Проектирование узла промежуточного вала двухступенчатого редуктора

скачать (5138.2 kb.)

  1   2   3   4   5
Введение

грузоподъемный машина привод редуктор

Рассчитать и спроектировать узел промежуточного вала двухступенчатого редуктора (схема 24), используемого в приводной станции грузоподъемной машины (схема 92).


Рисунок 1. Схема привода грузоподъемной машины
Исходные данные:

Сила тяги F = 8 кН;

Скорость подъема груза V = 43 м/мин;

Длительность работы (ресурс) Lh = 15000 час;

Режим работы - III;

Тип производства - мелкосерийное.

Привод грузоподъемной машины сконструирован для передачи крутящего момента на барабан, который обеспечивает поднятие груза со скоростью 43 м/мин. Привод грузоподъемной машины (рисунок 1) состоит из электродвигателя, муфты, редуктора, барабана, троса. Электродвигатель присоединен к редуктору при помощи муфты. Подъем груза осуществляется тросом, который наматывается на барабан. Барабан приводится в движение от электродвигателя через редуктор и муфту. Редуктор осуществляет повышение крутящего момента и снижение частоты вращения до требуемой величины.
Расчет рабочего органа машины. Определение диаметра троса
Диаметр троса определяем по формуле:
dкан = 0,1·,
где F - сила тяги, кН;

кан = 0,1·= 8,94 мм
Определение диаметра и длины барабана
Диаметр барабана определяем по формуле:
Dбар ? 25·dкан,

Dбар ? 25·8,94 = 223,5 мм;
Округлим в соответствие с нормативными линейными размерами по ГОСТ 6636 - 69 [2, С.410] и принимаем Dбар = 230 мм.

Определим длину барабана по формуле:
lбар = (1…2)· Dбар = (1…2)·200 = 200…400 мм.
Принимаем lбар=340 мм

Определение крутящего момента и частоты вращения барабана
Определим крутящий момент барабана по формуле:
Тбар = = = 920 Н·м;
Определим частоту вращения барабана:

бар = = = 59,51 об/мин.
Выбор электродвигателя. Определение потребной мощности для подъема груза
Потребную мощность для подъема груза определяется по формуле:
Рпотр = , (2.1)
где ? - КПД привода;
? = ?бар·?т·?б·?м,
где h бар - КПД барабана, h бар = 0,95 [2, стр.6];

h т - КПД тихоходной ступени, h т = 0,97 [2, стр.6];

h б - КПД быстроходной ступени, h б = 0,97 [2, стр.6];

h м - КПД муфты, h т = 0,98 [2, стр.6].


Подставляем найденные значения в формулу (2.1) определяем потребную мощность для подъема груза
Рпотр = = 6,544 кВт.
Определение диапазона частот вращения вала электродвигателя
Частоту вращения вала определяем по формуле:
nэ = nбар · i,
где i - передаточное отношение редуктора;
i = 8 … 25;

nэ = 59,51·(8…25) = 476,08…1487,75 об/мин
Учитывая полученный диапазон частот вращения вала, выберем электродвигатель по таблице 24.9 [2, стр.417]
M6

nэ= 960 об/мин .

АИР112М4 ТУ 16-525.564-84.


Определение передаточного отношения привода и редуктора
Определяем передаточное отношение привода:

прив = == 16,13;
Определяем передаточное отношение редуктора:
iред = iприв = 16,13.
Разработка исходных данных для ввода в ЭВМ. Крутящий момент на выходном валу

Определяем по формуле:

вых = == 968,42 Н·м.
Назначение термообработки материала
Термообработку материала выбирают, учитывая следующие условия:

. Tвых ? 1000 Н·м - термоулучшение, нормализация;

. 1000 < Tвых ? 1500 Н·м - закалка с низким отпуском;

. 1500 < Tвых - цементация, азотирование.

Так как Tвых = 663 Н·м, то выбираем для материала термообработку - нормализация

Допускаемое напряжение
[?н] = 500 … 600 МПа
Выберем допускаемые напряжения для быстроходной и тихоходной ступени, учитывая, что в тихоходной ступени ?н должно быть выше на 30…50 МПа.

