65 м-с ~ скорость передвижения моста

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Рис. 1

1-двигатель, 2-муфта, 3-редуктор, 4-зубчатая передача,

5-рельс, 6-колесо.

Исходные данные:

F=3.5 кН – тяговая сила.

V=1.65 м/с – скорость передвижения моста.

D=300 мм – диаметр колеса.

Минимальный срок службы привода 6 лет.

Оглавление

[1] Оглавление [2] 1.ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА. [3] 2. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ. РАСЧЕТ СРОКА СЛУЖБЫ. [4] 3. РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ. [5] 4. РАСЧЕТ ОТКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ. [6] 5. НАГРУЗКИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА. [7] 6. РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА. [8] 7. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ВАЛОВ РЕДУКТОРА. [9] 8. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ. [10] 9. РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА ПРИВОДА. [11] 10. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ. [12] 11. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ РЕДУКТОА. [13] ЛИТЕРАТУРА.

1.ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА.

1.  Выбор двигателя.

 1.1.1 Определяем требуемую мощность механизма передвижения:

кВт.

 1.1.2 Определяем общий коэффициент полезного действия привода:

;

Где -КПД муфты,

   -КПД закрытой передачи,

   -КПД открытой передачи,

   -КПД пары подшипников качения,

   -КПД пары подшипников скольжения.

.

 1.1.3 Находим требуемую мощность электродвигателя.

кВТ.

 1.1.4 Определим номинальную мощность двигателя .

Значение номинальной мощности двигателя выбирается из условия: номинальная мощность двигателя должна быть большей либо равной требуемой мощности .

В соответствии с этим условием и доступными двигателями выберем номинальную мощность равной 7.5 кВт.

 1.1.5 Подберем тип двигателя.

Значению номинальной мощности соответствуют 4 двигателя, характеристики которых приведены в

таблице 1.1.

Таблица 1.1

№	Тип двигателя	Мощность	Частота вращения
			Синхронная	Номинальная
1	4АМ112М2У3	7.5 кВт	3000	2900
2	4АМ132S4У3	7.5 кВт	1500	1455
3	4АМ132М6У3	7.5 кВт	900	870
4	4АМ160S8У3	7.5 кВт	750	730

 

1.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней.

 

 1.2.1 Определим частоту вращения приводного вала механизма передвижения крана , об/мин.

, отсюда получаем:

об/мин.

Где V-скорость передвижения мостового крана, м/с;

    D-диаметр колеса, мм.

 1.2.2 Рассчитаем передаточные числа приводов для всех вариантов двигателей, и подберем оптимальный вариант.

Оптимальным является 3 вариант, т.к. передаточное число получается достаточно небольшим, при этом двигатель будет использован более легкий, дешевый и надежный двигатель по сравнению с 4 вариантом, 1 и 2ой варианты имеют большее передаточное число, вследствие чего конструкция стала бы громоздкой.

 1.2.3 Найдем передаточные числа ступеней привода.

Из соотношения  очевидно что .

Зададимся рекомендуемым значением передаточного числа для закрытой передачи редуктора, .

Найдем значение передаточного числа для открытой передачи:

 1.2.4 Рассчитаем максимально допустимое отклонение частоты вращения колеса механизма передвижения ,об/мин.

;

Где: ,% -допускаемое отклонение скорости передвижения.

,об/мин.

 1.2.5 Определим допускаемую частоту вращения приводного вала крана с учетом отклонения:

об/мин.

1.2.6 Найдем фактическое передаточное число привода:

 1.2.7Произведем уточнение передаточных чисел открытой передачи:

 Примем  в соответствии с рекомендациями.

1.  Определение силовых и кинематических параметров привода.

 

 1.3.1 Рассчитаем силовые а так же кинематические параметры привода.

кВт,

кВт;

кВт;

кВт;

Где: - мощность двигателя;

     - мощность, развиваемая на быстроходном валу;

     - мощность, развиваемая на тихоходном валу;

     - мощность, развиваемая на оси колеса.

об/мин;

об/мин;

об/мин;

Где: - частота вращения вала двигателя;

     - частота вращения быстроходного вала;

     - частота вращения тихоходного вала;

     - частота вращения колес крана.

Н*м;

Н*м;

Н*м;

Н*м;

Где: - крутящий момент двигателя;

     - крутящий момент на быстроходном валу;

     - крутящий момент на тихоходном валу;

     - крутящий момент на колесе крана.

1/с;

1/с;

1/с;

1/с;

Где: - номинальная угловая скорость двигателя;

     - угловая скорость быстроходного вала;

     - угловая скорость тихоходного вала;

     - угловая скорость колес крана.

