Проектирование привода к межэтажному подъемнику

Страницы работы

Содержание работы

1. Подбор электродвигателя привода.

1.1. Определение потребляемой мощности электродвигателя.

, где P3 = 1,5 кВт – мощность на звездочке подъемника;

ηобщ – общий КПД привода.

ηобщ = ηм∙ηчп∙ηцп , где ηм = 0,98 – КПД муфты;

ηчп = 0,8 – КПД червячной передачи;

ηцп = 0,95 – КПД цепной передачи.

 кВт

1.2. Определение предполагаемой частоты вращения электродвигателя.

nдв = n3∙Uобщ , где n3 = 40 мин-1 – частота вращения звездочки подъемника;

Uобщ – общее передаточное число привода.

Uобщ = Uчп∙Uцп , где Uчп = 16…50 – рекомендуемые значения передаточных чисел червячной передачи;

Uрп = 2…3 – рекомендуемые значения передаточных чисел ремённой передачи.

nдв = 40∙(16…50)∙(2…3) = 1280…6000 мин-1

Для проектируемого привода к межэтажному подъемнику рекомендуют использовать асинхронные электродвигатели переменного тока.

Промышленность выпускает электродвигатели со следующими синхронными частотами вращения ротора nс = 750, 1000, 1500, 3000 мин-1.

Принимаем nс = 1500 мин-1.

1.3. Подбор электродвигателя по двум условиям.

а) По условию нормальной работы в установившемся режиме.

P'дв ≤ Pтабл

Для электродвигателя с nс=1500 мин-1 2,2>2,014, электродвигатель 90L4/1395 асинхронной частотой вращения nас = 1395 мин-1.

б) По условию нормальной работы период пуска (неустановившегося движения).

где k = 1,3 – коэффициент учитывающий перегрузку, которую создают вращающиеся устройства и детали в период пуска;

Тmax/T – перегрузочная характеристика электродвигателя.

 

Т.о. подобранный электродвигатель будет работать нормально в период установившегося движения и пуска, т.к. выполнены условия подбора.

2. Определение общего передаточного числа привода и его разбивка по передачам.

,                             

Uобщ = Uчп∙Uцп = 34,875

Принимаем Uрп = 2, тогда

              

Принимаем окончательные значения передаточные числа передач:

Uчп = 17,44; Uрп = 2.

3. Силовой и кинематический расчёты привода.

Вал двигателя.

P'дв = 2,014 кВт,   nас = 1395 мин-1,

,  ,

,              

1-й вал редуктора.

,        ,

,          

      ,

,        .

2-й вал редуктора.

,               ,

,          

,          

,     

3-й вал редуктора.

,         ,

,          

,       

,    

4. Расчёт червячной передачи.

4.1. Выбор материала червячного колеса и червяка, определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба.

Для червяка рекомендуют применять те же марки стали, что и для зубчатых колес, т.к. передаваемая мощность больше 1 кВт. С целью получения высоких качественных показателей  передачи применяют закалку до твердости ≥ 45 HRC, шлифование и полирование витков червяка. Для изготовления червяка используют сталь 40Х с последующей закалкой витков с использованием ТВЧ 45…48 HRC. Витки после закалки шлифуются и полируются. Применяем эвольвентный червяк, как наиболее технологичный.

Материал для изготовления червячного колеса выбираем по скорости скольжения в зацеплении.

,

Для изготовления червячного колеса выбираем материал из II группы – ЛАЖМц66-6-3-2, способ отливки – в кокиль, σв = 450 МПа, σт = 295 МПа.

Допускаемые контактные напряжения:

, где  [σ]HO – допуск напряжения при числе циклов перемены напряжений,

[σ]HO =300МПа для червяков с твёрдостью на поверхности витков  >45HPC,

Допускаемые напряжения изгиба.

Вычисляют для материалов зубьев червячного колеса:

[σ]F = kFL∙[σ]F0

где kFL – коэффициент долговечности.

,

Здесь NFЕ = kFЕ∙Nk2 – эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи.

Если NFЕ < 106, то принимают NFЕ = 106. Если NFЕ > 25∙107, то принимают

NFЕ = 25∙107;

где Nk2 – суммарное число циклов перемены напряжений;

Lh – время работы передачи, час (t∙103);

kFЕ – коэффициент эквивалентности для типовых режимов, kFЕ = 0,04.     

Nk2 = 60∙n2∙Lh                         Nk2 = 60∙40∙6∙103 = 14400000

NFЕ = kFЕ∙Nk2                NFЕ = 0,04∙14400000 = 576000

Исходное допускаемое напряжение [σ]F0 изгиба для материалов:

[σ]F0 = 0,25∙[σ]т+0,08[σ]в,               [σ]F0 = 0,25∙295+0,08∙450 = 109,75 МПа

[σ]F = kFL∙[σ]F0,                                                  [σ]F =1,06321∙109,75 = 116,6875 МПа.

[σ]H = 175–35υCK,                                            [σ]H =175–35∙2,2289=96,9885 МПа.

[σ]Fmax = 2∙[σ]T,                                                    [σ]Fmax =2∙295 = 590 МПа.

[σ]Hmax = 0,8∙[σ]T,                                              [σ]Hmax =0,8∙295=236 МПа.

4.2. Расчет червячного редуктора.

4.2.1. Межосевое расстояние, мм.

, где Ka = 610 - для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков;

Ka = 530 - для нелинейчатых червяков;

K – коэффициент концентрации нагрузки:

при постоянном режиме нагружения K = 1

при переменном режиме нагружения K = 0,5∙(K0+1),  K = 1,06875, где K0 – начальный коэффициент концентрации нагрузки.

 мм;

Полученное расчетом межосевое расстояние округляем в большую сторону: для стандартной червячной пары – до стандартного числа из ряда (мм): 80, 100, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280.

Для нестандартной червячной пары – до числа в табл. 24.1.

Принимаем aw = 120 мм.

Похожие материалы

Информация о работе