Проектирование механизма передвижения тележки мостового крана

Спецификация2лист.spw

Курсовой проект по ДМ
Электромагнит МО-100Б
Система электропитания
Болт М6 х 20 ГОСТ 7798-70
Винт М4 х 7 ГОСТ 1491-80
Гайка М6 ГОСТ 15526-70
Гайка М10 ГОСТ 15526-70
Гайка М16 ГОСТ 15526-70
Ось 7-16 х 95 ГОСТ 9650-80
Шайба 6 Н ГОСТ 6402-70
Шайба 27 ГОСТ 10450-78
Шайба 7019-0394 ГОСТ 13438-68

Спецификация привода.cdw

Курсовой проект по ДМ
Гайка М10 ГОСТ 15526-70
Шайба 10 ГОСТ 10906-78
Гайка М18 ГОСТ 15526-70
Шайба 18 ГОСТ 6402-70
Шайба 10 ГОСТ 6402-70
Гайка М16 ГОСТ 15526-70
Шайба 16 ГОСТ 6402-70
Вновь изготавливаемые изделия

Тормоз(Л2).cdw

Курсовой проект по ДМ
Тормоз отрегулировать на момент 38 Н

Пояснительная записка.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Ижевский государственный технический университет
Кафедра: Техническая механика
Пояснительная записка
тема курсового проекта:
«Проектирование механизма передвижения тележки мостового крана»
студент гр. Д-641 Попов А.И.
Задание на курсовое проектирование
Кинематический расчет (кинематическая схема)
Расчет передач редуктора на ЭВМ
Расчет и выбор тормозного устройства
Список используемой литературы
В курсовом проекте рассмотрен привод тележки мостового крана. Тележка предназначается для перемещения механизма подъема по мостовому крану.
Данный механизм состоит:
- Двигателя мощность которого рассчитывает по формулам на основе исходных данных грузоподъемности тележки скорости ее перемещения сопротивления перемещения и диаметра ходовых колес. После определения необходимой мощности выбирается двигатель соответствующий требуемой мощности.
- Тормоза ТКТ-200100 который обеспечивает остановку привода и предотвращает произвольное движение тележки. Выбор тормоза проводиться по обеспечиваемому им тормозному моменту.
- Редуктора типа ВКН обеспечивающего передачу крутящего момента на ходовые колеса и понижающего число оборотов.
- Тележки с установленными на ней колесами. На тележку монтируются узлы привода (редуктор тормоз и электродвигатель).
- Трансмиссии состоящей из трансмиссионных валов и зубчатых муфт которые устраняют перекос валов при установке (поскольку при больших габаритах тележки трудно обеспечить высокую точность установки механизма).
Кинематический расчет (кинематическая схема).
- Грузоподъемность Q=50кН;
- Сила сопротивления перемещению тележки Fтел=4кН;
- Скорость перемещения тележки Vтел=30ммин;
- Продолжительность включения ПВ=25%;
- Срок службы – 7 лет;
- Диаметр ходового колеса Dк=250мм.
График режима работы:
Кинематическая схема механизма передвижения:
Определим требующуюся мощность электродвигателя по следующим формулам:
Выбираем следующий электродвигатель:
Определим общее передаточное число редуктора:
Подберем передаточные числа для каждой из ступеней получим:
Определим частоты вращения валов и вращающие моменты на валах привода:
Определим коэффициент эквивалентности (по графику нагружения):
Определим время работы:
Результаты расчета передач редуктора на ЭВМ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ К РАСЧЕТУ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
НА КОНТАКТНУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СОЧЕТАНИЯ ТВЕРДОСТЕЙ ЗУБЬЕВ
ШЕСТЕРНЯ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО
ДОПУСКАЕМЫЕ КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ КОЛЕСА В МПА
ДОПУСКАЕМЫЕ КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ К РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ В МПА
ДОПУСКАЕМЫЕ КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ШЕСТЕРНИ В МПА
РАСЧЕТНЫЕ ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ 530 МПа
МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ A= 200 ММ
МОДУЛЬ НОРМАЛЬНЫЙ MN= 3.150000095367432 ММ
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ Z1= 35
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ КОЛЕСА Z2= 89
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ D1= 112.9032287597656 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ ШЕСТЕРНИ DA1= 119.2032318115234 ММ
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА D2= 287.0967712402344 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ КОЛЕСА DA2= 293.3967590332031 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ШЕСТЕРНИ B1= 69 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА B2= 63 MМ
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ B3= .2172214984893799 РАД
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ ИСХОДНОГО КОНТУРА X= 0
ОКРУЖНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FT= 6509.791015625 H
РАСПОРНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FR= 2369.56396484375 H
ОСЕВАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FA= 1436.735473632812 H
РАСЧЕТНЫЕ ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ 681 МПа
МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ A= 160 ММ
МОДУЛЬ НОРМАЛЬНЫЙ MN= 2.5 ММ
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ Z1= 36
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ D1= 92.16000366210938 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ ШЕСТЕРНИ DA1= 97.16000366210938 ММ
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА D2= 227.8399963378906 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ КОЛЕСА DA2= 232.8399963378906 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ШЕСТЕРНИ B1= 56.40000152587891 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА B2= 50.40000152587891 MМ
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ B3= .2169314622879028 РАД
ОКРУЖНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FT= 8202.861328125 H
РАСПОРНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FR= 2985.841552734375 H
ОСЕВАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FA= 1807.90771484375 H
РАСЧЕТНЫЕ ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ 1159 МПа
МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ A= 125 ММ
МОДУЛЬ НОРМАЛЬНЫЙ MN= 2 ММ
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ КОЛЕСА Z2= 87
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ D1= 71.7213134765625 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ ШЕСТЕРНИ DA1= 75.7213134765625 ММ
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА D2= 178.2786865234375 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ КОЛЕСА DA2= 182.2786865234375 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ШЕСТЕРНИ B1= 45.375 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА B2= 39.375 MМ
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ B3= .2195295393466949 РАД
ОКРУЖНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FT= 10483.2490234375 H
РАСПОРНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FR= 3815.902587890625 H
ОСЕВАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FA= 2339.080078125 H
МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ A= 140 ММ
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ Z1= 27
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ КОЛЕСА Z2= 83
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ D1= 68.72727203369141 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ ШЕСТЕРНИ DA1= 73.72727203369141 ММ