Результаты расчетов сведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Тип двигателя:4АМ132М6У3   кВт;  об/мин.
Пара- метр	Передача	Параметр	Вал
	Закры- тая	Откры- тая		Двига- тель	Редуктор	Колесо
					Б	Т
Переда- точное число, u	2.5	3.3	Расчетная Мощность P, кВт	7.5	7.28	6.92	6.31
			Угловая скорость ,с	91.11	91.11	36.44	11.04
КПД	0.96	0.93	Частота Вращения n, об/мин	870	870	348	105.5
			Вращающий момент Т, Н*м	82.32	79.87	213.5	642.2

2. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ. РАСЧЕТ СРОКА СЛУЖБЫ.

2.1 Расчет срока службы приводного устройства.

Привод к механизму передвижения крана устанавливается непосредственно на сам кран.

Крану предстоит работа в 2 смены по 8 часов, нагрузка с малыми колебаниями, режим работы реверсивный.

Срок службы крана ,ч, определяется по следующей формуле:

;

Где:  лет, срок службы крана;

     , коэффициент годового использования крана;

     ч, продолжительность смены;

     , число смен;

     , коэффициент сменного использования крана.

ч;

Эксплуатационные характеристики крана

 

Таблица 2.1

Место установки	, лет		,ч	,ч	Нагрузка	Режим работы
Заводской цех	6	2	8	22688.4	С незн. колеб.	Реверсивный

2.2 Выбор твердости, термообработки и материала колес.

2.2.1 Выберем материал для зубчатых колес устанавливаемых в редуктор, а так же термообработку и характеристики полученных материалов.

Наиболее подходящим материалом в данном случае является сталь 40Х.

а) Определим вид термообработки и полученные характеристики для шестерни:

   Вид термообработки: улучшение + закалка ТВЧ

   Интервал твердости: поверхность  HRC

                       сердцевина   HB

                       средняя твердость зубьев  HRC

   Механические характеристики стали:  Н/мм2;

                                       Н/мм2.

   Предельные размеры: мм;

                       мм.

б) Определим вид термообработки и полученные характеристики для колеса:

   Вид термообработки: улучшение

   Интервал твердости:  HB

                       средняя твердость зубьев  HB

   Механические характеристики стали:  Н/мм2;

                                       Н/мм2.

   Предельные размеры: мм;

                       мм.

2.2.2 Выберем материал для зубчатых колес открытой передачи, а так же термообработку и характеристики полученных материалов.

Наиболее подходящим материалом в данном случае является сталь 45.

а) Определим вид термообработки и полученные характеристики для шестерни:

   Вид термообработки: улучшение

   Интервал твердости:  HB

                       средняя твердость зубьев HB

   Механические характеристики стали:  Н/мм2;

                                       Н/мм2.

   Предельные размеры: мм;

                       мм.

б) Определим вид термообработки и полученные характеристики для колеса:

   Вид термообработки: нормализация

   Интервал твердости:  HB

                       средняя твердость зубьев  HB

   Механические характеристики стали:  Н/мм2;

                                       Н/мм2.

   Предельные размеры:  - без ограничений;

                        - без ограничений.

2.3 Определение допускаемых контактных напряжений.

 2.3.1 Определим допускаемые контактные напряжения для закрытой пары зубчатых колес.

 

а) Определим коэффициенты долговечности для шестерни  и колеса  по следующей формуле

;

Где:- число циклов перемен напряжения соответствующее пределу выносливости;

    - число циклов перемены напряжения за весь срок службы привода, определяется из соотношения:

.

;

;

;

;

Так как  в обоих случаях, то мы принимаем .

б) Определим допускаемые контактные напряжения, соответствующие пределу контактной выносливости.

Н/мм2;

Н/мм2;

Так как  то допускаемые контактные напряжения  соответствующие пределу контактной выносливости равны допускаемым контактным напряжениям для зубьев шестерни .

Н/мм2.

 2.3.2 Определим допускаемые контактные напряжения для открытой пары зубчатых колес.

а) Определим коэффициенты долговечности для шестерни  и колеса

;

;

Так как  в обоих случаях, то мы принимаем .

б) Определим допускаемые контактные напряжения, соответствующие пределу контактной выносливости.

Н/мм2;

Н/мм2;

Так как  то допускаемые контактные напряжения  соответствующие пределу контактной выносливости равны допускаемым контактным напряжениям для зубьев шестерни .

Н/мм2.

2.4 Определение допускаемых напряжений изгиба.

2.4.1 Определим допускаемые напряжения изгиба для закрытой передачи.

а) Определим коэффициент долговечности по следующей формуле:

;

Где: - наработка;

     - число циклов перемены напряжения соответствующее пределу выносливости;

Так как  и  больше,  в обоих случаях, то мы принимаем  .

