Детали машин
Выбор грузового крюка, гибкого тягового органа и электродвигателя. Определение параметров барабанов и блоков. Подбор цилиндрического зубчатого редуктора и подшипников качения. Расчет тихоходного вала и статического вращающего момента на тормозном валу.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.01.2016 |
Размер файла | 257,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Выбор грузового крюка
2. Выбор гибкого тягового органа
3. Определение основных параметров барабанов и блоков
4. Выбор электродвигателя
5. Подбор цилиндрического зубчатого редуктора
6. Расчет тихоходного вала редуктора
7. Подбор подшипников качения тихоходного вала редуктора
8. Выбор муфты тихоходного вала редуктора
9. Выбор и проверка шпонок
10. Выбор тормоза
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Перечень элементов:
1. Электродвигатель; 2. Муфта; 3. Тормоз; 4. Редуктор; 5. Муфта; 6. Барабан; 7. Полиспаст.
Номер схемы полиспаста - 3.
Исходные данные приведены из индивидуального задания:
1. Масса поднимаемого груза, mгр = 2,50 т.
2. Скорость подъема груза, vгр = 63 м/мин.
3. Высота подъема груза, Н = 22,6 м.
4. Группа режима рабочего механизма по ГОСТ 25835 2М.
5. Коэффициент выбора минимального диаметра барабана, h1 = 16,0.
6. Минимальный коэффициент использования каната, zp = 4,00.
Принцип работы: после запуска электродвигателя, на котором установлен тормоз, энергия через соединительную муфту передается на редуктор. После редуктора она передается на грузовой барабан, который в свою очередь приводит в действие канатно-блочный полиспаст. Полиспаст осуществляет подъем груза.
1. ВЫБОР ГРУЗОВОГО КРЮКА
В соответствии с заданной массой поднимаемого груза 2,50 т принят крюк №10 с грузоподъёмностью 2,5 т, с резьбой М30 по ГОСТ 6627 [1].
2. ВЫБОР ГИБКОГО ТЯГОВОГО ОРГАНА
Наибольшее натяжение Fmax, кН, гибкого тягового органа (стального каната, навиваемого на барабан) определено по следующей формуле:
, (2.1)
где Gгр вес поднимаемого груза, кН; Gкп вес крюковой подвески, кН; zб - число рабочих участков на барабане, zб = 1; uп - кратность полиспаста, uп = 3; зп - КПД полиспаста.
Gгр = mгрg, (2.2)
где mгр - масса груза, т; g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.
Gгр = 2,509,81= 24,5 кН.
Gкп = гGгр, (2.3)
где г = 0,05.
Gкп = 0,02524,5 = 0,6 кН.
, (2.4)
где бл КПД канатных блоков, равный 0,97...0,98 при подшипниках качения, принято бл = 0,97.
Кратность полиспаста определяют при одинарном барабане по числу ветвей каната, на которых подвешен груз. При сдвоенном барабане кратность полиспаста равна половине числа ветвей каната, на которых подвешен груз.
8,63 кН.
В соответствии с нормами Ростехнадзора по максимальному рабочему усилию ветви каната Fмах и минимальному коэффициенту использования (коэффициенту запаса прочности) каната zр определяется разрывное усилие F0, кН:
F0 = Fmax zp, (2.5)
F0 = 8,63 4,00 = 34,52 кН.
В соответствии с разрывным усилием принят канат двойной свивки типа ЛК-3 с допускаемым разрывным усилием [F0] = 34800 Н, диаметром каната dк = 8,3 мм, маркировочной группы 1568 МПа по ГОСТ 2688.
3. Определение основных параметров барабана и блоков
Рисунок 3.1 - Схема барабана
Диаметр барабана:
Dб = dк(h1 1), (3.1)
где dк диаметр каната; h1 коэффициент выбора минимального диаметра барабана, из задания берем значение равное 16 мм.
Dб = 8.3(16 1) = 124,5 мм.
Dб принят равным 130 мм.
Диаметр блоков:
Dбл = 1,2D, (3.2)
Dбл = 1,2130 = 156 мм.
Длина нарезной части барабана:
Lн = (zр+ zз)t, (3.3)
где zр число рабочих витков каната на барабане; zз - число запасных витков, равное 2; t шаг нарезки, мм.
t = 1,1dк, (3.4)
t = 1,18,3 = 9,13 мм.
t принимаем равным 10 мм.
, (3.5)
где lк длина каната, мм.
lк = Huп103, (3.6)
lк = 1610003 = 48000 мм.
= 110,5
Lн = (110,5+2)9,13 = 1024,4 мм.
Общее число витков:
z = zр + zз, (3.7)
z = 110,5 + 2 =112,5
Длина участка барабана, используемая под крепления каната:
L1 = 4t, (3.8)
L1 = 49,13 =36,5 мм.
Полная длина барабана:
L = Lн + L1 + 2L2, (3.9)
где L2 толщина реборды, равная 15 мм.
L = 1024,4 + 36,5 + 215 = 1030,9 мм.
4. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
При кинематическом расчете механизма в первую очередь выбирается электродвигатель. Для этого определена требуемая мощность при установившемся движении механизма подъема груза из следующего соотношения:
, (4.1)
где Рс - расчетная статическая мощность двигателя, кВт; Vгр - скорость подъема груза, м/мин; зобщ - общий КПД механизма.
зобщ = зрзбзп, (4.2)
где зр КПД редуктора, равное 0,97; зб - КПД барабана, равное 0,97; зп - КПД полиспаста, равное 0,97.
зобщ = 0,970,970,97 = 0,91
= 28,96 кВт.
В соответствии с потребной мощностью и заданной группой режима принят крановый электродвигатель МТKF 411-6 со следующими характеристиками: мощность на валу от группы режима рабочего механизма Рэд=30 кВт; частота вращения nэд=905 мин-1; диаметр dэд=65 мм[1].
5. ПОДБОР ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА
Частота вращения барабана:
103 , (5.1)
435,2 мин.-1
Передаточное число редуктора:
, (5.2)
2
Принимаем uр равным 2 для одноступенчатого редуктора.
Максимальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора:
, (5.3)
где D - средний диаметр вала:
D=Dб+dк , (5.4)
D=130+8,3=138,3 мм.
596,8 Нм.
В соответствии с потребным крутящим моментом и передаточным числом принят редуктор 1ЦУ-160 со следующими характеристиками: передаточное число на тихоходном валу редуктора uр = 2; номинальный крутящий момент на тихоходном валу [Твых] = 1250 Нм; КПД 0,98; масса m, кг 78; межосевое расстояние тихоходной ступени aw, мм 160; габаритные размеры, мм L = 1030,9 B = 331, H = 335; расстояние до конца валов, мм lвх = 136, lвых = 195; диаметры хвостовиков валов, мм dвх = 40, dвых = 50; расстояние между подшипниками l, мм 200.
6. РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА
Окружное усилие в зацеплении:
, (6.1)
где d2 делительный диаметр колеса
, (6.2)
213,3 мм.
5,59 кН.
Радиальное усилие в зацеплении:
, (6.3)
где б угол зацепления, равный 200.
Fr =5,590,36 = 2 кН.
Реакции в опорах 1 и 2 на ось Z:
кН. (6.4)
Изгибающий момент на ось Z:
Нм. (6.5)
Реакции в опорах 1 и 2 на ось Х:
кН. (6.6)
Изгибающий момент на ось Х:
Нм. (6.7)
Суммарный изгибающий момент:
, (6.8)
296,6 Нм.
Приведенный момент в опасном сечении:
, (6.9)
666,4 Нм.
Диаметр опасного сечения:
, (6.10)
где [] допускаемое изгибное напряжение, равное 55 МПа.
48,6 мм
Диаметр опасного сечения принят равным 50 мм.
d// = d/ 10, (6.11)
d// = 50 10 = 40 мм.
d/// = d// 10, (6.12)
d/// = 40 10 = 30 мм.
Диаметр вала из ориентировочного расчета:
, (6.13)
где [] допускаемое касательное напряжение, равное 25 МПа.
48,06 мм.
7. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
Исходные данные:
кН.
FR2 = FR1 =2,79 кН.
n = nб = 435,18 мин.-1
Диаметр шейки d = d// = 40 мм.
Ресурс подшипника Lh = (5…10) 103 ч, принят 7103 ч.
Приведенная нагрузка:
Pэ = FRkб, (7.1)
где kб коэффициент режима нагрузки, равный 1,4.
Pэ = 2,79 1,5 = 4,19 кН.
Потребная динамическая грузоподъемность:
, (7.2)
5,7 кН.
C>Cп
В соответствии с потребной динамической грузоподъемностью приняты подшипники 210 по ГОСТ 8338 со следующими характеристиками: dхDхB = 40х68х15, динамическая грузоподъемность С = 16,8 кН, статическая грузоподъемность С0 = 9,3 кН [1].
8. ВЫБОР МУФТЫ ТИХОХОДНОГО ВАЛА
Расчетный крутящий момент на выходном валу редуктора:
Тр2 = Твыхk1k2, (8.1)
где k1 коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма, для подъемного механизма принято k1=1,3[1]; k2 коэффициент, учитывающий группу режима, для группы режима 4М принято k2=1,0[1].
