- •Міністерство освіти і науки україни
- •Методичні вказівки
- •Розрахунок привода автомобільної лебідки
- •Завдання
- •Кінематична схема приводу автомобільної лебідки з автономним приводом.
- •Дані на проектування
- •Зміст розрахунково-пояснювальної записки
- •Графічна частина проекту.
- •Вибір електродвигуна й кінематичний розрахунок
- •Розрахунок редуктора
- •Розрахунок черв'ячної передачі
- •Розрахунок міжосьової відстані й основних розмірів черв'яка й черв'ячного колеса
- •Перевірка контактних напружень
- •Перевірка напружень на згин
- •Визначення міжосьової відстані й основних розмірів шестірні й колеса циліндричної передачі
- •Попередній розрахунок валів редуктора й конструювання черв'яка, черв'ячного колеса та зубчастих коліс.
- •Мінімальний діаметр вала під черв’ячним колесом:
- •Конструктивні розміри корпуса редуктора
- •Перший етап компонування редуктора
- •Перевірка довговічності підшипників
- •Другий етап компонування редуктора
- •Тепловий розрахунок редуктора Умова роботи редуктора без перегріву при тривалій роботі записується у вигляді
- •Перевірка на міцність шпонкових з'єднань
- •Уточнений розрахунок валів
- •Вибір сорту масла й складання редуктора
Графічна частина проекту.
Графічна частина проекту виконується на двох аркушах формату А1.
На першому листі зображується складальне креслення редуктора, яке виконане у двох чи трьох проекціях.
На другому листі зображується креслення деталей редуктора.
Вибір електродвигуна й кінематичний розрахунок
Корисна потужність на валу барабана лебідки визначається по формулі
.
Необхідна потужність двигуна .
Кутова швидкість обертання барабана лебідки
;
Частота обертання барабана .
Загальний коефіцієнт корисної дії привода складе
,
де - коефіцієнт корисної дії пари зачеплення циліндричних зубчастих коліс;
- коефіцієнт корисної дії черв'ячної закритої передачі;
- коефіцієнт корисної дії, що враховує втрати в парі підшипників кочення;
- коефіцієнт корисної дії, що враховує втрати в парі підшипників вала барабана лебідки;
Вибираємо електродвигун потужністю 0,75 кВт із синхронною частотою 750 об/хв тип 4А90L48В3 з ковзанням S=8,4%.
Номінальна частота обертання двигуна
, тоді кутова швидкість обертання вала двигуна
Загальне передатне відношення привода лебідки
Приватні передаточні числа приймаємо: для черв'ячної передачі ; для циліндричної передачі згідно з ДСТУ приймаємо
Крутні моменти на валах редуктора й барабана:
Вал А: ;
Вал Б: ;
Вал С: .
Частоти обертання й кутові швидкості валів редуктора й барабана:
Вал А |
n1=nдв=687 обр/хв |
1=дв=72 с-1 |
Вал Б |
обр/хв |
с-1 |
Вал С |
n3= nб=1,98 обр/хв |
3=б=0,2 с-1 |
Розрахунок редуктора
Оскільки редуктор має дві ступені (Рис.1), розрахунок редуктора складається з розрахунку кожної ступені послідовно, спочатку черв'ячної передачі а потім циліндричної. Для зміни умов в завданні на курсовий проект може вказуватись, що редуктор циліндрично-черв'ячний (Рис.2.). Тоді слід розраховувати спочатку циліндричну передачу а потім черв'ячну. При цьому методика розрахунку ступенів не відрізняються а відрізняються тільки чисельні значення.
Розрахунок черв'ячної передачі
Розрахунок міжосьової відстані й основних розмірів черв'яка й черв'ячного колеса
Число витків черв'яка приймаємо в залежності від передаточного відношення черв'ячної передачі iчерв:
при iчерв = 8...15 Z1=4;
при iчерв = 15...30 Z1=2
при iчерв > 30; Z1=1.
Число зубців черв'ячного колеса .
Вибираємо матеріал черв'яка й вінця черв'ячного колеса:
для черв'яка - сталь 45 із загартуванням до твердості HRC 45-50 і наступним шліфуванням;
для вінця колеса - бронза БрОФ-10-1, відливка відцентрова.
Попередньо приймаємо швидкість ковзання υs=6 м/с, тоді допустиме контактне напруження складе МПа,
де - табличне значення напруги; МПа (табл.4.8 [1]);
- коефіцієнт довговічності; .
Допустиме напруження на згин МПа,
де - табличне значення напруги; МПа (табл.4.8. [1])
- коефіцієнт довговічності; .
Приймаємо попередньо коефіцієнт діаметра черв'яка .
Обертаючий момент на валу черв'ячного колеса Б складає Т2= 630 Нм.
Приймаємо попередньо коефіцієнт навантаження .
Рис. 2.1. Черв'ячно-циліндричний редуктор
Рис.2.2. Циліндрично-черв'ячний редуктор
Визначаємо міжосьову відстань із умови контактної витривалості
мм.
Модуль зачеплення знаходимо із відношення . Отримане значення модуля округлимо до найближчого стандартного. Округлення модуля спричинить змінення міжосьової відстані. Після вибору стандартних значень m и q необхідно визначити фактичне значення міжосьової відстані, яке відповідає прийнятим параметрам.
мм.
Приймаємо найближче стандартне значення m=3,15 мм.
Міжосьова відстань при стандартних значеннях q і m складе
мм.
Визначаємо основні розміри черв'яка:
ділильний діаметр мм;
діаметр вершин витків черв'яка мм;
діаметр западин витків черв'яка мм;
довжина нарізаної частини шліфованого черв'яка
мм,
приймаємо мм;
ділильний кут підйому витка при Z1=1 і q=20 =252;
Визначаємо основні розміри вінця черв'ячного колеса:
ділильний діаметр вінця черв'ячного колеса
;
діаметр вершин зубців черв'ячного колеса
;
діаметр западин зубців
;
найбільший діаметр черв'ячного колеса
;
ширина вінця черв'ячного колеса
; приймаємо b2=35 мм.