б) Определим допускаемые напряжения изгиба  и  соответствующие пределу изгибной выносливости по следующей формуле:

Н/мм2;

Н/мм2;

в) Определим допускаемое напряжение изгиба для зубьев по следующей формуле:

;

0.75 – коэффициент характеризующий реверсивность механизма.

Н/мм2;

Н/мм2;

2.4.2 Определим допускаемые напряжения изгиба для закрытой передачи.

а) Определим коэффициент долговечности.

- число циклов перемены напряжения соответствующее пределу выносливости;

Так как  и  больше,  в обоих случаях, то мы принимаем  .

б) Определим допускаемые напряжения изгиба  и  соответствующие пределу изгибной выносливости.

Н/мм2;

Н/мм2;

в) Определим допускаемое напряжение изгиба для зубьев.

Н/мм2;

Н/мм2;

3. РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ.

3.1 Определение межосевого расстояния.

 3.1.1 Определим межосевое расстояние по следующей формуле:

;

Где: - вспомогательный коэффициент. В данном случае передача косозубая, ;

     - коэффициент ширины венца колеса, примем его равным ;

     - передаточное число;

     - крутящий момент на тихоходном валу, Н*м;

     - допускаемое контактное напряжение колеса с менее прочным зубом или среднее значение, Н/мм2;

     - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, для прирабатывающихся зубьев ;

мм;

Примем мм в соответствии с ГОСТ 6636-69

3.2 Определение модуля зацепления

 3.2.1 Определим модуль зацепления , мм по следующей формуле:

;

Где: - вспомогательный коэффициент, в данном случае передача косозубая, ;

      - делительный диаметр колеса, мм;

      - ширина венца колеса

     -допускаемое напряжение изгиба колеса с менее прочным зубом;

;

Примем  в соответствии с ГОСТ 9563-60.

3.3 Определение угла наклона зубьев.

 3.3.1 Определим угол наклона зубьев:

;

3.4 Определение суммарного числа зубьев.

 3.4.1 Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса по следующей формуле:

;

3.5 Уточнение угла наклона зубьев.

 3.5.1 Уточним угол наклона зубьев:

;

3.6 Определение числа зубьев шестерни.

 3.6.1 Определим число зубьев шестерни:

Принимаем

3.7 Определение числа зубьев колеса.

 3.7.1 Определим число зубьев колеса:

3.8 Определение фактического передаточного числа.

 3.8.1 Определим фактическое передаточное число:

Проверим его отклонение от заданного :

3.9 Определение фактического межосевого расстояния.

 3.9.1 Определим фактическое межосевое расстояние:

мм;

 Параметры закрытой передачи сведены в таблицу 3.1

 Таблица 3.1

Параметр	Шестерня	Колесо
Диаметр	Делительный	58.14	141.86
	Вершин зубьев	62.64	146.36
	Впадин зубьев	52.74	136.46
Ширина венца	37	35

 

3.10 Проверка межосевого расстояния.

 3.10.1 Проверим межосевое расстояние:

мм;

3.11 Проверка пригодности заготовок колес.

 3.11.1 Проверим пригодность заготовок колес.

Условия:

;

;

Для шестерни:

мм;

мм;

Для колеса:

мм;

мм;

Предельные размеры для шестерни: мм;

                                 мм.

Предельные размеры для колеса: мм;

                               мм.

Условие выполняется, заготовки пригодны для применения в закрытой передаче.

3.12 Проверка контактных напряжений.

 3.12.1 Проверим контактные напряжения:

;

Где: - вспомогательный коэффициент, для косозубой передачи ;

     - окружная сила в зацеплении, Н;

- коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями, зависящий от линейной скорости  

м/с,

, в соответствии с ГОСТ 1643-81;

     - коэффициент динамической нагрузки, в соответствии с ГОСТ 1643-81  ;

Н/мм2;

3.13 Проверка по напряжениям изгиба.

 3.13.1 Проверим напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса:

;

;

Где:  и  - коэффициенты формы зуба шестерни и колеса, ,, тогда

а ;

     - коэффициент учитывающий наклон зубьев;

     - коэффициент динамической нагрузки;

Н/мм2;

Н/мм2;

Результаты расчетов и проверки закрытой передачи приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2

Проектный расчет
Параметр	Значение	Параметр	Значение
Межосевое расстояние , мм	100	Угол наклона зубьев	14.65
Модуль зацепления , мм	2.25	Диаметр делительной окружности	58.14 141.86
Ширина венца ,мм	37 35	Диаметр окружности вершин	62.64 146.36
Число зубьев	25 61	Диаметр окружности впадин	52.74 136.46
Вид зубьев	Косозубые с эвольвентным профилем
Проверочный расчет
Параметр	допускаемое	расчетное	примечание
Контактное напряжение , Н/мм2	636.50	628.36	Недогр. менее 2%
Напряжение изгиба Н/мм2		232.50	142.46	Огр.по конт. Напр.
		220	133.26	Огр.по конт. Напр.

