Привод механизма передвижения мостового крана

метки: Привод, Передвижение, Мостовая, Механизм, Передача, Напряжение, Диаметр, Подшипник

Псковский государственный университет

Кафедра теории механизмов и машин

Курсовой проект

Прикладная механика

Привод механизма передвижения мостового крана

Исходные данные№5Сопротивление движения моста F, Кн2Скорость моста v, м/с2Диаметр колеса D, мм500Срок службы привода Lh, тыс.ч20

1. Срок службы приводного устройства

h, ч, определяем по формуле:

Lh=365LrKrtcLcKc;

Где Lr- срок службы привода, лет; Kr-коэффициент годового использования,

Kr= ;

tc- продолжительность смены, ч; Lc- число смен; Kc- коэффициент сменного использования,

Kc= ;

;

=;

h, чХарактер нагрузкиРежим работыОАО «УфаГидромаш»3111С малым колебаниямиРеверсивный

2. Выбор двигателя. Кинематический расчет. Расчет привода

.1 Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя

. Определяем требуемую мощность рабочей машины Pрм, кВт;

Pрм=FJ;

Pрм= ;

• Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

;

;

• определяем требуемую мощность двигателя Pдв, кВт:

;

;

• Определяем номинальную мощность двигателя Pном, кВт.

; ;

. Выбираем тип двигателя:

4AM132S4У3

; Pном=7,5 кВт;

.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней

. Определяем частоту вращения приводного вала рабочей машины nрм, мин -1

, отсюда ;

скорость тягового органа, м/с; D- диаметр колеса, мм;

;

• Определяем передаточное число привода при заданной номинальной мощности Pном принимая Uзп=4,5;

; ;

, мин-1;

;

, мин -1:

;

В данной выпускной квалификационной работе спроектирован асинхронный ...

... V16. 4 2 Введение В настоящем дипломном проекте необходимо спроектировать асинхронный двигатель с тормозным устройством. Развитие индивидуального привода и программа оснащения всей промышленности ... поверхностей. - Электродвигатель должен иметь достаточный тормозной момент для заданных условий работы. - Конструкция тормозного устройства должна отличаться простотой и малой стоимостью изготовления, ...

• Определить фактическое передаточное число привода UФ:

;

• уточним передаточные числа закрытой и открытой передач в соответствии с выбранным вариантом разбивки передаточного числа привода:

При этом предпочтительнее уточнить Uоп оставив неизменным значение Uзп.

Таким образом, выбираем двигатель 4AM132S4У3 nном=1455 мин -1, Pном=7,5 кВт, передаточные числа, привода U=21, редуктора Uзп=4,5, открытой передачи Uоп=4,6.

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

3. Выбор материала зубчатых передач

Определение допускаемых напряжений.

Выбор твердости, термообработки и материала колес.

ПараметрШестерняКолесоМатериалСталь 40ХНСталь 40ХНТермообработкаУлучшениеУлучшениеТвердость269…302 HB235…262 HBДопускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений NHO; NFO; H/мм2 1,8HBср+67=1,8HBср+67=1,03HBср=1,03HBср=

Определение допускаемых контактных напряжений

а) Определить коэффициент долговечности для зубьев шестерни KHL1 и колеса KHL2:

; KHL2= ;

Где NНО- число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости; N- число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка), N=573 Lh. Здесь — угловая скорость соответствующего вала, с-1; Lh- срок службы привода (ресурс), ч.

; HBср2= ;

; N2=;

KHL1= ;

KHL2= ;

и колеса :

=; =.

= =;

Определение допускаемых напряжений изгиба , H/мм2.

а) Коэффициент долговечности для зубьев шестерни KFL1 и колеса KFL2.

KFL1=

KFL2= ;

б) Допускаемое напряжение изгиба для зубьев шестерни колеса

; ;

;

уменьшают на 25%:

;

Табличный ответ к задаче 3:

Элемент передачиМарка сталиD предТермообработкаHB1cpSпредHB2cpН/мм2Шестерня40ХН315Улучшение 285,580063038096,135200Колесо40ХН200Улучшение248,57003001468,5107,475125

Расчет зубчатых передач редукторов

Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи.

Проектный расчет

Определить главный параметр- межосевое расстояние aw, мм:

;

а — вспомогательный коэффициент, для косозубых передач Ка=43.

Модернизация раздаточной коробки передач автомобиля ВАЗ

... начального конуса шестерни, мм. 2.3 Выбор параметров зубчатых колес Главным размерным параметром раздаточной коробки передач является межосевое расстояние. где коэффициент R a ... существующих конструкций раздаточных коробок передач Раздаточная коробка передач автомобиля ВАЗ-2121 «Нива» (рис.1) двухступенчатая с двумя рычагами управления. Рисунок №1 Раздаточная коробка: 1 - ведомая шестерня; 2 - ...

