7 Выбор типа редуктора
Определяем частоту вращения барабана
,
где
- скорость подъема груза,
=8
м/мин;
- кратность
полиспата,
=2
об/мин.
Принимаем
20
об/мин.
Определяем требуемое передаточное отношение
;
.
Так как в кинематической схеме нет открытой передачи, то общее передаточное отношение реализуем редуктором
При выборе типоразмера редуктора необходимо проверить два условия:
Первое условие –
расчетный эквивалентный момент на
тихоходном валу редуктора
не должен превышать номинальный крутящий
момент на тихоходном валу.
- номинальный
крутящий момент на тихоходном валу
редуктора (по паспорту редуктора).
Эквивалентный
момент равен
,
где kд- коэффициент долговечности;
- расчетный крутящий
момент на тихоходном валу редуктора
при подъеме номинального груза.
,
где
- коэффициент переменности нагрузки;
- коэффициент срока
службы.
Так как кран
работает при нагрузках средних и
номинальных, то выбираем класс нагружения
B3
[1,табл.1.3], коэффициент нагружения
=0,5…1,0.
Принимаем
=0,5.
Тогда
,
=0,7937.
Определяем
коэффициент срока службы
:
,
где
– суммарное число циклов контактных
напряжений зуба шестерни тихоходной
ступени редуктора;
–базовое число
циклов контактных напряжений, для
тихоходных редукторов
=125106;
,
где
– число циклов нагружения на тихоходном
валу редуктора;
–передаточное
число тихоходной ступени редуктора
(можно принять среднее значение
=5).
Значение
определяется
,
где nm – частота вращения тихоходного вала редуктора, об/мин;
об/мин;
nб,- частота вращения барабана (см. схему привода);
tмаш– машинное время работы механизма, ч.
Определив класс нагружения (В3), и зная режим работы - средний или группу режима 3М, выбираем класс использования механизма [1,табл.1.1]. Класс использования – А2.
Определив
класс использования (А2), находим
общее время работы механизма [1,табл.1.2].
Время работы механизма (1600…3200)
ч. Принимаем
=1600час
Тогда
=60201600=1,92106,
=1,925=9,6106.
Таким образом
.
Тогда
kб=0,79370,42=0.3
Расчетный крутящий момент на тихоходном валу редуктора при подъеме номинального груза в период установившегося движения
,
где
- максимальное статическое усилие, Н;
- радиус барабана,
;
- число ветвей,
навиваемых на барабан;
- коэффициент пары
подшипников качения,
=0,99
[1, табл. 2.5].
Н·м,
Н·м.
Второе
условие –
передаточное число редуктора
не должно отличаться от требуемого
передаточного числа
более чем на ± 15%
,
.
Предварительно
определим минимальное межосевое
расстояние
редуктора, которое необходимо, чтобы
был обеспечен минимальный зазор
при монтаже сборочных единиц между
корпусом электродвигателя и редуктором
(см. схему привода)
,
где
– максимальный диаметр барабана,
=320
мм;
–½ ширины
электродвигателя;
-
зазор между корпусом электродвигателя
и максимальным диаметром барабана (см.
схему привода),
=40
мм.
мм.
Необходимо чтобы
А,
где
- суммарное межосевое расстояние
выбранного по каталогу редуктора.
7.1. Выбираем редуктор цилиндрический двухступенчатый типа ц2у-315 н
Рис. 9 Редуктор цилиндрический двухступенчатый типа Ц2У-315 Н
= 8600 Н·м;
= 40;
=315
мм;
=200
мм;
=1040
мм;
=365
мм;
=300
мм;
=420
мм;
=395
мм.
Быстроходный вал – исполнение коническое
=50
мм;
=М36х3;
=210
мм;
=165
мм.
Тихоходный вал –
исполнение с зубчатым элементом (венцом).
Параметры зубчатого венца: модуль
=6
мм, число зубьев
=40.
Отсюда делительный диаметр зубчатого
венца
=6·40=240
мм.
Проверяем условия.
Первое условие
,
413,2 Н·м
8600
Н·м. Условие выполнено.
Второе условие
,
.
Условие выполнено.
Третье условие
;
=315+200=515
мм; 316<515. Условие выполнено.
Конструктивной особенностью выбранного типа редуктора является возможность исполнения конца тихоходного вала с зубчатым венцом и расточкой для размещения опоры оси барабана.
Делительный диаметр
зубчатого венца исходного вала редуктора
должен конструктивно вписываться в
размеры барабана.
Рис.10 Зубчатое зацепление зубчатого венца с барабаном
;
=320-2·16=288
мм.
Определим диаметр впадин зубчатого венца на барабане (зацепление внутреннее)
,
где
- высота ножки зуба венца,
=1,25·6=7,5
мм,
=6·40+2·7,5=255
мм.
Определяем
размер
,
мм.
Размер
=16,5
мм позволяет технологически произвести
нарезку зубьев венца на барабане.