Визначення силових і кінематичних параметрів приводу. Проектний розрахунок зубчастої передачі. Розрахунок валів редуктора. Розрахунок ведучого вала редуктора

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ  ТРАНСПОРТНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «ДОРОЖНІ МАШИНИ»

Розрахунково-пояснювальна записка

до курсової роботи

з дисципліни

«Деталі машин і підйомно-транспортне обладнання»

                                                      Виконав:   студент групи АТ – ІІІ - 1

                                                                       ………………….. О.В.

   Керівник:   ………………….

Київ 2014

НТУ,  кафедра ДМ		1. Завдання на курсову роботу				№ 201
1 – Електродвигун 2 – Муфта і гальмо 3 – Редуктор 4 – Відкрита зубчаста передача 5 – Барабан 6 – Поліспаст
№    варіанта   Пара-метри	Вантажо- підйомність, Q	Швидкість  підняття вантажу, V	Передаточне				Термін служби привода, Lh
			число  зубчастої     передачі редуктора Uр		Режим роботи
	т	м/с	-		-		год
1	1,0	0,2	5,0		середній		18000
2	1,25	0,63	3,15		середній		15000
3	1,6	0,16	5,6		легкий		25000
4	2,0	0,25	5,6		середній		19000
5	2,5	0,25	6,3		важкий		16000
6	3,2	0,63	5,0		особ. важк		17000
7	4,0	0,4	4,5		легкий		20000
8	5,0	0,5	4,5		легкий		27000
9	1,0	0,63	3,55		важкий		16000
10	1,25	0,16	6,3		середній		24000
11	1,6	0,2	5,6		середній		19000
12	2,0	0,32	5,6		важкий		16000
13	2,5	0,32	4,5		легкий		20000
14	3,2	0,4	3,55		легкий		20000
15	4,0	0,63	4,0		легкий		15000
16	5,0	0,32	6,3		легкий		17000
17	1,0	0,16	6,3		легкий		17000
18	1,25	0,2	4,5		легкий		26000
19	1,6	0,32	5,0		особ. важк		21000
20	2,0	0,5	5,0		особ. важк		12000
21	2,5	0,5	3,15		легкий		19000
22	3,2	0,5	4,0		легкий		22000
23	4,0	0,32	5.6		важкий		15000
24	5,0	0,25	5,6		легкий		23000
25	1,0	0,4	4,0		важкий		20000
26	1,25	0,5	4,0		важкий		19000
27	1,6	0,63	4,0		особ. важк		20000
28	2,0	0,63	4,5		важкий		17000
29	2,5	0,4	5,6		особ. важк		15000
30	3,2	0,63	5,6		особ. важк		18000

Студент ……… О.В.                    Група АТ – ІІІ – 1 

Результати розрахунків

Зміст

1. Визначення силових і кінематичних  параметрів приводу……………….5

2. Проектний розрахунок зубчастої передачі……………………………..…10

3. Розрахунок валів редуктора………………………………………………....13

  3.1. Розрахунок ведучого вала редуктора………………………...…..13

   3.2. Визначення параметрів веденого вала  редуктора………...…18

4. Розрахунок підшипників редуктора…………………………………….…..19

      4.1. Розрахунок підшипників ведучого вала……………………….……19

     4.2. Визначення параметрів підшипників веденого вала……….…….19

5. Коротка характеристика редуктора…………………………………….…..21

Література, рекомендована для виконання курсової роботи…….……….22

Специфікація……………………………………………………………….……..23

1. Визначення кінематичних і силових параметрів приводу

Дані для розрахунку:

-  вантажопідйомність, Q = 5,0 т;

-  швидкість підйому вантажу, V_в = 0,32 м/с;

-  передаточне число зубчастої передачі редуктора, u_р = 6,3;

-  режим роботи – легкий (Л).

Використовуючи ці дані необхідно визначити:

-  потужність електродвигуна;

-  діаметри каната і барабана;

-  передаточні числа привода;

-   частоти та кутові швидкості обертання валів привода;

-   обертові моменти на валах привода.