— коэффициент ширины венца колеса, равный 0,28…0,36- для шестерни расположенной симметрично относительно опор в проектируемых нестандартных одноступенчатых редукторах;

U- передаточное число редуктора;

T 2— вращающий момент на тихоходном валу при расчете редуктора или на приводном валу рабочей машины, ;

— допускаемое контактное напряжение с менее прочным зубом или среднее допускаемое контактное напряжение, ;

• коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, для прирабатывающихся зубьев =1;

;

до ближайшего табличного, =120 мм.

Определяем модуль зацепления m, мм;

;

Округляем значение m=2,33 до ближайшего табличного значения m=3мм;

Определяем угол наклона зубьев для косозубых передач:

;

Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:

; ;

Уточним действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач:

; ;

Определить число зубьев шестерни:

; ;

Определяем число зубьев колеса:

; ;

Определить фактическое передаточное число и проверить его отклонение от заданного:

;

Определяем фактическое межосевое расстояние:

; ;

10. Определяем фактические основные геометрические параметры передачи, мм:

Параметр ШестерняКолесо ДиаметрДелительный 51,96187,2Вершин зубьев 56,96 193,2Впадин зубьев 44,76 180Ширина венца=4137

5. Расчет открытых передач

привод двигатель редуктор передача

Расчет открытой цилиндрической зубчатой передачи.

Определить главный параметр- межосевое расстояние aw, мм:

;

а — вспомогательный коэффициент, для косозубых передач Ка=43.

— коэффициент ширины венца колеса, равный 0,28…0,36- для шестерни расположенной симметрично относительно опор в проектируемых нестандартных одноступенчатых редукторах;

U- передаточное число редуктора;

T 2— вращающий момент на тихоходном валу при расчете редуктора или на приводном валу рабочей машины, ;

— допускаемое контактное напряжение с менее прочным зубом или среднее допускаемое контактное напряжение, ;

• коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, для прирабатывающихся зубьев =1;

;

до ближайшего табличного, =190 мм.

Определяем модуль зацепления m, мм;

;

Коленчатый вал двигателя

... скольжения коленчатого вала дизеля Д100. дипломная работа, добавлен 08.12.2012 Описание возможных дефектов работы коленчатого вала. Особенности ... Вал коленчатый верхний (рис.10) Вал коленчатый верхний** Характеристика работ при техническом обслуживания и текущих ремонтах коленчатых валов Коленчатый вал в паре с блоком цилиндров являются основными базовыми деталями, определяющими срок службы дизеля. ...

Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:

; ;

Определить число зубьев шестерни:

; ;

Определяем число зубьев колеса:

; ;

Определить фактическое передаточное число и проверить его отклонение от заданного:

;

Определяем фактическое межосевое расстояние:

; ;

10. Определяем фактические основные геометрические параметры передачи, мм:

Параметр ШестерняКолесо ДиаметрДелительный 65315Вершин зубьев75325Впадин зубьев53303Ширина венца=5653

6. Расчет нагрузки валов

6.1 Силы в зацеплении закрытой передачи

2 Силы в зацеплении открытой передачи

Консольные силы.

7. Разработка чертежа общего вида редуктора

1 Определение размеров ступеней валов одноступенчатых редукторов

Ступень вала и ее размеры d; l Вал-шестерня цилиндрическая Вал колеса1-я под элемент открытой передачи или полумуфтуd 1l12-я под уплотнение крышки с отверстием и подшипникd2l23-я под шестерню, колесоd3l3l3 определить графически на эскизной компоновке4-я под подшипникd4l45-я упорная или под резьбуd5 Не конструируютl5Определить графически

2 Предварительный выбор подшипников

ПередачаВалТип подшипникаСерияСхема установкиЦилиндрическая косозубаяБ№207 35х72х17 ЛегкаяВраспорТ№209 45х85х19

;

;

;

;

8. Разработка чертежа общего вида привода

Конструирование зубчатых колес.

Колеса зубчатые цилиндрические.

Элемент колесаРазмерСпособ получения заготовкиШтамповка ОбодДиаметрd a=315ТолщинаШирина СтупицаДиаметр внутреннийДиаметр наружныйТолщинаДлина ДискТолщина Радиусы закруглений и уклон; Отверстия-

Выбор соединения колеса с валом.

Для соединения вала с колесом применим соединение с натягом. Эти соединения имеют упрощенную технологию изготовления за счет отсутствия шпонки и двух пазов в сопрягаемых деталях; они не чувствительны к реверсивным нагрузкам, хорошо воспринимают динамические нагрузки. Обеспечивают хорошее базирование, исключают ослабление вала шпоночным пазом. Недостаток этих соединений- трудоемкость сборки, сложность контроля качества соединения.

