Проектирование двухскоростной лебёдки с микроприводом - Курсовая работа

Целью данного курсового проектирования является проектирование специальной двухскоростной лебедки с планетарной муфтой для стрелового крана по заданной схеме (см. рис.1). Лебедка имеет следующие характеристики: Грузоподъемность ; Лебедка имеет два привода: главный и микро привод. Это позволяет иметь две скорости подъема, значительно отличающиеся друг от друга: основную и установочную . Барабан приводится во вращение от главного двигателя Э1 через редуктор Р1 или вспомогательного двигателя Э2 (микродвигателя), который соединен с валом главного двигателя по средством вспомогательного червячного редуктора Р2, зубчатой муфты и планетарной муфты.Для уменьшения натяжения гибкого грузового органа выберем сдвоенный полиспаст кратностью . Выбор каната производим по величине разрывного усилия каната в целом по формуле (1.1): , (1.1) где - коэффициент запаса прочности каната; для заданного режима работы механизма подъема 4М [1]; наибольшее натяжение ветви каната, которое определим по формуле (1.2): , (1.2) где - масса груза с крюковой подвеской; ; Для уменьшения длины барабана, а также выбора корректного передаточного числа для соблюдения заданной скорости подъема окончательно выбираем диаметр барабана .Статическая мощность двигателя при подъеме груза равна: , (1.8) где - основная скорость подъема груза; по заданию ; , (1.9) где , , , - КПД полиспаста, барабана, втулочно-пальцевой муфты, и редуктора Р1 соответственно, равны 0,98. Подставляя числа в (1.9) получаем: . Исходя из этого, выбираем асинхронный двигатель MTKF 411-6 с короткозамкнутым ротором на лапах, со следующими характеристиками [3]: Мощность на валу ; частота вращения вала ; кратность среднего пускового момента ; момент инерции ротора ; масса двигателя . Исходя из этого, выбираем цилиндрический горизонтальный двухступенчатый крановый редуктор Ц2-500 со следующими характеристиками [2]: Номинальное передаточное число ; момент на тихоходном валу ; масса редуктора .Проверку двигателя по времени пуска при подъеме груза выполняем по формуле (1.17) [2]: , (1.17) где и - моменты инерции ротора двигателя и тормозной муфты;Статическая мощность двигателя при подъеме груза равна: , (1.20) где - установочная скорость подъема груза; по заданию ;Исходя из условий компоновки, выбираем одноступенчатый универсальный червячный редуктор 2Ч-63 со следующими характеристиками [2]: Номинальное передаточное число ; момент на тихоходном валу ; масса редуктора .В качестве исходной схемы планетарной муфты выбираем схему планетарной передачи с одновенечными сателлитами, входящими в одно внешнее и одно внутреннее зацепления (передача типа 2K-h). Относительный коэффициент ширины венца шестерни для консольного расположения колеса относительно опор [2];Исходя из расчета на контактную долговечность, делительный диаметр сателлитов предварительно определяем по формуле (2.4): , (2.4) где - вспомогательный коэффициент; при , ; момент на сателлите, определяем по формуле (2.5): , (2.5) где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между сателлитами; коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями; при [2]; коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении; [2]; , (2.7) где - предел контактной долговечности зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений;Вал солнечного колеса, работающий на кручение, рассчитываем по формуле (2.17) [2]: , (2.17) где - вращающий момент; ; полярный момент сопротивления сечения, ослабленного шпоночным пазом [2]; Подставляя числа в формулу (2.18) получаем: . Подставляя числа в формулы (2.19) и (2.17) получаем: .Шпоночные соединения с призматическими шпонками рассчитывают на смятие боковых рабочих поверхностей шпонки. Расчет на смятие производят по формуле (2.20): , (2.20) где - рабочая длина шпонки; Шпоночное соединение вал - ступица солнечного колеса имеет следующие параметры: ; ; ; ; .Определим момент затяжки тормоза Т3 по формуле (3.3), с учетом коэффициента запаса [4]: , (3.3) Выбираем колодочный тормоз с приводом от электрогидравлических толкателей ТКГ-160 со следующими характеристиками [2]: Создаваемый тормозной момент ; диаметр шкива , масса .Проверку двигателя по времени пуска при подъеме груза выполняем по формуле (3.5) , (3.5) где - средний пусковой момент двигателя Э2;В ходе курсового проектирования был разработан проект специальной двухскоростной лебедки с планетарной муфтой для стрелового крана.