4. РАСЧЕТ ОТКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ.

4.1 Определение межосевого расстояния.

 4.1.1 Определим межосевое расстояние по следующей формуле:

;

Где: - вспомогательный коэффициент. В данном случае передача прямозубая, ;

     - коэффициент ширины венца колеса, примем его равным ;

     - передаточное число;

     - крутящий момент на тихоходном валу, Н*м;

     - допускаемое контактное напряжение колеса с менее прочным зубом или среднее значение, Н/мм2;

     - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, для прирабатывающихся зубьев ;

мм;

Примем мм в соответствии с ГОСТ 6636-69

4.2 Определение модуля зацепления.

 4.2.1 Определим модуль зацепления , мм по следующей формуле:

;

Где: - вспомогательный коэффициент, в данном случае передача прямозубая, ;

      - делительный диаметр колеса, мм;

      - ширина венца колеса

     -допускаемое напряжение изгиба колеса с менее прочным зубом;

;

Примем  в соответствии с ГОСТ 9563-60.

4.3 Определение суммарного числа зубьев.

 4.3.1 Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса по следующей формуле:

;

4.4 Определение числа зубьев шестерни.

 4.4.1 Определим число зубьев шестерни:

Принимаем

4.5 Определение числа зубьев колеса.

 4.5.1 Определим число зубьев колеса:

4.6 Определение фактического передаточного числа.

 4.6.1 Определим фактическое передаточное число:

Проверим его отклонение от заданного :

4.7 Определение фактического межосевого расстояния.

 4.7.1 Определим фактическое межосевое расстояние:

мм;

 Параметры закрытой передачи сведены в таблицу 3.1

 

Таблица 4.1

Параметр	Шестерня	Колесо
Диаметр	Делительный	111	369
	Вершин зубьев	117	375
	Впадин зубьев	103.8	361.8
Ширина венца	62	60

 

4.8 Проверка межосевого расстояния.

 4.8.1 Проверим межосевое расстояние:

мм;

4.9 Проверка пригодности заготовок колес.

 4.9.1 Проверим пригодность заготовок колес.

Условия:

;

;

Для шестерни:

мм;

мм;

Для колеса:

мм;

мм;

Предельные размеры для шестерни: мм;

                                 мм.

Предельные размеры для колеса: без ограничений.

                               

Условие выполняется, заготовки пригодны для применения в закрытой передаче.

4.10 Проверка контактных напряжений.

 4.10.1 Проверим контактные напряжения:

;

Где: - вспомогательный коэффициент, для прямозубой передачи ;

     - окружная сила в зацеплении, Н;

- коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями, зависящий от линейной скорости  

м/с,

, в соответствии с ГОСТ 1643-81;

     - коэффициент динамической нагрузки, в соответствии с ГОСТ 1643-81  ;

Н/мм2;

4.11 Проверка по напряжениям изгиба.

 4.11.1 Проверим напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса:

;

;

Где:  и  - коэффициенты формы зуба шестерни и колеса:  а ;

- коэффициент динамической нагрузки;

Н/мм2;

Н/мм2;

Результаты расчетов и проверки закрытой передачи приведены в таблице 4.2

Таблица 4.2

Проектный расчет
Параметр	Значение	Параметр	Значение
Межосевое расстояние , мм	240	Угол наклона зубьев	0
Модуль зацепления , мм	3	Диаметр делительной окружности	111 369
Ширина венца ,мм	62 60	Диаметр окружности вершин	117 375
Число зубьев	37 123	Диаметр окружности впадин	103.8 361.8
Вид зубьев	Прямозубые с эвольвентным профилем
Проверочный расчет
Параметр	допускаемое	расчетное	примечание
Контактное напряжение , Н/мм2	414.4	408.11	Недогр. менее 1.52%
Напряжение изгиба Н/мм2		191.97	72.90	Огр.по конт. Напр.
		149.09	69.81	Огр.по конт. Напр.

5. НАГРУЗКИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА.

5.1 Определение сил в зацеплении закрытой передачи.

 5.1.1 Определим силы в зацеплении закрытой передачи:

-окружная сила, Н;

-радиальная сила, Н;

-осевая сила, Н;

, Н.

5.2 Определение консольных сил.

 5.2.1 Определим силы в зацеплении открытой передачи:

-окружная сила, Н;

-радиальная сила, Н;

5.3 Выполнение схемы нагружения валов.