Принимаем
[?н]б = 50 0 МПа,

[?н]т = 550 МПа.
Назначение относительной ширины колес
Относительную ширину колес определяем по таблице 8.4[3, стр.143]
ширину колес быстроходной ступени ?ва б =0,40;

ширину колес тихоходной ступени ?ва т = 0,45.
Номинальная частота вращения электродвигателя
nном = nэ = 960 об/мин.
Эквивалентное время работы редуктора
Время работы редуктора определяем по формуле:

Lhe = ?н ·Lh,

где ?н = 0,18, [3, табл. 8.9];

Lh - заданный срок службы, час.

Lhe = 0,18·15000 = 2700 час.


Анализ полученных данных и выбор оптимального варианта компоновки редуктора. Условия для выбора оптимального варианта
Вариант № 1
A=da2max=312 мм;

L=aw+0,5·(da+da2T)=200+0,5·(312+325,77)=518,885 мм;

a=+3==11,0357 мм;=bwБ+bwT+2·a+(0,45…0,55)·aw=28,8+68+2·11,0357+200·0,5=

=218,8771 мм;=(d2a2T·bwT+d2a2Б)=6,12(3,122·0,288+3,25772·0,68)=61,323283=A·B·L=3,12·2,18·5,19=35,43 мм3;
Вариант № 2
A=da2max=304 мм;=aw+0,5·(da2Б+da2T)=190+0,5·(304+301,52)= мм;=+3==9,44мм;=bwБ+bwT+2·a+(0,45…0,55)·aw=34,6+70,7+2·9,44+190·0,5=

=222,01 мм;=(d2a2T·bwT+d2a2Б)=6,12(3,042·0,346+3,0152·0,707)=58,9=A·B·L=3,04·2,22·4,9276=33,27 мм3;
Вариант № 3
A=da2max=312 мм;=aw+0,5·(da2Б+da2T)=190+0,5·(320+285)= мм;=+3==10,898 мм;
B=bwБ+bwT+2·a+(0,45…0,55)·aw=40,7+67,5+2·10,89+190·0,5=

=224,99 мм;=(d2a2T·bwT+d2a2Б)=6,12(2,932·0,67+3,122·0,407)=59,7=A·B·L=3,12·4,9263·2,2499=34,58 мм3;
Вариант № 4
A=da2max=320 мм;=aw+0,5·(da2Б+da2T)=190+0,5·(320+285)= мм;=+3==10,87 мм;=bwБ+bwT+2·a+(0,45…0,55)·aw=50,2+66+2·10,89+190·0,5=

=232,994 мм;=(d2a2T·bwT+d2a2Б)=6,12(3,2 2·0,5+2,852·0,662)=64,36=A·B·L=3,12·4,9263·2,2499=36,71 мм3;
Вариант № 5
A=da2max=328 мм;=aw+0,5·(da2Б+da2T)=190+0,5·(328+272,61)=мм;=+3==10,88 мм;=bwБ+bwT+2·a+(0,45…0,55)·aw=65,2+60,9+2·10,88+190·0,5=

=242,87 мм;=(d2a2T·bwT+d2a2Б)=6,12(3,28 2·0,652+2,722·0,609)=70=A·B·L=3,28·2,4287·4,903=39,05 мм3;
Требуемым условиям наиболее соответствует вариант 3.




Рис.
Определение вращающих моментов и частот вращения валов для оптимального варианта компоновки редуктора. Определение вращающих моментов
Вращающий момент на колесе тихоходной ступени:
Т = ,
где ?подш - КПД подшипника; ?подш = 0,99 [2, стр.6];
Т = = 960 Н·м;
Вращающий момент на шестерне тихоходной ступени:
Т = ,
где uТ - передаточное число на тихоходной ступени;
uТ = 3,84;
?зац - КПД зацепления [2, стр.6];
?зац = 0,98;

Т = =251 Н·м;
Вращающий момент на колесе быстроходной ступени:
Т = == 251 Н·м;
Вращающий момент на шестерне быстроходной ступени:
Т = ,
где uБ - передаточное число на быстроходной ступени;
uБ = 4;

Т = = 65,46 Н·м;
  1   2   3   4   5



Рефераты Практические задания Лекции
Учебный контент

© ref.rushkolnik.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации