Разработка привода к механизму передвижения тележки противовеса крана КБ-674. Кинематический и силовой расчет двигателя, передач и валов. Конструирование шпоночных соединений, подшипниковых узлов, корпусных деталей; сборка, смазка и регулировка редуктора.
Аннотация к работе
В курсе «Прикладная механика» изложены вопросы теории, расчета и конструирования деталей машин и сборочных единиц общего назначения с учетом заданных условий работы машины. Курсовой проект по прикладной механике призван способствовать закреплению, углублению и обобщению знаний, полученных студентами во время изучения данного курса и применению этих знаний к комплексному решению инженерной задачи по проектированию деталей, узлов и машины в целом. Курсовое проектирование по прикладной механике является первой конструкторской работой студентов, при выполнении которой они применяют знания, полученные после изучения как самого курса «Прикладная механика», так и предыдущих дисциплин: теоретической механики, теории механизмов и машин, технологии металлов, сопротивления материалов, основ взаимозаменяемости, машиностроительного черчения.Определяем общий к.п.д. привода: , (1.1) где ?чер-к.п.д. червячной передачи; ?чер=0,85 [1, табл. Определяем потребляемую мощность по формуле: (1.2) где, Т3 - вращающий момент на выходном валу, Т3 = 1270 Н?м; Определяем асинхронную частоту вращения вала электродвигателя: , (1.3) где, nc - синхронная частота вращения вала электродвигателя, nc = 1500 об/мин; s - величина магнитного скольжения, s = 0,028. об/мин Определяем общее передаточное отношение привода: ,(1.4) где, n3 - частота вращения выходного вала привода. Для дальнейшего проектного расчета привода необходимо определить мощность, крутящий момент, частоту вращения и угловую скорость для каждого из валов.Число витков червяка z1 принимаем в зависимости от передаточного числа: при u=8 принимаем z1=4 [1] Для выбранной бронзы допускаемые напряжения равны и уменьшаем на 15% так как боковое расположение червяка =149,4 МПА, Определяем допускаемое напряжение изгиба: Коэффициент долговечности определим по формуле: (2.3) Принимаем коэффициент диаметра червяка q=10, Получаем: Принимаем: aw=200мм. Определим длину нарезной части червяка: (2.8) принимаем b1=154мм. делительный угол подъема витка ? [1,табл.4.3]: при z1=4 и q=8, ?=26,50 Находим коэффициент эксплуатации: (2.25) где кд-коэффициент, учитывающий динамичность передоваемой нагрузки, кд=1,25 [1] ка-коэффициент, учитывающий межосевое расстояние при а=(30…50)t ka=1[6] кр-коэффициент, учитывающий способ регулирования цепи кр=1,25[1] кв-коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту кв=1[6] кс-коэффициент, учитывающий качество смазки передачи и условие ее работы кс=1,3[6] креж-коэффициент, учитывающий режим работы передачи креж=1[1]Определяем диаметр входного конца вала исходя из того, что он соединен с валом электродвигателя через муфту: d=(0,8-1).dдв=(0,8-1,0)·38=30,4-38мм(3.1) Нагрузку от муфты на вал принять: на быстроходном валу при 25< Тб ? 250 Н?м;[4] Определяем коэффициент запаса прочности в опасном сечении: , (3.15) где, Ss - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям; Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: ,(3.16) где, s-1 - предел выносливости стали при симметричном цикле нагружения; Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям: ,(3.19) где, t-1 - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения;Для соединения входного вала с муфтой принимаем шпонку 10 8 40 ГОСТ 23360-78[1]. Для соединения выходной вал с колесом червяка принимаем шпонку 16 10 63 ГОСТ 23360-78.Для предотвращения заклинивания тел качения, вызываемого температурным удлинением вала или неточностью изготовления деталей подшипникового узла, применяют две основные схемы установки подшипников: 1) с фиксированной и плавающей опорой; По схеме 1 в одной опоре устанавливают подшипник, фиксирующий положение вала относительно корпуса в обоих направлениях; он жестко крепится в осевом направлении как на валу, так и в расточке корпуса. Внутреннее кольцо второго подшипника жестко (с помощью разрезного кольца) крепится на валу в осевом направлении; внешнее кольцо может свободно перемещаться вдоль оси стакана. Определяем расстояние а: ,(5.2) где, d - диаметр внутреннего кольца подшипника, d = 40 мм ; Для определения осевой расчетной нагрузки Fa на подшипник определяют алгебраическую сумму всех внешних осевых сил Fx и осевых составляющих S от радиальных реакций R.Основные параметры червячных колес и червяков (диаметры, ширина, модуль, число зубьев и пр.) определены при проектировании передач. Конструкция колес зависит, главным образом, от проектных размеров, материала, способа получения заготовки. При этом упрощается сборка и повышается надежность, поскольку каждое высоконагруженное соединение может оказаться потенциальным источником отказа. Червячное колесо получаем литьем рис 6.1. Определяем толщину обода: S=0,05?d2 (6.1)Корпус редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передаче. Корпус обычно выполняют разъемным, состоящим из основания (его иногда называют картером) и крышки. При конструиро