Содержание
Техническое задание
1. Кинематическая схема машинного агрегата
2. Выбор двигателя, кинематический расчет привода
3. Выбор материалов червячной передачи и определение допускаемых напряжений
4. Расчет закрытой червячной передачи
5. Расчет открытой поликлиновой передачи
6. Нагрузки валов редуктора
7. Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора
8. Расчетная схема валов редуктора
9. Проверочный расчет подшипников
10. Конструктивная компоновка привода
11. Проверочные расчеты
12. Расчет технического уровня редуктора
Литература
Техническое задание
Привод к качающемуся подъемнику.
1 – Поликлиноременная передача, 2 – двигатель, 3 – червячный редуктор, 4 – тяговая цепь, 5 – подъемный монорельс, 6 – груз, 7 – муфта упругая с торообразной оболочкой.
Исходные данные:
Грузоподъемность F, кН 1,0
Скорость подъема м/с 0,55
Шаг тяговой цепи р, мм 125
Число зубьев звездочки z 9
Допускаемое отклонение
скорости грузовой цепи δ, % 4
Срок службы привода Lг, лет 6
агрегат двигатель привод вал подшипник
1. Кинематическая схема машинного агрегата
Условия эксплуатации машинного агрегата.
Проектируемый машинный агрегат служит приводом качающегося подъемника и может использоваться на предприятиях различного направления. Привод состоит из электродвигателя, вал которого через поклиновую ременную передачу соединен с ведущим валом червячного редуктора, ведомый вал червячного редуктора через упругую муфту с торообразной оболочкой соединяется со звездочкой тяговой цепи. Проектируемый привод работает в 2 смены в реверсивном режиме. Характер нагрузки - с малыми колебаниями.
Срок службы приводного устройства
Срок службы привода определяется по формуле
Lh = 365LГКГtcLcKc
где LГ = 6 лет – срок службы привода;
КГ – коэффициент годового использования;
КГ = 300/365 = 0,82
где 300 – число рабочих дней в году;
tc = 8 часов – продолжительность смены
Lc = 2 – число смен
Кс = 1 – коэффициент сменного использования.
Lh = 365·6·0,82·8·2·1 = 28800 часа
С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. принимаем ресурс привода 28 ·103 часов.
Таблица 1.1 Эксплуатационные характеристики машинного агрегата
Место установки
Lг
Lс
tс
Lh
Характер нагрузки
Режим
работы
Заводской цех 6 2 8 28000 С малыми колебаниями Реверсивный
2. Выбор двигателя, кинематический расчет привода
Определение мощности и частоты вращения двигателя.
Требуемая мощность рабочей машины
Ррм = Fv = 1,0·0,55 = 0,55 кВт
Частота вращения звездочки
nрм = 6·104v/zp = 6·104·0,55/9·125 = 29 об/мин
Общий коэффициент полезного действия
η = ηрпηчпηпк2ηм,
где ηм = 0,98 – КПД муфты [1c.40],
ηчп = 0,80 – КПД закрытой червячной передачи,
ηpп = 0,97 – КПД открытой ременной передачи,
ηпк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,
η = 0,97·0,80·0,9952·0,98 = 0,753.
Требуемая мощность двигателя
Ртр = Ррм/η = 0,55/0,753 = 0,73 кВт.
Выбираем асинхронный электродвигатель 4АМ71В4 [1c.384]:
мощность - 0,75 кВт,
синхронная частота – 1500 об/мин,
рабочая частота 1390 об/мин.
Определение передаточного числа привода и его ступеней
Общее передаточное число привода
u = n1/nрм = 1390/29 = 47,93
Рекомендуемые значения передаточных чисел [1c.43]:
- для червячной передачи 10÷35,5
- для открытой ременной 2÷4.
Принимаем для червячной передачи u2= 20, тогда для открытой передачи
u1= u/u2 = 47,93/20 = 2,397
принимаем u1 = 2,4
Определение силовых и кинематических параметров привода
Числа оборотов валов и угловые скорости:
n1 = nдв =1390 об/мин w1 =1390π/30 =145,6 рад/с
n2 = n1/u1 =1390/2,4 =580 об/мин w2=580π/30 = 60,7 рад/с
n3 = n2/u2 =580/20 = 29 об/мин w3= 29π/30 = 3,04 рад/с
Фактическое значение скорости вращения колонны
v = zpn3/6·104 = 9·125·29/6·104 = 0,54 м/с
Отклонение фактического значения от заданного
δ = (0,55 – 0,54)100/0,55 = 1,8% < 4%
Мощности передаваемые валами:
P1 = Pтр = 730 Вт
P2 = P1ηрпηпк = 730·0,97·0,995 = 705 Вт
P3 = P2ηчпηпк = 705·0,80·0,995= 561 Вт
Крутящие моменты:
Т1 = P1/w1 = 730/145,6 = 5,0 Н·м
Т2 = 705/60,7 = 11,6 Н·м
Т3 = 561/3,04 = 184,5 Н·м
Результаты расчетов сводим в таблицу
Вал
Число оборотов
об/мин
Угловая скорость
рад/сек
Мощность
кВт
Крутящий момент
Н·м
Вал электродвигателя 1390 145,6 0,730 5,0 Ведущий вал редуктора 580 60,7 0,705 11,6 Ведомый вал редуктора 29 3,04 0,561 184,5
3. ............
