Содержание
1. Исходные данные 2
2. Проектирование привода 3
3. Выбор оптимального варианта компоновки редуктора 7
4. Геометрический расчет передач редуктора 10
5. Кинематический расчет редуктора 11
6. Статическое исследование редуктора 12
7. Конструирование валов редуктора 14
8. Предварительный подбор подшипников 17
9. Проверка зубьев на прочность 18
10. Проверочный расчет промежуточного вала 25
11. Проверочный расчет подшипников промежуточного вала 27
12. Расчет на усталостную прочность 27
13. Расчет шпонок 29
14. Конструирование колес 32
15. Компоновка редуктора 33
16. Проектирование чертежа приводной станции 43
Список литературы 45
Приложение 46
Введение
Привод грузоподъемной машины состоит из электродвигателя, муфты, редуктора и лебедки.
При помощи муфты передается вращающий момент от электродвигателя на быстроходную ступень редуктора. В данном варианте редуктор двухступенчатый, развернутой схемы. Редуктор повышает вращающий момент, который мы получаем на выходе, при этом приводится в движение лебедка. Выходной конец вала соединен с лебедкой при помощи муфты. Лебедка состоит из каната, навиваемого на барабан. С помощью нее мы можем поднимать и перемещать различные грузы.
1. Проектирование привода лебедки
1.1. Диаметр грузового каната
Диаметр каната определяется исходя из условия прочности с учетом коэффициента безопасности, устанавливаемого для каждой категории режима (ГОСТ 21354–87) по нормам ГОСГОРТЕХНадзора.
В упрощенных расчетах для легкого (4) и средних (2 и 3) режимов диаметр каната dк можно определить по формуле
.
1.2. Диаметр барабана
Диаметр грузового барабана лебедки (мм) предварительно назначаем из условия:
Ddк·(e – 1)= 9,7 (18 – 1) = 164,9 мм,
где е – коэффициент диаметра барабана, выбираемый в соответствии с нормами ГОСГОРТЕХНадзора; принимаем е = 18 [1].
Принимаем диаметр барабана равным Dб = 170 мм.
1.3. Частота вращения барабана
Частота вращения барабана (мин-1) вычисляется по формуле:
.
1.4. Подбор электродвигателя
Мощность необходимая для привода барабана:
;
Определение потребной мощности электродвигателя:
,
где
-
КПД привода
Определение КПД привода:
,
где
–
КПД редуктора
=
0,99 –
КПД подшипника
=0,98–
КПД зацепления
=
1,0 –
КПД муфты
=
0,96
–
КПД барабана
;
.
Выбираем
Определение общего передаточного отношения механизма.
По техническим данным двигателей серии АИР подсчитаем передаточное отношение.
|
Тип двигателя |
|
|
nБ |
|
|
100L2 |
3000 |
2910 |
50,56 |
57,56 |
|
112М4 |
1500 |
1455 |
28,78 |
|
|
132S6 |
1000 |
960 |
18,99 |
|
|
132М8 |
750 |
720 |
14,24 |
По значениям данной таблицы выберем двигатель типа 132S6 со значением i = 18,99 и n = 960 об/мин.
1.5. Момент на барабане лебедки
1.6. Момент на зубчатом колесе тихоходной ступени
.
1.7. Допускаемые контактные напряжения
Для передачи тихоходной ступени
МПа
Принимаем [H]T =760 МПа
Для передачи быстроходной ступени
МПа.
Принимаем [H]Б = 680 МПа.
1.8. Коэффициенты относительной ширины колес
Для редуктора по схеме 20:
– тихоходная
передача
;
– быстроходная передача
.
Принимаем baБ = 0,38.
1.9. Эквивалентное время работы
Эквивалентное время работы LhЕ назначают с учетом категории режима работы:
– определяем коэффициент H = 0,18 (для режима работы – III);
– находим LhЕ по формуле:
,
где Lh – заданный срок службы, час.
1.10. Коды передач редуктора
Код передачи соответствует принятому в программе компьютера обозначению:
– прямозубая передача – 1;
– косозубая передача – 2;
– шевронная передача – 3.
В нашем случае, редуктор по схеме 20, первая ступень (быстроходная передача) – косозубая, вторая ступень (тихоходная ступень) – косозубая. Соответственно записываем 2 и 2.
1.11. Код схемы редуктора
Код схемы редуктора указывается в задании. В соответствии с ним заносим, 21.
|
T2T, Нм |
i |
[H]Б, МПа |
[H]Т, МПа |
ba (Б) |
ba (Т) |
n, об/мин |
Lhe, час |
Код передачи |
Код схемы редуктора |
|
|
Б |
Т |
|||||||||
|
850 |
18,99 |
680 |
760 |
0,38 |
0,45 |
960 |
2160 |
2 |
2 |
20 |
Батыров ЭМдз-304 PEДУKTOP 20
MOM= 850. SIG1= 680. PSI1= .38 L1=2 CH=960.
I= 18.99 SIG2= 760. PSI2= .45 L2=2 TE= 2160.
