Выбор электродвигателя и расчет передаточного числа редуктора крановой тележки. Выбор подшипников для опор первого вала. Проверочный расчет вала на усталостную прочность. Проверочный расчет червяка на жесткость и выбор шпонки. Выбор смазочных материалов.
Министерство образования и науки РФ ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет» Кафедра «Технология машиностроения и методика профессионального обучения» Привод механизма подъема крановой тележки1 Кинематическая схема привода механизма подъема крановой тележки: 1 - электродвигатель; 2 - муфта упругая с тормозным шкивом; 3 - редуктор; 4 - зубчатая муфта; 5 - узел приводного барабана крановой тележки На рисунке 1 и в таблице 1 обозначено: F - усилие на приводном барабане тележки; n - частота вращения барабана тележки; D - диаметр барабана, Н - высота оси приводного барабана крановой тележки, относительно фундаментной рамы.Электродвигатель выбирают по двум параметрам: мощность Рдв и число оборотов nдв. Для определения мощности двигателя необходимо воспользоваться формулой КПД привода характеризует потери мощности при передаче энергии от электродвигателя к исполнительному органу машины. Если привод состоит из электродвигателя, соединительных муфт и одноступенчатого червячного редуктора, то суммарный КПД определяется из кинематической схемы (рис. Число оборотов двигателя определяют по формуле: , (5) где - число оборотов на конечном звене; - передаточное число червячного редуктораДля более удачного выбора электродвигателя необходимо найти отклонение передаточного числа редуктора от стандартного значения, выбранного по ГОСТ 2185 - 66Число оборотов двигателя на холостом ходу nхол ход, об/мин 1500 1000 Число оборотов вала двигателя под нагрузкой nдв, об/мин 1435 955 Т.к. одно полученное значение отклонений превышает [4%] aвыбираем электродвигатель с числом оборотов 1000, который обеспечит наименьшее отклонение передаточного числа редуктора от стандартного.Под энергокинематическими параметрами понимают такие характеристики как мощность Р, число оборотов n, крутящий момент Т. Мощность, подаваемая на валы, будет рассчитана по формулам через действительное значение мощности двигателя Рдв, а не по входной мощности, рассчитанной по усредненным значениям КПД элементов привода. Остальные основные параметры редуктора рассчитаны по формулам: Число оборотов первого и второго вала редуктора: n1 = nдв Крутящий момент первого и второго вала редуктора: (9)Выбор соединительной упругой втулочно-пальцевой муфты производят по ГОСТ 21424-75 в соответствии с диаметром вала электродвигателя dвалдв=32 мм, который определяют по таблице основных размеров электродвигателей. [3, с.277] для вала электродвигателя выбрана полумуфта диаметром dвал дв=32 мм, затем выбрана вторая полумуфта для входного вала редуктора, подобная полумуфте, выбранной для вала электродвигателя. Необходимо выполнить следующее условие - диаметр вала двигателя и вала редуктора не должны отличаться более чем на 20%. Выбираем диаметр вала редуктора DB = 28 мм, потому что это значение входит в данный диапазон, также оно подходит, исходя из условий прочности на кручение.Для обеспечения наименьших потерь мощности и наилучших условий приработки материалы червячной пары назначают антифрикционными: сталь-бронза или сталь-чугун [4, с.33] Так как червяк испытывает большое число циклов нагружения, чем червячное колесо, а также изза высоких требований к жесткости, его обычно изготавливают из стали. Данную передачу можно отнести к передачам большой мощности (передаваемая мощность более 1 КВТ), следовательно материалом червяка выбираем сталь 40ХН с закалкой ТВЧ до твердости 55 HRC. Материалы червячных колес условно могут быть разделены на 3 группы [4, с.33] Поскольку выбор материала колеса определяется величиной скорости относительного скольжения (VS), то предварительно ее величину можно рассчитать по зависимости: , (12) где n1 - частота вращения колеса, об/мин;Материал зубьев червячного колеса обладает меньшей контактной прочностью нежели материал витков червяка, поэтому межосевое расстояние передачи определяют, исходя из контактной выносливости зубьев колеса. Коэффициенты KHV и KFV зависят от точности изготовления передачи и скорости относительного скольжения: KHV=KFV = 1,4 при степени точности 8 [3, с.65] После округления межосевого расстояния по ГОСТ 2144 - 93 следует выбрать такие основные параметры передачи как: Модуль m = 6,3 мм коэффициент диаметра червяка q = 10 число заходов червяка z1 = 2 число зубьев колеса z2 = 40 коэффициент смещения червяка x1 = 0,397 передаточное число U = 20 Для проверки правильности вычисления делительных диаметров червяка и колеса необходимо рассчитать межосевое расстояние передачи: (17) Вычисленное межосевое расстояние получилось равным стандартному значению без округления, это означает, что делительные диаметры рассчитаны правильно и можно продолжить расчет геометрических параметров червяка и колеса.Окружные скорости червяка и колеса вычисляются по зависимостям: (25) В зависимости от величины скорости скольжения уточняют степень точности изготовления передачи (для VS = 3,45 м/с степень точности = 8).