 5.3.1 Выполним схему нагружения валов по полученным значениям.

Схема нагружения валов

цилиндрического одноступенчатого

редуктора                          

                                         

                                                  

                                            

                  

                     

                                        

              

                                  

                        

                                     

                                                

                                              

                                                  

                                                  

                       

                    

                            

             

                           

                 

         

          

               

            

            

Параметр	Шестерня	Колесо
,Н	3010
,Н	1117
,Н	787
,Н	,Н	492	3704
,Н*м	214	642
,с-1	91	36

6. РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА.

6.1 Выбор материалов валов.

 6.1.1 Выберем материалы для быстроходного и тихоходного валов.

В данном случае пригодна сталь Ст45, она обладает следующими механическими характеристиками:

Н/мм2;

Н/мм2;

Н/мм2;

6.2 Определение геометрических параметров ступеней быстроходного вала.

 6.2.1 Выберем допускаемые напряжения на кручение Н/мм2;

 

 6.2.2 Рассчитаем размеры ступени вала под полумуфту.

  а) ;

 Где: - диаметр первой ступени вала;

      - диаметр выходного вала двигателя, мм.

 В соответствии с ГОСТ 6636-69 принимаем  мм.

  б) -длинна ступени под полумуфту, мм.

 В соответствии с ГОСТ 6636-69 принимаем  мм.

 6.2.3 Рассчитаем размеры ступеней по уплотнение крышки с отверстием и подшипник.

  а) - диаметр второй ступени, мм;

 Где: - диаметр первой ступени вала;

      - высота буртика, мм.

 В соответствии с ГОСТ 6636-69 принимаем  мм.

  б) -длинна второй ступени, мм.

 

 6.2.4 Рассчитаем диаметр ступени под шестерню.

  а) - диаметр третей ступени, мм;

 Где: - диаметр второй ступени вала;

      - высота фаски подшипника, мм.

 6.3 Расчет геометрических параметров тихоходного вала.

 6.3.1 Рассчитаем размеры под выходную шестерню.

  а) - диаметр ступени под выходную шестерню, мм;

 Где: - момент на валу, Н*м;

 В соответствии с ГОСТ 6636-69 принимаем  мм.

  б) - длина ступени под выходную шестерню, мм;

  В соответствии с ГОСТ 6636-69 принимаем  мм.

 6.3.2 Рассчитаем размеры ступеней по уплотнение крышки с отверстием и подшипник.

  а) - диаметр второй ступени, мм;

 Где: - диаметр первой ступени вала;

      - высота буртика, мм.

 В соответствии с ГОСТ 6636-69 принимаем  мм.

  б) -длинна второй ступени, мм.

 В соответствии с ГОСТ 6636-69 принимаем  мм.

 6.3.3 Рассчитаем диаметр ступени под шестерню.

  а) - диаметр третей ступени, мм;

 Где: - диаметр второй ступени вала;

      - высота фаски подшипника, мм.

 В соответствии с ГОСТ 6636-69 принимаем  мм.

6.4 Предварительный выбор подшипников качения.

 6.4.1 Подберем подшипник на быстроходный вал.

По размерам нас удовлетворяет подшипник сверхлегкой серии 108.

 Характеристики подшипника:  мм;

                             мм;

                             мм;

                             кН;

                             кН;

 6.4.2 Подберем подшипник на тихоходный вал.

По размерам нас удовлетворяет подшипник сверхлегкой серии 110.

 Характеристики подшипника:  мм;

                             мм;

                             мм;

                             кН;

                             кН;

 Результаты расчетов валов сведены в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

Материал валов: Ст45 Н/мм2; Н/мм2; Н/мм2;	Размеры ступеней	Подшипник
	,мм	,мм	,мм	,мм	Тип
	,мм	,мм	,мм	,мм
Быстроходный	32 40	40 60	48 90	40 17	108	9	100	120	106
Тихоходный	45 50	50 63	60 90	50 18	110			122	105

 

      

7. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ВАЛОВ РЕДУКТОРА.

7.1 Определение реакций в опорах подшипников быстроходного вала.

 

 

     

 

      

                                            

                                                          

                                       

                                      

                            

                      

  (Н*м)

       

                    

                       

                                  

                           

  (Н*м)

                    

  (Н*м)

     

 Н                             Н

           Н                Н                    

 

 

   

 Дано:  Н;  Н;  Н;  Н;  мм;  мм;  мм.

 

7.1.1 Определим реакции в вертикальной плоскости.

  а) Определим опорные реакции.

 

Н;

Н;

 Проверка:

 Верно.

  б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X.

;

;

Н*мм;

Н*мм;

7.1.2 Определим реакции в горизонтальной плоскости.

 

  а) Определим опорные реакции.

