 (HRC) – при цементации и

поверхностей (HRC – твердость поверхностей по

Роквеллу,

бА

т – предел текучести, Па, для качественных конструк-

Д

И

Рис. 2.2. Схема действия сил на опорные ролики

Если ролик и направляющая изготовлены из одинакового

материала, то Епр=Е1=Е2,

1

1

1

,

(2.5)

rпр

r1

r2

1

1

.

(2.6)

rпр

r1

После подстановки полученных результатов в уравнение (4) и

замены r1

через d/2 распределенная нагрузка [4]

С

q

q

k 2 d

,

(2.7)

2*0.174Es

где s=1,2,…1,3 – коэфф циент запаса;

Дл на рол ка, м,

ки

l

Rk

,

(2.8)

Рол

в процессе качения

по направляющим

создают

дополн тельное ус л е на винте, Н,

бА

(2.9)

Fg Rk

fz,

где f = 0,01 - коэфф ц ент трения качения; z - число роликов в стойке.

Уточненное ус л е на винте, Н,

Fy F Fg ,

(2.10)

dв

4F

,

(2.11)

0,7 сж

где [ сж]– допускаемые напряжения сжатии материала, Па

сж В / n ,

(2.12)

где n = 2,5…3 – коэфф циент запаса прочности; â = 180…200 Па.

Рассч тав

dв,

например

по

ГОСТ 9484-81

«Резьба

самоторможения

трапец

дальная. Профили» выбирают для трапецеидальной, резьбы

Сшаг Р, средн й д аметр dср

резьбы и наружный диаметр dн . Для

прямоугольной

ли упорной резьб пользуются другими ГОСТами.

Для

нео ходимо,

чтобы , где – угол

необходимо

подъема в нтовой л

; – угол трения. При коэффициенте трения

в паре в

нт-гайка f = 0,1, = 5,5 , =4…5 .

Затем проверяют условие самоторможения винта, [4]

А2

(2.13)

arctg P

/ dср

,

Если ,

уменьшить шаг винта.

Наружный диаметр гайки D, м, определяют из условия

прочности

её тела на

растяжение

с допущением, что вся сила F

Д1

воспринимается той частью гайки, которая расположена вне фланца

D

4F

dí ,

(2.14)

ð

где [ р]–

допускаемые напряжения при растяжении материала, Па,

выбираются по табл. 2.1.

И

Наружный диаметр фланца гайки D , м, определяют из условия

прочности на смятие

D

4F

D2 ,

(2.15)

см

1

где [ см]– допускаемые напряжения при смятии материала, Па,

выбираются по табл. 2.1.

Высота гайки H и число витков z гайки:

H=k dн,

(2.16)

z

H

,

(2.17)

P

Расчет крутящего момента, прилагаемого к винту на упорном

С

подшипнике

dср

d

Mкр

Fy

tg Fy f1

n

,

(2.18)

где f1 0,01, а dп

2

2

–

диаметр

дорожки

тел

качения

упорного

напряжения

подшипн ка, м.

Таблица 2.1

Допуст мые

для материалов деталей передач

бА

винт – гайка скольжения

Параметр

Материал

Значение,

винта

гайки

МПа

Допуст мое давлен е в

Закалённая сталь

Бронза

10…13

паре винт-гайка

Незакалённая

сталь

Чугун

5…6

Допустимое напряжение

Бронза

42…55

при смятии для материала

–

Чугун

20…24

гайки

Допустимое напряжение

Д

при растяжении для

–

Бронза

34…44

материала гайки

Чугун

20…24

Допустимое напряжение

Сталь 45

–

130

при растяжении или сжатии

И

для материала винта

Сталь 50

–

170

Так как частота вращения вала невелика, подбор подшипника

ведется по статической грузоподъемности

Fc Fy,

(2.19)

Скорость подъема п принимается равной 1,5...2 м/мин. Частота

вращения винта, об/мин,

п

nв

,

(2.20)

P

С

i

nэдв

,

(2.21)

nв

Если i

4, можно использовать для передачи момента от

электродвигателя к винту клиноременную передачу. В противном

случае необход мо подобрать редуктор.

Мощность электродвигателя одной стойки [1, 3, 4]

используется

M

кр nв

N

Mкр

,

(2.22)

м

м

где м – механ ческий кпд трансмиссии. При использовании

бА

клиноременной

передачи м

= 0,96. Если установлен редуктор,

принимается м

указанный в справочнике. Если на несколько стоек

передачей, то

од н пр вод,

а

ходовые винты соединены цепной

Nэл

nв

N

,

(2.23)

ц

где ц – кпд цепной передачи.

действие

Стойка

подъёмника

испытывает совместное

Д

сжимающих и изгибающих нагрузок. Условие прочности при этом

запишется в виде

F

FL

FA ,

(2.24)

S

Wy

Wx

направлении, м; [ ]– допускаемые нормальные напряжения для

материала стойки, Па.

И