Содержание

Введение

1. Расчет узлов лебедки

1.1 Выбор типа и кратности полиспаста, расчет и выбор каната, определение размеров барабана и блоков

1.2 Определение потребной статической мощности и выбор двигателя Э1 при основной скорости подъема груза

1.3 Определение передаточного числа механизма и выбор редуктора Р1

1.4 Определение потребного тормозного момента и выбор тормоза Т1

1.5 Определение времен разгона и торможения механизма при основной скорости

1.6 Определение потребной статической мощности и выбор двигателя Э2 при установочной скорости подъема груза

1.7 Определение необходимого передаточного числа планетарной муфты

2. Расчет планетарной муфты

2.1 Определение исходных данных

2.2 Проектировочный расчет колес

2.3 Проверочный расчет валов

2.4 Расчет шпоночных соединений

3. Дальнейший расчет узлов лебедки

3.1 Определения момента затяжки и выбор тормоза Т3

3.2 Определение потребного тормозного момента и выбор тормоза Т2

3.3 Определение времен разгона и торможения механизма при установочной скорости

Выводы

Список литературы

Целью данного курсового проектирования является проектирование специальной двухскоростной лебедки с планетарной муфтой для стрелового крана по заданной схеме (см. рис.1). Лебедка имеет следующие характеристики: Грузоподъемность ;

Основная скорость подъема ;

Установочная скорость подъема ;

Высота подъема груза ;

Группа режима механизма 4М;

Продолжительность включения 40%.

Лебедка имеет два привода: главный и микро привод. Это позволяет иметь две скорости подъема, значительно отличающиеся друг от друга: основную и установочную . Барабан приводится во вращение от главного двигателя Э1 через редуктор Р1 или вспомогательного двигателя Э2 (микродвигателя), который соединен с валом главного двигателя по средством вспомогательного червячного редуктора Р2, зубчатой муфты и планетарной муфты. Каждый из двигателей имеет свой тормоз (Т1, Т2). Третий тормоз установлен на обойме планетарной муфты (Т3).

При работе главного двигателя тормоз Т2 замкнут, тормоза Т1 и Т3 разомкнуты. Центральное колесо планетарной муфты при этом неподвижно. При работе вспомогательного двигателя Э2 тормоз Т3 замкнут, тормоза Т1 и Т2 разомкнуты. Центральное колесо приводит в движение водило которое вращает барабан через вал главного двигателя Э1 с уменьшенной скоростью.

рис. 1

В ходе курсового проектирования был разработан проект специальной двухскоростной лебедки с планетарной муфтой для стрелового крана. Было произведено проектирование и расчет механизмов лебедки, а также проектирование и расчет планетарной муфты, которая является специальным узлом данной лебедки. Работа включает чертеж на листе формата А1, на котором показан общий вид лебедки, чертеж планетарной муфты и полная кинематическая схема спроектированной лебедки, а также расчетно-пояснительную записку.

1.Орлов А.Н., Соколов С.А., Бурлуцкий В.С.. Выпускная работа бакалавра: Учеб. пособие для студентов кафедры “Подъемно-транспортные и строительные машины”, обучающихся по циклу специальных дисциплин “Проектирование машин”. СП б.: Изд-во СПБГТУ, 1999.

2. Справочник по кранам. В 2 т.: Т 2/ М.П. Александров, М.М. Гохберг, А.А. Ковин и др. / Под общ. ред. М.М. Гохберг. Л.: Машиностроение, 1988. 559с.

3. Справочник по кранам. В 2 т.: Т 1/ В.И. Брауде, М.М. Гохберг, И.Е. Звягин и др. / Под общ. ред. М.М. Гохберг. Л.: Машиностроение, 1988. 536с.

4. Специальные лебедки. Методические указания к курсовому проектированию по курсу «Специальные краны». Составители Баранов Н.А. и Серлин Л.Г. Л:1983.

Размещено на