МИНИСТЕРСТВО ОБАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССТЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное учереждение

южный федеральный университет

Кафедра механики

Привод к качающемуся подъемнику

Расчетно пояснительная записка к курсовой работе по Деталям машин и основам конструирования

Выполнил: студент гр. Н-80

Цапенко И.А.

Проверил: к.т.н., доцент

Дроздов Ю.А.

Таганрог 2013

Поз.	Элементы схемы	Исходные данные	Знач.
1	Поликлиноременная передача	Грузоподъемность F, кН	1,5
2	Двигатель	Скорость подъема V, м/с	0,65
3	Червячный редуктор	Шаг тяговой цепи p, мм	150
4	Тяговая цепь	Число зубьев звездочки Z	7
5	Подъемный монорельс	Допускаемое отклонение
6	Груз	Скорости подъема δ,%	6
7	Муфта упругая с торообразной оболочкой	Срок службы в годах L, г	5

ЦТРК.101559.

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Привод к качающемуся подъемнику

Лит.

Лист

Листов

Пров.

1

Н.контр

Утв.

1 Кинематическая схема машинного агрегата.

Срок службы приводного устройства.

Срок службы приводного устройства определяется по формуле:

Где:

L_r-срок службы привода(5 лет);

K_r-коэффициент годового использования=300/365;

L_c-кол-во смен=2;

K_c-коэффициент сменного использования=1;

L_h=365*5*0.82*2*1=24000 ч.

Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса, тогда

L_h=24000*0.85=20400 ч.

2 Выбор двигателя. Кинематический расчет привода.

2.1 Определение мощности двигателя.

Требуемая мощность электродвигателя

где V, м*с­^-1; F, кН; P_тр, кВт; – КПД привода

=0,96 – КПД передачи поликлиновым ремнем;

=0,75 – КПД червячного редуктора;

=0,98 – КПД передачи упругой муфты с торообразной оболочкой;

=0,96*0,75*0,98=0,7056

1,5*0,65/0,7056=1,3 кВт

Частота вращения тихоходного вала редуктора равна частоте вращения барабана:

Выбираем асинхронный электродвигатель серии 4AM80В4У3 N=1,5 кВт с n_c=750 об/мин, и с диаметром вала электродвигателя d₁=22 мм. Частота вращения вала электродвигателя: n₁=750 об/мин

Требуемое передаточное отношение редуктора:

U_p=10; U_зп=10; U_оп=4

Частота вращения валов

n₁=1500 об/мин

n₂=n₁/U_оп=375 об/мин

n₃=n₂/U_зп=37.5 об/мин

Мощность и крутящие моменты, передаваемые валами:

P₁=P_тр*=1.5*0.96=1.44 кВт

P₂=P_тр**=1,5*0,96*0,75=1,08 кВт

P₃=P_тр***=1,5*0,96*0,75*0,98=1,05 кВт

T₁=P₁*10³/ω_ном=9.17 Н*м

T₂=T₁*u_оп*=35.2 Н*м

T₃=T₂*u_зп*=264 Н*м

3 Расчет червячной передачи

3.1 Выбор материалов и допускаемые напряжения.

Червяк изготавливается из легированной стали 40X (ГОСТ 4543-71) с применением термообработки – улучшения с твердостью 269...302НВ.

Для изготовления червяков применяют углеродистые и легированные стали. Выбор марки стали зависит от назначаемой термообработки червяка и его габаритов. Материалы, применяемые для червячных колёс, по убыванию их антизадирных и антифрикционных свойств можно разделить на три группы: группа I – высокооловянистые (10¸12%) бронзы, группа II – безоловянистые бронзы и латуни, группа III – мягкие серые чугуны.

Определение скорости скольжения:

V_s=0.55 м/с

где,T₂-вращающий момент на валу двигателя

ω₂-угловая скорость тихоходного вала

u_зп-передаточное число редуктора

Значит, выбираем материалы группы I.

Таким образом, венец червячного колеса изготавливается из оловянной бронзы БР010Н1Ф1, полученной способом центробежного литья.

Термообработка для шестерни и колеса – закалка ТВЧ до твердости H≥45, шлифование и полирование витков червяка.

3.2 Определение допускаемых напряжений при расчёте на выносливость.

Для определения допускаемых контактных и изгибных напряжений определим коэффициенты долговечности.

Определение допускаемых контактных напряжений

##

Н/мм²

Определение допускаемых напряжений изгиба

Н/мм²

В табл. 1 приведены характеристики материалов червячной передачи.

Таблица 1. Механические характеристики материалов червячной передачи

Элемент передачи	Марка материала	Термообработка, способ отливки	Твердость	σв	σт	[σ]н	[σ]F
				Н/мм^2
Червяк	Ст 40Х	У	269…302 НВ	900	750	–	–
Колесо	БР010Н1Ф1	Ц	–	285	165	151,2	24,5