 

Н;

Н.

 Проверка:

 Верно.

  б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y.

;

;

Н*мм;

Н*мм.

 7.1.3 Построим эпюру крутящих моментов.

Н*мм.

 7.1.4 Определим суммарные радиальные реакции.

Н;

Н.

 7.1.5 Определим суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях.

Н*м;

Н*м.

7.2 Определение реакций в опорах подшипников тихоходного вала.

 

 

     

 

      

                                       

                                      

                                               

                                      

                                  

                          

                  

                                  

                    

 

  (Н*м)

                                   

                    

                                    

  (Н*м)

                       

                  

                 

                   

  (Н*м)    

 

Н                             Н

           Н              Н                    

 

 

   

 Дано:  Н;  Н;  Н;  Н;

Н;  мм;  мм;  мм;  мм.

 

7.2.1 Определим реакции в вертикальной плоскости.

  а) Определим опорные реакции.

 

Н;

Н;

 Проверка:

 Верно.

  б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X.

;

;

Н*мм;

Н*мм;

Н*мм.

7.2.2 Определим реакции в горизонтальной плоскости.

 

  а) Определим опорные реакции.

 

Н;

Н.

 Проверка:

 Верно.

  б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y.

;

;

Н*мм;

Н*мм;

Н*мм.

 7.2.3 Построим эпюру крутящих моментов.

Н*мм.

 7.2.4 Определим суммарные радиальные реакции.

Н;

Н.

 7.2.5 Определим суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях.

Н*м;

Н*м.

8. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ.

8.1 Определение эквивалентной динамической нагрузки для подшипников быстроходного вала.

 8.1.1 Определим отношение ;

Где: - осевое нагружение;

     - коэффициент вращения;

     - радиальная нагрузка.

.

 8.1.2 Определим коэффициенты  и  по соотношению ; тогда ,а .

 8.1.3 Определим эквивалентную динамическую нагрузку .

Если , то ;

Где: - коэффициент радиальной нагрузки;

     - коэффициент осевой нагрузки;

     - коэффициент безопасности;

     - температурный коэффициент.

Н;

 8.1.2 Рассчитаем динамическую грузоподъёмность  и долговечность  подшипников быстроходного вала.

;

Где: - эквивалентная динамическая нагрузка, Н;

     - коэффициент для шариковых подшипников;

     - коэффициент надежности при ;

     - коэффициент, учитывающий влияние качества подшипников;

     -частота вращения внутреннего кольца подшипника, об/мин;

Н;

;

 8.2 Определение пригодности выбранных подшипников для быстроходного вала.

 

 8.2.1 Проверим пригодность подшипников по следующим условию:

 ; ;  кН;  кН;  ч;

 ч.

Необходимое условие по грузоподъемности не выполняется, меняем серию подшипников со сверхлёгкой на легкую и проверяем пригодность повторно:

  кН;  кН.

По условиям проверки заменяем подшипник серии 108 на 208, соответствующий всем необходимым характеристикам.

8.3 Определение эквивалентной динамической нагрузки на подшипниках тихоходного вала.

 8.3.1 Определим отношение ;

Где: - осевое нагружение;

     - коэффициент вращения;

     - радиальная нагрузка.

.

 8.3.2 Определим коэффициенты  и  по соотношению ; тогда ,а .

 8.3.3 Определим эквивалентную динамическую нагрузку .

Если , то ;

Где: - коэффициент радиальной нагрузки;

     - коэффициент осевой нагрузки;

     - коэффициент безопасности;

     - температурный коэффициент.

Н;

 8.4.2 Рассчитаем динамическую грузоподъёмность  и долговечность  подшипников тихоходного вала.

;

Где: - эквивалентная динамическая нагрузка, Н;

     - коэффициент для шариковых подшипников;

     - коэффициент надежности при ;

     - коэффициент, учитывающий влияние качества подшипников;

     -частота вращения внутреннего кольца подшипника, об/мин;

Н;

ч;

 8.2 Определение пригодности выбранных подшипников для тихоходного.

 

 8.2.1 Проверим пригодность подшипников по следующим условию:

 ; ;  кН;  кН;  ч;

 ч.

Необходимое условие по грузоподъемности и долговечности не выполняется, меняем серию подшипников со сверхлёгкой на среднюю и проверяем пригодность повторно:

кН;

кН.

ч.

По условиям проверки заменяем подшипник серии 110 на 310, соответствующий всем необходимым характеристикам.
Результаты проверки пригодности сведены в таблице 8.1.

 Таблица 8.1

Вал	Подшипник	Размеры	Динам. Грузопод.	Долговечность
	Пред.	Кон.
Быстроходный	108	208		32	17.8	22695	22688
тихоходный	110	310		61.8	36.0	36622	22688

 

9. РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА ПРИВОДА.