Тр2 = 569,81,31,1 = 775,84 Нм.
В соответствии с расчетным моментом принята муфта 2000-40 по ГОСТ 21424 со следующими характеристиками: номинальным вращающим моментом [T]=2000 Нм; d=40 мм; наибольший диаметр муфты D=250 мм; длина муфты L= 288 мм; длина полумуфты l=140 мм [1].
9. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ШПОНОК
Принята по диаметру вала хвостовика 40 мм призматическая шпонка сечением bxh = 12x8 мм.
Глубина паза в ступице: t2 = 3,3 мм
Длина хвостовика: l = 140 мм
Длина шпонки: l/ = l 10, (9.1)
l/ = 140 10 = 130 мм.
Принято l/ =125 мм.
Расчетная длина шпонки:
lр = l/ b, (9.2)
lр = 125 12 = 113 мм.
Расчетное напряжение смятия:
, (9.3)
79,8 МПа.
[см] = 80 Мпа, см < [см]
Принята шпонка bxhxl/хt = 14x9x160х3,3 по ГОСТ 23360 [1].
10. ВЫБОР ТОРМОЗА
Статический вращающий момент на тормозном валу:
(10.1)
=247,4 Нм.
Необходимый тормозной момент:
Тт = ТсК, (10.1)
где К коэффициент запаса торможения, для группы режима 2М К=1,5.
Тт = 247,41,75 = 371,1 Нм.
В соответствии с требуемым тормозным моментом принят тормоз ТКТ-300 со следующими характеристиками: тормозной момент, Нм 500; ширина колодки Bк, мм 140; диаметр тормозного шкива Dт, мм 300 [1].
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
редуктор подшипник вал тормозной
Татаринцев Б.Е., Гендлина Л.И., Воронцов Д.С. Прикладная механика: Практикум к выполнению домашнего задания и контрольной работы по специальностям 653400 "Организация перевозок и управление на транспорте". 2-е изд. Нск.: Издательство СГУПСа, 2009. 83 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Кинематический расчет привода. Расчет закрытой зубчатой косозубой передачи. Расчет тихоходного вала привода. Расчет быстроходного вала привода. Подбор подшипников быстроходного вала. Подбор подшипников тихоходного вала. Выбор сорта масла.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 16.05.2007Определение механических свойств материалов электродвигателя, расчет параметров передачи. Конструирование валов редуктора: расчет диаметров валов, шпоночных соединений и чертежа вала редуктора. Расчет быстроходного вала и подбор подшипников качения.
контрольная работа [315,2 K], добавлен 09.08.2010Выбор электродвигателя и его кинематический расчет. Частота вращения и угловая скорость ведущего, промежуточного и тихоходного валов. Определение вращающего момента на валах редуктора. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений.
курсовая работа [273,3 K], добавлен 12.06.2012Выбор электродвигателя, определение вращающего момента на валах редуктора. Расчет геометрических параметров конических зубчатых колес. Эскизное проектирование редуктора, конструктивные параметры корпуса. Выбор и проверка долговечности подшипников.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.01.2014Выбор электродвигателя и кинематический расчет передач. Рассмотрение эскизной компоновки редуктора. Расчет схемы валов, реакций, эпюры изгибных и крутящих моментов. Подбор подшипников, выбор и проверка шпонок. Смазка зубчатого зацепления и подшипников.
отчет по практике [277,0 K], добавлен 02.06.2015Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Определение параметров зубчатой и ременной передачи. Ориентировочный расчет валов редуктора. Вычисление размеров шестерен и колес, корпуса и крышки. Подбор шпонок. Подбор и проверка подшипников.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.04.2019Выбор параметров редуктора и определение мощности электродвигателя. Проектировочный расчёт зубчатой передачи и зубьев на изгибную выносливость. Подбор подшипников качения. Шпоночные соединения и смазка редуктора. Проверка вала на прочность и выносливость.
курсовая работа [241,3 K], добавлен 05.10.2013Выбор электродвигателя и кинематический расчеты привода. Расчет передач редуктора. Силы в цепной передаче и требования монтажа. Выбор типов подшипников и схем их установки. Определение диаметров тихоходного вала. Расчет приводного вала на прочность.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 13.09.2013Кинематический расчет привода, который состоит из электродвигателя, ременной передачи, редуктора и муфты. Выбор материала, термической обработки, определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба. Подбор подшипников качения выходного вала.
курсовая работа [374,1 K], добавлен 22.01.2014Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчёты привода. Определение реакций подшипников валов редуктора и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. Выбор смазки для зацепления и подшипников. Подбор муфты, компоновка и сборка редуктора.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.06.2015