AW B Z1 Z2 U MOD D1 D2 X BETA
ПEPBAЯ CTУПEHЬ
KOC 105.0 41.0 20 82 4.10 2.00 41.18 168.82 13.729
BTOPAЯ CTУПEHЬ
KOC 180.0 49.7 19 98 5.16 3.00 58.46 301.54 12.839
ПOДШИПHИKИ I ШAPИKOBЫE PAДИAЛЬHЫE I POЛИKOBЫE KOHИЧECKИE I
KAЧEHИЯ I TИП 0000 I TИП 7000 I
BAЛ 1 I C1= 15.06 C2= 10.36 I C1= 12.31 C2= 13.31 I
BAЛ 2 I C1= 16.67 C2= 30.50 I C1= 14.26 C2= 28.52 I
BAЛ 3 I C1= 53.92 C2= 12.43 I C1= 48.71 C2= 33.30 I
AW B Z1 Z2 U MOD D1 D2 X BETA
ПEPBAЯ CTУПEHЬ
KOC 110.0 45.3 19 88 4.63 2.00 39.07 180.93 13.412
BTOPAЯ CTУПEHЬ
KOC 170.0 50.5 20 90 4.50 3.00 61.82 278.18 13.931
ПOДШИПHИKИ I ШAPИKOBЫE PAДИAЛЬHЫE I POЛИKOBЫE KOHИЧECKИE I
KAЧEHИЯ I TИП 0000 I TИП 7000 I
BAЛ 1 I C1= 15.52 C2= 10.72 I C1= 12.68 C2= 13.73 I
BAЛ 2 I C1= 16.85 C2= 32.85 I C1= 14.48 C2= 30.41 I
BAЛ 3 I C1= 57.90 C2= 14.03 I C1= 52.31 C2= 36.33 I
AW B Z1 Z2 U MOD D1 D2 X BETA
ПEPBAЯ CTУПEHЬ
KOC 115.0 50.7 18 94 5.22 2.00 36.96 193.04 13.116
BTOPAЯ CTУПEHЬ
KOC 160.0 53.1 21 83 3.95 3.00 64.62 255.38 12.839
ПOДШИПHИKИ I ШAPИKOBЫE PAДИAЛЬHЫE I POЛИKOBЫE KOHИЧECKИE I
KAЧEHИЯ I TИП 0000 I TИП 7000 I
BAЛ 1 I C1= 16.08 C2= 11.13 I C1= 13.14 C2= 14.23 I
BAЛ 2 I C1= 17.17 C2= 32.97 I C1= 14.80 C2= 30.64 I
BAЛ 3 I C1= 62.50 C2= 13.99 I C1= 56.47 C2= 38.35 I
AW B Z1 Z2 U MOD D1 D2 X BETA
ПEPBAЯ CTУПEHЬ
KOC 125.0 54.9 14 83 5.93 2.50 36.08 213.92 14.070
BTOPAЯ CTУПEHЬ
KOC 150.0 61.0 25 92 3.68 2.50 64.10 235.90 12.839
ПOДШИПHИKИ I ШAPИKOBЫE PAДИAЛЬHЫE I POЛИKOBЫE KOHИЧECKИE I
KAЧEHИЯ I TИП 0000 I TИП 7000 I
BAЛ 1 I C1= 16.35 C2= 11.85 I C1= 13.36 C2= 14.87 I
BAЛ 2 I C1= 17.53 C2= 34.20 I C1= 15.18 C2= 31.81 I
BAЛ 3 I C1= 67.69 C2= 14.91 I C1= 61.16 C2= 41.39 I
AW B Z1 Z2 U MOD D1 D2 X BETA
ПEPBAЯ CTУПEHЬ
KOC 135.0 55.4 14 91 6.50 2.50 36.00 234.00 13.536
BTOPAЯ CTУПEHЬ
KOC 150.0 55.6 28 89 3.18 2.50 71.79 228.21 12.839
ПOДШИПHИKИ I ШAPИKOBЫE PAДИAЛЬHЫE I POЛИKOBЫE KOHИЧECKИE I
KAЧEHИЯ I TИП 0000 I TИП 7000 I
BAЛ 1 I C1= 16.53 C2= 11.89 I C1= 13.50 C2= 14.94 I
BAЛ 2 I C1= 17.08 C2= 33.96 I C1= 14.85 C2= 31.53 I
BAЛ 3 I C1= 69.45 C2= 15.30 I C1= 62.75 C2= 42.47 I
AW B Z1 Z2 U MOD D1 D2 X BETA
ПEPBAЯ CTУПEHЬ
KOC 140.0 65.8 13 96 7.38 2.50 33.39 246.61 13.291
BTOPAЯ CTУПEHЬ
KOC 140.0 64.0 28 81 2.89 2.50 71.93 208.07 13.291
ПOДШИПHИKИ I ШAPИKOBЫE PAДИAЛЬHЫE I POЛИKOBЫE KOHИЧECKИE I
KAЧEHИЯ I TИП 0000 I TИП 7000 I
BAЛ 1 I C1= 17.38 C2= 12.51 I C1= 14.19 C2= 15.71 I
BAЛ 2 I C1= 17.55 C2= 36.29 I C1= 15.31 C2= 33.54 I
BAЛ 3 I C1= 75.41 C2= 16.79 I C1= 68.13 C2= 46.32 I
PACЧET REDUCE ЗAKOHЧEH