Визначення потужності електродвигуна

Потужність на барабані механізму підйому вантажу знаходимо за формулою

де  - вага вантажу, Н

V - швидкість підйому вантажу,  м/с;

 - коефіцієнт корисної дії поліспаста, який розраховується за формулою

, де  - коефіцієнт корисної дії одного блоку (приймаємо );

 - кратність поліспаста, яку розраховуємо за формулою

, де z – кількість віток каната, на яких висить вантаж;  – кількість віток каната, що намотуються на барабан.

В заданому варіанті z =2 і =1, тому

.

, а потужність на барабані

.

Розрахункову потужність електродвигуна приводу знаходимо за формулою

, де  - коефіцієнт корисної дії приводу. Згідно заданій схемі приводу

, де  - коефіцієнт корисної дії муфти-гальма, розташованої між електродвигуном і редуктором (для муфти типу МПВП приймаємо

);

 - коефіцієнт корисної дії однієї пари підшипників кочення (приймаємо );

- кількість пар підшипників кочення (=3);

 - коефіцієнт корисної дії зубчастої передачі редуктора (приймаємо );

 - коефіцієнт корисної дії відкритої циліндричної передачі (приймаємо ).

Тоді

.

Розрахункова потужність електродвигуна приводу складає:

.

Тип і параметри електродвигуна вибираємо за табл. Д1.1 (додаток 1) (оскільки кранові електродвигуни мають запас потужності 15%...20%, то можна вибирати електродвигуни зі зменшеними показниками потужності). Для легкого режиму роботи вибираємо електродвигун: тип МТF 312-6; номінальна потужність двигуна ;  (тривалість включення ТВ = 15%).

Визначення діаметрів каната і барабана

Максимальне зусилля , що діє в канаті визначається за формулою

.

Згідно заданій схемі поліспаста, кількість віток каната, на яких висить вантаж . Тому

.

Розривне зусилля  в канаті

, де - коефіцієнт запасу міцності, значення якого вибирається з табл. Д1.2 (додаток 1).  Для середнього режиму роботи , тому

.

Діаметр канату  визначається за табл. Д1.3 (додаток 1) в залежності від . Приймаємо канат типу ЛК-Р: ;

; .

Діаметр барабана механізму підйому вантажу визначаємо за формулою:

, де  - коефіцієнт, який вибирається за табл. Д1.2 (додаток 1).

Для середнього режиму роботи . Тоді

.

За ДСТУ 2451-94 діаметр барабанів бажано вибирати із значень: 160, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 630, 800, 1000 мм.

Допускається зменшення діаметра барабана на 15% відносно розрахункового значення з наступним округленням до найближчого числа, кратного 10.

Приймаємо діаметр барабана .

Діаметр барабана по центрах розміщення каната на барабані

.

Визначення передаточних чисел привода

Визначаємо кутову швидкість обертання барабана, обумовлену швидкістю  підйому вантажу і кратністю  поліспаста

.

Частота обертання барабану

.

Загальне передаточне число привода знаходимо за формулою

.

З іншого боку, загальне передаточне число привода можна виразити як добуток

, де   - передаточне число зубчастої передачі редуктора;                     - передаточне число відкритої зубчастої передачі.

.

Передаточне число  не стандартизується.

Визначення  частот та кутових швидкостей обертання валів привода

Вал двигуна (ведучий вал редуктора):

;

.

Ведений вал редуктора (ведучий вал відкритої зубчастої передачі):

;

.

Ведений вал відкритої зубчастої передачі:

 ;

.

Перевіркою правильності виконаних розрахунків є близькі          значення параметрів:  і . Перевіряємо:

;

.

Визначення обертових моментів на валах привода

Вал двигуна

.

Ведучий вал редуктора

.

Ведений вал редуктора (ведучий вал відкритої зубчастої передачі)

.

Ведений вал відкритої зубчастої передачі (вал барабана)

.

Для перевірки правильності визначення обертових моментів розраховуємо  за формулою

.

Близькі значення обертових моментів , визначених за двома формулами, свідчить про вірність силових розрахунків привода.

2. Проектний розрахунок циліндричної прямозубої передачі

Проектний розрахунок проводиться для попереднього визначення розмірів зубчастої передачі.

Дані для розрахунку: 

- обертовий момент на ведучому валу редуктора