9.1 Конструирование зубчатых колес.

 9.1.1 Определим параметры обода зубчатого колеса.

мм;

 9.1.2 Определим параметры ступицы.

мм;

мм;

мм;

 9.1.3 Определим параметры диска.

мм;

 9.2 Конструирование валов.

 9.2.1 Определение параметров валов.

 

Основные размеры ступеней валов рассчитаны ранее. Переходные участки между ступенями выполняются в виде галтелей или канавок в соответствии с расчетами.

Шестерня выполняется заодно с валом.

9.3 Конструирование подшипниковых узлов.

 9.3.1 В редукторе будет применена консистентная смазка подшипниковых узлов. Для изолирования подшипникового узла от внутренней полости редуктора применяются маслоотбойные кольца, а изоляция от внешней среды осуществляется при помощи крышек подшипниковых узлов и манжетных уплотнений по ГОСТ8752-79.  Внутреннее кольцо подшипника упирается в маслоотбойное кольцо, а внешнее в крышку подшипникового узла через уплотнительное кольцо.

9.4 Конструирование корпуса редуктора.

 9.4.1 Определим толщину стенок корпуса и крышки редуктора:

мм.

 9.4.2 Определим толщину фланцев:

мм.

 9.4.3 Определим толщину нижнего пояса редуктора:

мм;

9.5 Конструирование элементов открытой передачи.

 9.5.1 Определим параметры обода зубчатого колеса.

мм;

 9.5.2 Определим параметры ступицы.

мм;

мм;

мм;

 9.5.3 Определим параметры диска.

мм;

9.6 Выбор соединений.

 В проектируемом редукторе для соединения валов с деталями, передающими вращающий момент, применяются шпоночные соединения и посадка с натягом.

 

Рассчитаем посадку колеса на тихоходном валу

 9.6.1 Определим среднее контактное давление:

Н/мм2.

 9.6.2 Определяем коэффициенты  и :

; .

 Так как , то ; .

 9.6.3 Определяем деформацию деталей:

мкМ.

 9.6.4 Определяем поправку на обмятие микронеровностей. Предварительно предполагаем, что точность изготовления вала и отверстия соответствует 7-му квалитету:

мкм.

 9.6.5 Определяем минимальный требуемый натяг:

мкм.

 9.6.6 Определяем максимальное контактное давление, допускаемую прочностью охватывающей детали:

Н/мм2.

 9.6.7 Определим максимальную деформацию, допускаемую прочностью охватывающей детали:

мкм.

 9.6.8 Определим максимальный допускаемый натяг, гарантирующий прочность охватывающей детали:

мкм.

 9.6.9 Выбираем стандартную посадку:

Нашим условиям удовлетворяет стандартная посадка H7/U7.

 9.6.10 Определяем давление от максимального натяга  выбранной посадки:

Н/мм2.

 9.6.11 Определим силу запрессовки для выбранной посадки:

Н.

 Для установки зубчатого колеса потребуется пресс на 870 кН.

9.7 Выбор муфты.

 9.7.1 Для передачи вращающего момента с вала электродвигателя на ведущий вал редуктора выберем упругую муфту со звездочкой по ГОСТ 14084-93 с допускаемым передаваемым моментом  Н*м.

Н*м.

9.8 Смазывание.

 9.8.1 Смазывание передачи будет осуществляться картерным способом. Рассчитаем объем масляной ванны и уровня масла:

л;

мм.

Нашим условиям соответствует сорт масла: И-Г-С-68.

Смазывание подшипников будет осуществляться по средствам пластичной смазки помещенной в подшипниковые узлы.

Эти условия позволяют нам обеспечить надежное смазывание всех узлов редуктора, требующих смазывания.

 

10. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ.

10.1 Проверочный расчет шпонок.

 10.1.1 Произведем проверочный расчет шпонки.

 

  Шпоночное соединение является пригодными, если выполняется условие:

;

Где:  - высота шпонки;

      - глубина паза;

      - длина шпонки;

      - ширина шпонки.

      Н/мм2 - допускаемое напряжение на смятие.

 

 10.1.2 Шпонка на выходном конце быстроходного вала.

 

Н/мм2.

 10.1.3 Шпонка на выходном конце тихоходного вала.

Н/мм2.

 По результатам проверки все шпоночные соединения удовлетворяют необходимому условию.

10.2 Проверочный расчет стяжных винтов.

 10.2.1 Определяем силу приходящуюся на один винт:

Н.

 10.2.2 Принимаем  (переменная нагрузка);  (соединение чугунных деталей без прокладок).

