СОДЕРЖАНИЕ
Задание на курсовой проект 4
Введение 5 1. Расчет данных для ЭВМ 6
1.1 Подбор электродвигателя 6
1.2 Назначение термообработки материала 7
1.3 Коэффициенты относительной ширины колес 7
1.4 Эквивалентное время работы редуктора 7
2. Выбор оптимального варианта компоновки редуктора 8
2.1 Определение диаметра выходного вала 8
2.2 Выбор оптимального варианта 8
3. Определение вращающих моментов и частот валов для оптимального
варианта 11
3.1 Определение вращающих моментов 11
3.2 Определение частот вращения 11
4. Геометрический расчет передач редуктора 13
4.1 Расчет тихоходной прямозубой ступени 13
4.2 Расчет быстроходной косозубой передачи 13
5. Проверочный расчет зубчатой передачи 15
5.1 Выбор материала и термообработки зубчатых передач 15
2.2 Определение допускаемых контактных напряжений 15
5.3 Определение допускаемых изгибных напряжений 17
5.4 Определение расчетных контактных напряжений 20
5.5 Определение расчетных изгибных напряжений .21
5.6 Вывод работоспособности передачи .23
6. Разработка эскизного проекта редуктора 24
6.1 Определение диаметров вала 24
6.2 Определение расстояний между деталями передачи 25
6.3 Выбор подшипников 26
6.4 Конструирование зубчатых колес 27
7. Расчет промежуточного вала на усталостную прочность 29
7.1 Определение усилий, действующих на вал 29
7.2 Расчетная схема для промежуточного вала 30
7.3 Определение реакций и построение эпюр изгибающих моментов в
вертикальной плоскости 31
7.4 Расчетная схема сил нагружения вала в горизонтальной плоскости,
определение реакций в опорах 32
7.5 Определение суммарного изгибающего момента в опасных сечениях 32
7.6
Определение суммарных реакций в опорах
А и D
32
7.7 Определение фактического запаса усталостной прочности вала в
сечении В 33
7.8 Определение фактического запаса прочности вала в сечении С 35
8. Проверка долговечности подшипников качения опор
промежуточного вала 37
9. Проверочный расчет шпоночных соединений 38
10. Конструирование корпусных деталей и крышек 40
10.1 Корпус редуктора 40
10.2 Выбор уплотнения 44
11. Расчет отклонений размеров и допусков формы промежуточного
вала и зубчатого колеса быстроходной ступени 45
11.1 Расчет отклонений размеров и допусков формы промежуточного
вала 45
11.2 Расчет отклонений размеров и допусков формы зубчатого колеса
быстроходной ступени 48
11.3 Расчет длины общей нормали зубчатого колеса быстроходной
ступени и шестерни тихоходной ступени 50
12. Смазка редуктора 52
12.1 Подбор системы смазки 52
12.2 Смазочные устройства 53
12.3 Краткое описание сборки редуктора 54
13. Компоновка приводной станции 55
13.1 Подбор муфты 55
13.2 Конструирование плиты приводной станции 56
Список использованных источников 58
Приложение 59
Введение
Привод грузоподъемной машины сконструирован для передачи крутящего момента на барабан, который обеспечивает поднятие груза со скоростью 34 м/мин.
Привод грузоподъемной машины состоит из электродвигателя, редуктора, барабана, троса. Электродвигатель и барабан присоединены к редуктору при помощи муфт. Подъем груза осуществляется тросом, который наматывается на барабан. Барабан приводится в движение от электродвигателя через редуктор и муфты. Редуктор осуществляет повышение крутящего момента и снижение частоты вращения до требуемой величины.
Редуктор состоит из быстроходной косозубой передачи и тихоходной прямозубой передачи. Смазка зубчатых колес и подшипников осуществляется разбрызгиванием.
1 Расчет данных для эвм
Диаметр каната определяем по формуле:
dкан
= 0,1·
,
где F - сила тяги, кН;
dкан
= 0,1·
=
10,6 мм
Принимаем dкан = 11 мм.
Диаметр барабана определяем по формуле:
Dбар ≥ 25·dкан,
Dбар ≥ 25·11 = 275 мм;
Полученный диаметр барабана округлим в соответствие с нормативными линейными размерами по ГОСТ 6636 – 69 [2, С.410] и принимаем Dбар = 280 мм.
Определим длину барабана по формуле:
lбар = (1…2)· Dбар = 2·280 = 560 мм.
Определим крутящий момент барабана по формуле:
Тбар
=
=
=
1568 Н·м;
Определим частоту вращения барабана:
nбар
=
=
=
38,65 об/мин.
1.1 Выбор электродвигателя
Потребную мощность для подъема груза определяется по формуле:
Рпотр
=
,
(1.1)
где η - КПД привода;
η = ηбар·ηт·ηб·ηм, (1.2)
где бар – КПД барабана, бар = 0,95 [2, C.6];
т – КПД тихоходной ступени, т = 0,97 [2, C.6];
б – КПД быстроходной ступени, б = 0,97 [2, C.6];
м – КПД муфты, т = 0,98 [2, C.6].
Подставляем найденные значения в формулу (1) определяем потребную мощность для подъема груза
Рпотр
=
= 7,24 кВт.
Частоту вращения вала определяем по формуле:
nэ = nбар · i, (1.3)
где i - передаточное отношение редуктора;
i = 8 … 25;
nэ = 38,65·(8…25) = 309,2 …966,25 об/мин
Учитывая полученный диапазон частот вращения вала выбираем электродвигатель по таблице 24.9 [2, С.417] АИР 160S8/727 ТУ 16-525.564-84
Определяем передаточное отношение привода:
iприв
=
=
=
18,81; (1.4)
Определяем передаточное отношение редуктора:
iред = iприв = 18,81.
Крутящий момент на выходном валу определяем по формуле:
Tdвых
=
=
=
1651 Н·м. (1.5)