Подбор посадки с натягом проводится в следующем порядке:

Определяем среднее контактное напряжение , H/мм2, на посадочной поверхности:

;

Где K- коэффициент запаса сцепления деталей, принимаем K=3,5 т.к. на конце вала установлена шестерня.

f- коэффициент трения, принимаем f=0,08;

• d и l-соответственно диаметр и длина посадочной поверхности, принимаем d=63 мм, l=100 мм;
• Т- вращающий момент, принимаем Т=190,1 Hм;

a — осевая сила в зацеплении, принимаем Fa=460,81 H;

Выбор и назначение допусков и посадок гладких цилиндрических соединений

... и допуски стандартизированы и зависят от номинального размера детали. При сопряжении двух деталей взаимное влияние предельных размеров этих деталей определяют тип сопряжения, который называется посадкой. Ряд посадок на различные соединения деталей в машиностроении также стандартизован. Посадка ...

;

Определяем коэффициенты С 1 и С2:

; ;

Где d- посадочный диаметр, принимаем d=63 мм;

d 1— диаметр отверстия охватываемой детали, для сплошного вала принимаем d1=0; d2— диаметр охватывающей детали, принимаем d2=97,65мм;

• коэффициенты Пуассона охватываемой и охватывающей деталей, для стали принимаем =0,3;

; ;

Определить деформацию деталей, мкм;

;

Где E 1 и E2— модули упругости материалов охватываемой и охватывающей детали, принимаем E1= E2=, H/мм2;

;

Определяем поправку на обмятие микронеровностей U, мкм;

;

Где и — среднее арифметическое отклонение профиля микронеровностей посадочных поверхностей отверстия и вала, принимаем и ;

5. Поправку на температурную деформацию , мкм , для зубчатых передач не подсчитывают, принимая =0.

Определяем минимальный требуемый натяг , мкм для передачи вращающего момента;

; ;

7. Определяем максимальное контактное давление, допускаемое прочностью охватывающей детали , Н/мм2 ;

;

• предел текучести охватывающей детали, принимаем ;

8. Определяем максимальную деформацию соединения, допускаемую прочностью охватывающей детали , мкм:

; ;

Определяем допускаемый натяг соединения, гарантирующий прочность охватывающей детали

; ;

По значениям выбираем стандартную посадку: , у которой ., Определяем давление от максимального натяга выбранной посадки , Н/мм2.

; ;

Определяем силу запрессовки детали, FП ,Н:

; ;

Таким образом, для сборки соединения требуется пресс, развивающий силу 200 кН.

Конструирование подшипниковых узлов.

В нашем случае мы применяем такую (см. рисунок 10.3) схему установки подшипников:

Технологический процесс обработки детали Вал. технологический ...

... работы является: разработка технологического процесса обработки детали “Вал” в условиях мелкосерийного производства. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: 1. Проанализировать назначение детали ... детали, установим допуск профиля продольного сечения поверхностей 2 и 16 равным 0,006. Рекомендуемая шероховатость посадочных поверхностей валов при 6 классе точности подшипников ...

Плавающая опора. Внутреннее кольцо подшипника с обеих торцев закреплено на валу. Наружное кольцо в корпусе не закреплено и допускает осевое перемещение вала в обеих направлениях.

Фиксирующая опора. Внутреннее кольцо подшипника с обеих торцев закреплено на валу. Наружное кольцо также с двусторонним закреплением в корпусе ограничивает осевое перемещение вала в обоих направлениях.

Типы подшипников. Радиальные однорядные шариковые и роликовые и двухрядные сферические. Любой из типов подшипников плавающей опоры может быть применен с любым типом подшипника фиксирующей. В проектируемых редукторах приняты радиальные однорядные шарикоподшипники.

Достоинства: А) температурные удлинения вала не вызывают защемления тел качения в подшипниках. Б) не требует точного расположения посадочных мест подшипников по длине вала.

Рисунок 10.3 Осевое фиксирование вала в одной опоре одним подшипником.

Выбор муфт.

В проектируемых приводах применены компенсирующие разъемные муфты нерасцепляемого класса в стандартном исполнении.

Для соединения выходных концов двигателя и быстроходного вала редуктора, установленных, как правило, на общей раме, применены упругие втулочно-пальцевые муфты и муфты со звездочкой.

Для конструируемого редуктора выбираем втулочно-пальцевую муфту.

Применяемая муфта обеспечивает надежную работу привода с минимальными дополнительными нагрузками, компенсируя неточности взаимного расположения валов вследствие неизбежных осевых, радиальных и угловых смещений.

Смазывание.

Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций. Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием).

По таблице 10.29 выбираем масло ИГС-46.

Определение количества масла. Для одноступенчатых редукторов при смазывании объем масляной ванны определяют из расчета 0,4…08 л на 1 кВт передаваемой мощности. Исходя из мощности выбранного двигателя, принимаем количество масла 4,5л.

, где m- модуль зацепления, d2-диаметр вершин зубьев колеса. .

Исходя из особенностей конструкции корпуса редуктора, выбираем круглый маслоуказатель.