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА D2= 211.2727203369141 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ КОЛЕСА DA2= 216.2727203369141 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ШЕСТЕРНИ B1= 50.09999847412109 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА B2= 44.09999847412109 MМ
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ B3= .1892645508050919 РАД
ОКРУЖНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FT= 3610.0068359375 H
РАСПОРНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FR= 1314.04248046875 H
ОСЕВАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FA= 691.5231323242188 H
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ Z1= 29
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ КОЛЕСА Z2= 93
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ D1= 59.42622756958008 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ ШЕСТЕРНИ DA1= 63.42622756958008 ММ
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА D2= 190.5737609863281 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ КОЛЕСА DA2= 194.5737609863281 ММ
ОКРУЖНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FT= 4002.103759765625 H
РАСПОРНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FR= 1456.765747070312 H
ОСЕВАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FA= 892.9713745117188 H
МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ A= 100 ММ
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ Z1= 24
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ КОЛЕСА Z2= 74
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ D1= 48.97959136962891 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ ШЕСТЕРНИ DA1= 52.97959136962891 ММ
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА D2= 151.0204010009766 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ КОЛЕСА DA2= 155.0204010009766 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ШЕСТЕРНИ B1= 37.5 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА B2= 31.5 MМ
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ B3= .2003347426652908 РАД
ОКРУЖНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FT= 5050.28466796875 H
РАСПОРНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FR= 1838.303588867188 H
ОСЕВАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FA= 1025.503540039062 H
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ Z1= 16
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ КОЛЕСА Z2= 82
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ D1= 32.65306091308594 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ ШЕСТЕРНИ DA1= 36.88835525512695 ММ
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА D2= 167.3469390869141 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ КОЛЕСА DA2= 171.1116485595703 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА B2= 31.5 ММ
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ ИСХОДНОГО КОНТУРА X= 5.882352963089943E-002
ОКРУЖНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FT= 1475.736572265625 H
РАСПОРНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FR= 537.1680908203125 H
ОСЕВАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FA= 299.6609497070312 H
МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ A= 80 ММ
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ Z1= 13
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ КОЛЕСА Z2= 65
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ШЕСТЕРНИ D1= 26.66666603088379 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ ШЕСТЕРНИ DA1= 31.60784339904785 ММ
ДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ДИАМЕТР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА D2= 133.3333282470703 ММ
ДИАМЕТР ВЫСТУПОВ КОЛЕСА DA2= 136.3921508789062 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ШЕСТЕРНИ B1= 31.20000076293945 ММ
ШИРИНА ВЕНЦА ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА B2= 25.20000076293945 ММ
УГОЛ НАКЛОНА ЗУБЬЕВ B3= .2240751832723618 РАД
КОЭФФИЦИЕНТ СМЕЩЕНИЯ ИСХОДНОГО КОНТУРА X= .2352941185235977
ОКРУЖНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FT= 1852.200073242188 H
РАСПОРНАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FR= 674.2008056640625 H
ОСЕВАЯ СИЛА В ЗАЦЕПЛЕНИИ FA= 422.1206970214844 H
Определение ориентировочных диаметров валов из условия прочности на кручение:
Построение эпюр крутящих и изгибающих моментов действующих на валы:
Расчет и выбор тормозного устройства.
Для механизмов передвижения в кранах используют колодочные тормоза типа ТКТ переменного тока.
Особенностью тормоза данного типа является расположение электромагнита – укрепленного непосредственно на тормозных рычагах. В результате чего уменьшается их вес и габаритные размеры.
Схематичное изображение тормоза ТКТ
Гайки регулировочные
Вспомогательная пружина
Рычаг электромагнита
15. Гайки регулировочные
По принципу действия тормоза бывают нормально-замкнутые и нормально-разомкнутые. С точки зрения техники безопасности в работе кранов наиболее пригодны нормально-замкнутые тормоза где размыкание осуществляется при подаче сигнала синхронно с включением механизма в работу а стопорение при неработающем механизме.
На рисунке схематично изображён тормоз ТКТ. Замыкание колодок осуществляется рабочей пружиной 1. Требуемое усилие замыкания достигается осадкой пружины 1 с помощью гаек 3.
Стремясь разжаться пружина правым торцом действует через шайбу и гайки 3 на шток 2 перемещая его вправо. Шток в свой очередь через гайку 14 тянет за собой рычаг 6 с установленной на нем колодкой 7 и левая колодка прижимается к тормозному шкиву.
Левым торцом пружина 1 действует на скобу 4 соединённую шарнирно с рычагом 8 и колодкой 9 под действием пружины скоба перемещается влево и тянет за собой рычаг 8 и правая колодка 9 прижимается к шкиву 12. Торможение осуществляется за счёт сил трения возникающих между колодками и шкивом.
Размыкание тормоза происходит от электромагнита 10. При включении механизма ток одновременно подается на катушку электромагнита и якорь втягивается поворачивая рычаг 11. На рычаге 11 имеется упор который давит на шток 2 с силой Р заставляя шток перемещаться влево. Перемещаясь шток через шайбу и гайки 3 сдавливает рабочую пружину 1 давая ей дополнительную осадку. Сила РИ нейтрализует действие сил пружины РЗ а дополнительная осадка создаёт возможность свободного хода рычагам 6 и 8. В этот момент вспомогательная пружина 5 способствует раздвижению рычагов и отходу колодок от тормозного шкива.
Под действием веса электромагнита первыми отходят рычаг 8 и колодка 9 и если бы не было упора 16 весь свободный ход выбрался бы в зазор между правой колодкой и тормозным шкивом а левая колодка от шкива не отошла бы вообще. Винт 16 служит для располовинивания зазора между правой и левой колодками ограничивая отход рычага 8 колодки 9 упором в неподвижную часть основания.
Определение тормозного момента:
Данному условию удовлетворяет тормоз ТКТ-200100 максимально обеспечиваемый момент которого составляет 40 Н·м. Тип используемого электромагнита – МО-100Б.
Руденко Н.Ф. «Курсовое проектирование грузоподъемных машин» Москва 1971 г.
Дунаев П.Ф. «Конструирование узлов и деталей машин» Москва 2001 г.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя Москва 1980 г.
Руденко Н.Ф. «Грузоподъемные машины. Атлас конструкций»

Привод(Л3).cdw

Технические характеристики:
Частота вращения приводного вала 38 обмин
Передаточное отношение редуктора 39
Частота вращения вала 1410 обмин
Курсовой проект по ДМ
Осевое смещение валов до 0
Радиальное смещение валов до 0
Несоосность оси вала двигателя с осью входного вала не
Крепежные и резьбовые соединения должны быть предохранены

Вал(Л4).cdw

Курсовой проект по ДМ
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Неуказанные предельные отклонения размеров H14

Редуктор(Л1).cdw

) Внутреннюю поверхность редуктора покрыть эмалью НЦ-132П зеленый ГОСТ 6631-71
) Снаружи корпус редуктора покрыть эмалью МЦ - 132П зеленый ГОСТ 6637-74
) Обкатать редуктор в течении 2 часов без нагружения
) После обката выявленные диффекты устранить
) В картер залить масло индустриальное И-20А в обьеме 2 литра
) Протекание масла через крышки и прокладки не допускается
) При окончательной сборке на плоскость разъемных частей нанести герметизированную
бензоупорную смазку по ГОСТ 26191-84
Курсовой проект по ДМ

Спецификация1лист.spw

Курсовой проект по ДМ
Кольцо маслоотражательное
Болт М14х140 ГОСТ 7798-70
Болт М10х45 ГОСТ 7798-70
Болт М14х85 ГОСТ 7798-70
Болт М10х20 ГОСТ 7798-70
Гайка М14 ГОСТ 5915-70
Гайка М10 ГОСТ 5915-70
Шайба 14 ГОСТ 6402-68
Шайба 10 ГОСТ 6402-68
Штифт 8х60 ГОСТ 3128-70
Штифт 8х30 ГОСТ 3128-70
Манжета 100х125 ГОСТ8752-79
Шпонка 6х6х28 ГОСТ 23360-78
Шпонка 8х7х28 ГОСТ23360-78
Шпонка 12х8х34 ГОСТ23360-78
Шпонка 25х14х56 ГОСТ23360-78
Подшипник 105 ГОСТ 8338-75
Подшипник 106 ГОСТ 8338-75
Подшипник 108 ГОСТ 8338-75
Подшипник 120 ГОСТ 8338-75

Колесо(Л4).cdw

Направление линии зуба
Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Курсовой проект по ДМ
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Неуказанные предельные отклонения размеров H14

Картер(Л4).cdw

Курсовой проект по ДМ
Неуказанные предельные отклонения размеров H14
Неуказанные литейные радиусы R=2 мм