Механизм подъема груза кранового механизма

эпюры2.frw

_спец2.cdw

Винт А. М6-6g x 12.31.АМг5
Болт М14-6g x 40.36
Винт А.М 6-6g x 14.109.30ХГСА
Шайба 2 16 Л БрКМц3-1

_крышка.cdw

Острые кромки притупить R=0
Неуказанные предельные отклонения
размеров: отверстий - по H14
уплотнительного кольца

_сборочный.cdw

_вал.cdw

_спец3.cdw

_червяк.cdw

Неуказанные пределельные отклонения размеров:
Делительный угол подъёма
Направление линии витка
Степень точности ГОСТ3675-81
Делительная толщина по хорде
Делительный диаметр червяка
Обозначение чертежа

_Спец1.cdw

Механизм подьема груза
Пояснительная записка
Крышка торцевая с канавкой
для уплотнительного кольца
Полумуфта упругая пальцевая

ПМ1_4.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Вятский государственный университет
Кафедра “Электропривод и автоматизация промышленных установок”
«Прикладная механика»
Тема: «Механизм подъема груза кранового механизма»
Выбор электродвигателя и кинематический расчёт5
1. Выбор двигателя.5
2 Кинематические расчеты5
3. Определение моментов6
Расчет червячной передачи7
1 Ожидаемая скорость скольжения в зацеплении.7
2 Определение допускаемых напряжений.7
3 Межосевое расстояние червячной передачи.7
4. Подбор основных параметров передачи.8
5 Геометрические размеры червяка и колеса8
6 Проверочный расчет передачи на контактную прочность.9
7 Коэффициент полезного действия червячной передачи10
8 Силы в зацеплении10
9 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба10
10 Тепловой расчет передачи.10
Предварительный расчет валов.12
2 Вал червячного колеса.12
Уточненный расчет валов13
2 Вал червячного колеса.15
Выбор подшипников качения18
Расчет шпоночных соединений19
Выбор и обоснование способа смазки передачи и подшипников.20
Список литературы.21
Целью выполнения проекта является закрепление знаний полученных из ранее освоенных дисциплин и использование их при проектировании механического привода.
Задачей работы является подбор электродвигателя выполнение кинематического расчёта расчёт редуктора определение геометрических и конструктивных размеров деталей и проверок их на прочность.
При выполнении графической части проекта использованы результаты проведённых расчётов.
Поставленные задачи решались с учётом изменений в действующих стандартах и рекомендаций учитывающий опыт создания и эксплуатации подобных устройств.
Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
Определяем необходимую мощность двигателя:
где - КПД редуктора;
- момент сопротивления движению выходного звена;
Определяем сопротивления:
где g = 9.8 мс2 – ускорение свободного падения.
Предварительный расчет КПД передачи
где 1= 0.75 – КПД передачи
= 0.99 – КПД опор качения
общ= 0.70.992 = 0.735
Выбираем двигатель АИР90LB8
Номинальная мощность Рдв = 11 кВт.
Номинальная частота вращения вала n1 = 750 обмин
2 Кинематические расчеты
Общее передаточное отношение редуктора:
3. Определение моментов
Вращающие моменты нагружающие валы:
момент на валу червяка
момент на валу черячного колеса
Расчет червячной передачи
1 Ожидаемая скорость скольжения в зацеплении.
2 Определение допускаемых напряжений.
Для венца червячного колеса бронзу марки БрА9ЖЗЛ отливка в кокиль 1=195 Нмм2; 2=490 Нмм2. Материал червяка - сталь 35ХМ закалка витков с нагревом ТВЧ (Н> 45 HCR). Для материалов группы 2 при закаленных витках червяка (H>45 HCR) исходное допускаемое напряжение []HO = 300Нмм2.
Допускаемое контактное напряжение
Общее число циклов нагружений
Коэффициент долговечности
Исходное допускаемое напряжение изгиба для материала группы 2 венца червячного колеса
Допускаемое напряжение изгиба
3 Межосевое расстояние червячной передачи.
Округляем до стандартного числа: aw = 190 мм.
4. Подбор основных параметров передачи.
Примем число витков червяка z1=1. Число зубьев колеса
Примем число зубьев червячного колеса z2 =126 для того что бы коэффициент смещения инструмента находился в пределах -1 x 1.
Фактическое передаточное число .
Предварительные значения:
Принимаем стандартное значение модуля m= 2.5 мм.
Коэффициент диаметра червяка
Принимаем стандартное значение q= 25
Коэффициент смещения
5 Геометрические размеры червяка и колеса
Диаметр делительный червяка
Диаметр начальный червяка
Диаметр окружности вершин витков
Диаметр окружности впадин
Длина нарезанной части червяка
Округляя до стандартного значения принимаем b1=32 мм
Диаметр делительного колеса
Диаметр окружности вершин зубьев
Диаметр колеса наибольший
Примем стандартное число b2=67 мм.
6 Проверочный расчет передачи на контактную прочность.
Действительное значение окружной скорости на начальном диаметре червяка
Угол подъёма линии витка червяка на начальном цилиндре
Скорость скольжения в зацеплении
Уточним значение допускаемого контактного напряжения
Окружная скорость (мс) на колесе
Коэффициент нагрузки К=1 при V2 ≤ 3 мс.
Тогда расчетное контактное напряжение
что находится в допустимом диапазоне.
7 Коэффициент полезного действия червячной передачи
Приведенный угол трения при скорости скольжения Vs=2.55 мс равен ρ = 220’ = 2.33. Тогда
Окружная сила на колесе равная осевой силе на червяке
Окружная сила на червяке равная осевое силе на колесе
9 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба
Коэффициент нагрузки К=10. Эквивалентное число зубьев червячного колеса
Тогда коэффициент YF2 = 1.71. Расчетное напряжение изгиба
Что меньше допустимого []F = 70.62 Нмм2.
10 Тепловой расчет передачи.
Поверхность охлаждения корпуса А = 078 м2. Коэффициент тепло отдачи КT = 13..18 Вт(м2 ·ºС). Тогда по формуле температура нагрева масла без искусственного охлаждения
что не превышает максимально допустимой температуры.
Предварительный расчет валов.
Ориентировочный расчёт валов производится на ранней стадии проектирования когда изгибающие моменты ещё не определены. Расчёт выполняют на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям и определяют диаметры отдельных ступеней валов.
Диаметр выходного конца вала
Для удобства крепления с валом двигателя примем d1 = 24 мм.
Диаметр вала под подшипник
Диаметр бортика подшипника
2 Вал червячного колеса.
Диаметр бортика колеса
Уточненный расчет валов
Исходные данные: a = 0.102 м.
Составляем уравнения равновесия заданной системы сил.
Определение реакции опор
Определение изгибающих моментов
Строим эпюры поперечных и изгибающих моментов.
Находим поперечную силу и изгибающий момент действующие в опасном сечении.
Определяем минимально необходимое значение диаметра вала в опасном сечении:
Исходные данные: a = 0.044 м.
Выбор подшипников качения
Подшипник: шариковый радиально-упорный однорядный;
Внутренний диаметр d: 30 мм;
Наружный диаметр D: 72 мм;
Величина динамической грузоподъёмности Cr: 32.6 кН;
Величина статической грузоподъёмности C0r: 18.3 кН.
Внутренний диаметр d: 60 мм;
Наружный диаметр D: 130 мм;
Величина динамической грузоподъёмности Cr: 100 кН;
Величина статической грузоподъёмности C0r: 65.3 кН.
Расчет шпоночных соединений
Расчёт на срез производится по формуле:
Расчёт на смятие производится по формуле:
– момент действующий на валу; – диаметр вала; – высота шпонки; – ширина шпонки; – длина шпонки;
– допустимое напряжение при срезе ;
– допустимое напряжение при смятии .
Вал двигателя – червяк
Шпонка 8 х 7 х 32 ГОСТ 23360-78
Шпонка 20 х 12 х 56 ГОСТ 23360-78
Шпонка 14 х 9 х 36 ГОСТ 23360-78
Выбор и обоснование способа смазки передачи и подшипников.
Для смазывания передач применим картерную смазку.
Смазывание зацепления червяка и червячного колеса зацепления подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. Рекомендуемая вязкость масла при скорости скольжения мс должна быть равна .
Принимаем масло марки И-20А.
Первицкий Ю.Д. Расчет и конструирование точечных механизмов – Л.: Машиностроение 1976.
Гузенков Н.Г. Детали машин – М.: Высш. Школа 1982.
Дунаев П.Ф. Леликов О. П. Детали машин М.: Машиностроение 2003.

эпюры.frw

_колесо.cdw

Неуказанные пределельные
отклонения размеров:
Направлении линии зубьев
Коэффициент смещения
Исходный производящий
Степень точности ГОСТ3675-81
Межосевое расстояние
Делительный диаметр
Вид сопряженного червяека
сопряженного червяка
Обозначение чертежа

_полумуфта.cdw