Проектирование подъемного механизма

Содержание

Введение

1.Энерго – кинематический расчёт привода

1.1 Подбор электродвигателя

1.2 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах

2 Расчёт передачи редуктора

2.1 Выбор материалов, термообработки и определение допускаемых напряжений для передачи

2.2 Проектный расчет передачи редуктора

2.3 Проверочные расчеты передачи

2.3.1 Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям

2.3.2 Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба

2.3.3 Тепловой расчет

3 Расчет червячной передачи с помощью ЭВМ

4 Расчёт валов привода

4.1 Проектный расчет всех валов привода

4.2 Проверочный расчет тихоходного вала редуктора на усталостную выносливость

5 Подбор подшипников для всех валов привода

5.1 Предварительный подбор подшипников для всех валов привода

5.2 Проверочный расчет подшипников качения ведомого вала

редуктора на динамическую грузоподъёмность

6 Расчёт шпоночных соединений

7 Выбор и расчёт муфт

8 Смазка редуктора и узлов привода

9 Техника безопасности и экологичность проекта

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Введение

Инженер-конструктор является творцом новой техники, и уровнем его творческой работы в большей степени определяются темпы научно-технического прогресса. Деятельность конструктора принадлежит к числу наиболее сложных проявлений человеческого разума. Решающая роль успеха при создании новой техники определяется тем, что заложено на чертеже конструктора. С развитием науки и техники проблемные вопросы решаются с учетом все возрастающего числа факторов, базирующихся на данных различных наук. При выполнении проекта используются математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящихся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике. Широко используются сведения из курсов сопротивления материалов, теоретической механики, машиностроительного черчения и т. д. Все это способствует развитию самостоятельности и творческого подхода к поставленным проблемам.

В настоящее время в Республике Беларусь отсутствует собственное производство редукторов общего использования. Между тем в республике имеется ряд разработок, которые позволили бы организовать такое производство.

При выборе типа редуктора для привода рабочего органа необходимо учитывать множество факторов, важнейшими из которых являются: значение и характер изменения нагрузки, требуемая долговечность, надежность, КПД, масса и габаритные размеры, требования к уровню шума, стоимость изделия, эксплуатационные расходы.

Из всех видов передач зубчатые передачи имеют наименьшие габариты, массу, стоимость и потери на трение. Коэффициент потерь одной зубчатой пары при тщательном выполнении и надлежащей смазке не превышает обычно 0,01. Зубчатые передачи в сравнении с другими механическими передачами обладают большой надежностью в работе, постоянством передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания, возможностью применения в широком диапазоне скоростей и передаточных отношений. Эти свойства обеспечили большое распространение зубчатых передач; они применяются для мощностей, начиная от ничтожно малых (в приборах) до измеряемых десятками тысяч киловатт. Передаваемые моменты достигают 5 106 Нм. Диаметры колес, например, в передачах на гребной винт судовых установок, доходят до 6 м.

К недостаткам зубчатых передач могут быть отнесены требования высокой точности изготовления и шум при работе со значительными скоростями.

Одной из целей выполненного проекта является развитие инженерного мышления, в том числе умение использовать предшествующий опыт, моделировать, используя аналоги.

Для курсового проекта предпочтительны объекты, которые не только хорошо распространены и имеют большое практическое значение, но и не подвержены в обозримом будущем моральному старению.

Существуют различные типы механических передач: цилиндрические и конические, с прямыми зубьями и косозубые, гипоидные, червячные, глобоидные, одно- и многопоточные и т. д. Это рождает вопрос о выборе наиболее рационального варианта передачи. При выборе типа передачи руководствуются показателями, среди которых основными являются КПД, габаритные размеры, масса, плавность работы и вибронагруженность, технологические требования, предпочитаемое количество изделий.

При выборе типов передач, вида зацепления, механических характеристик материалов необходимо учитывать, что затраты на материалы составляют значительную часть стоимости изделия: в редукторах общего назначения – 85%, в дорожных машинах – 75%, в автомобилях – 10% и т. д.

Поиск путей снижения массы проектируемых объектов является важнейшей предпосылкой дальнейшего прогресса, необходимым условием сбережения природных ресурсов. Большая часть вырабатываемой в настоящее время энергии приходится на механические передачи, поэтому их КПД в известной степени определяет эксплуатационные расходы.

Наиболее полно требования снижения массы и габаритных размеров удовлетворяет привод с использованием электродвигателя и редуктора с внешним зацеплением.

Расчет червячной передачи с помощью ЭВМ

Быстрое развитие вычислительной техники и информационных технологий позволило автоматизировать вычисления, на которые раньше уходило много времени, что дало возможность сократить затраты времени и труда, а также не допустить возможности человеческой ошибки. Все это приводит к повышению качества и конкурентной способности выпускаемой продукции.

Данная программа написана в программе Mathcad, в основе которой лежит технология последовательного вычислительного программирования, суть которой заключается в том, что среда разработки берёт на себя расчёт критерий работоспособности, прочности и годности передачи при нагрузке при необходимом сроке эксплуатации редуктора.

Расчёт червячной передачи с помощью ЭВМ – Приложение В.

Заключение

При выполнении курсового проекта по “Деталям машин” были закреплены знания, полученные за прошедший период обучения в таких дисциплинах как: теоретическая механика, сопротивление материалов, материаловедение.

Целью данного проекта являлось проектирование привода подъемного механизма, который состоит из электродвигателя, червячного редуктора, приводного вала с барабаном и муфтой зубчатой, муфты упругой.

В ходе решения поставленной передо мной задачи, были получены навыки проектирования червячной передачи, позволяющей обеспечить необходимый технический уровень, надёжность и долгий срок службы механизма, расчета шпонок, подбора подшипников и муфт. Был выбран электродвигатель модели 4А112МА8У3.