 

 10.2.3 Определим механические характеристики материала винтов: предел прочности  Н/мм2; предел текучести  Н/мм2; допускаемое напряжение  Н/мм2.

 10.2.4 Определяем расчетную силу затяжки винтов:

Н.

 10.2.5 Определяем площадь опасного сечения винта:

мм2.

 10.2.6 Определяем эквивалентные напряжения:

Н/мм2;

10.3 Проверочный расчет валов.

 10.3.1 Произведем проверочный расчет быстроходного вала.

 Рассмотрим сечение, проходящее под опорой А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником, посаженным с гарантированным натягом.

 Материал вала сталь 40Х, улучшенная и закаленная с помощью токов высокой частоты.

 

 Пределы выносливости:

 - при изгибе  МПа;

 - при кручении  МПа.

 Суммарный изгибающий момент:

Н*м.

 Осевой момент сопротивления:

мм3.

 Полярный момент сопротивления:

мм3.

 Амплитуда нормальных напряжений:

МПа.

 Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

МПа.

 Коэффициенты напряжений:

;

.

 Пределы выносливости:

Н/мм2;

Н/мм2;

 Определим коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

;

;

 Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

 Условие проверки выполняется.

 10.3.2 Произведем проверочный расчет быстроходного вала.

 Рассмотрим сечение, проходящее под опорой А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником, посаженным с гарантированным натягом.

 Материал вала сталь 40Х, улучшенная и закаленная с помощью токов высокой частоты.

 

 Пределы выносливости:

 - при изгибе  МПа;

 - при кручении  МПа.

 Суммарный изгибающий момент:

Н*м.

 Осевой момент сопротивления:

мм3.

 Полярный момент сопротивления:

мм3.

 Амплитуда нормальных напряжений:

МПа.

 Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

МПа.

 Коэффициенты напряжений:

;

.

 Пределы выносливости:

Н/мм2;

Н/мм2;

 Определим коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

;

;

 Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

 По результатам проверки, оба вала пригодны для использования в редукторе.

11. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ РЕДУКТОА.

11.1 Определение массы.

 11.1.1 Определим массу редуктора по следующей формуле:

  Где: - коэффициент заполнения;

      - плотность чугуна, кг/м3;

      

, кг;

 11.2 Определение технического уровня редуктора.

 11.1.2 Определим технический уровень редуктора:

.

 Редуктор обладает средним техническим уровнем.

ЛИТЕРАТУРА.

 1. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин.-М.: Высш. Шк., 1991.-432с.

 2. Курсовое проектирование деталей машин. /С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др.-М.: Машиностроение, 1988.-416 с.

 

 3. Атлас редукторов.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

35

СКАВ.201203.000

Разраб.

Каверин В.В.

Провер.

Хрущев А.С.

Н. Контр.

Утверд.

Привод механизма передвижения мостового крана

Лит.

Листов

45

ПГУПС ЭТ-002

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

ист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

20

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

21

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

22

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

23

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

25

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

26

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

27

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

29

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

30

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

31

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

32

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

33

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

34

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

35

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

36

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

37

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

38

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

47

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

40

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

41

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

42

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

43

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

44

Расчетно-пояснительная записка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

45

Расчетно-пояснительная записка

1. РЕФЕРАТ Та~ырыбы- Менеджметті~ негізгі категориялары
2. Анализ и оценка эффективности управления в организации
3. на тему что это такое философия
4. ТД ЭЛИТ2000 2002 2ФЗ О РАЗГРАНИЧЕНИИ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ НА ЗЕМЛЮ ОТ 17
5. ФОТ 5130739 млнруб 2 Отчисления на социальные нужды ОТЧсн а в пенсионный фонд 28 от ФОТ б в фонд социал
6. энергетический комплекс ТЭК России в последние месяцы переживает неоднозначные времена
7. 30219
8. литература постмодернизма описывает характерные черты литературы второй половины XX века фрагментарност
9. за возникающих перенапряжений может быть повреждена изоляция трансформатора с вытекающими отсюда последст
10. Александр Невский
11. Еволюційне тлумачення права
12. Вариант 8 Задача 164а
13. 1 Убой крупного рогатого скота и свиней Убой является первой технологической операцией первичной пере
14. либерального федерального бюджета США.
15. Проблемы женского движения в прошлом и настояще
16.  Противотуберкулезные препараты
17. тематический платеж уплачиваемый в определенных размерах носящий безвозвратный и безвозмездный характер
18. Рак это не болезнь Рак называют болезнью ХХ века по числу смертельных исходов занимающей второе место
19. накопилось в хранилищах накопителях складах могильниках полигонах свалках и других объектах наблюдения
20. железоцементит это линия - эвтектоидного превращения - ликвидус - солидус - эвтектического прев

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе