Технические расчет и чертежи основных элементов лебедки грузового лифта. Определение нагрузок, расстояния между опорами и реакций в опорах, возникающих при основных режимах работы лифтовой установки. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
Аннотация к работе
Целью настоящей работы является расчет лебедки грузового лифта для обслуживания промышленного здания. Спроектировать лебедку лифта по следующим исходным данным: · Мощность двигателя N = 3,55 КВТ · Частота вращения двигателя n1 = 950 об/мин · Усилие на набегающей ветви Sнаб = 7500 Нлебедка грузовой лифт нагрузка опораСкорость движения лифта определяется по формуле: Vл = ?2 , (1.1) где V л - скорость лифта, м/с; ?2 - угловая скорость вращения выходного вала, 1/с (рад/с); Передаточное отношение червячной передачи ?: ? = = = 49,74 » 50 (1.4) где n1 - частота вращения входного вала редуктора, об/мин; n2 - частота вращения выходного вала редуктора, об/мин. По таблице 1.1 принимаем: z1 - число заходов червяка;Задачей раздела является определение межосевого расстояния червячной передачи. Основными видами разрушений червячной передачи являются изнашивание и усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев червячного колеса. Условие работоспособности записывается в виде: ? н ? [? н], где: ? н - контактное напряжение, МПА; Так как скорость скольжения Vs <5 м/с , согласно рекомендациям по изготовлению венцов червячных колес [3], определяем для червячного колеса бронзу БРА9Ж3Л ГОСТ 493-79, которая обладает свойствами: ?т - предел текучести, ? т = 200 МПА; Для изготовления червяка применена легированная сталь 40Х, твердость 54HRC, с последующей шлифовкой или полировкой для повышения значений допускаемых напряжений для червячной пары.Округляем модуль до ближайшего стандартного (§ 9.1, стр. d2 - делительный диаметр червячного колеса, d2 = m ? z2 = 5 ? 50 = 250 мм; d - диаметр вершин червячного колеса, d = d2 2m = 250 2 ? 5 = 260 мм;Задачей раздела является проверка условия прочности по контактным напряжениям в виде ? н ? [? н]. Расчетные контактные напряжения согласно формуле 9.16, стр. 208 [1]: ? н = 1,18 , (1.15) где к н - коэффициент нагрузки при расчете на прочность по контактным напряжениям, к н = к н к нv, (1.16) к н - коэффициент концентрации нагрузки; коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии в связи с тем, что соприкосновение осуществляется не по полной дуге охвата (2?).Окружное усилие на червячном колесе F (рис.1.1): F = = 10710 H. Осевое усилие на червяке F (рис.1.1): F = F = 10710 H.Задача данного расчета - проверка условия прочности зуба колеса по напряжениям изгиба в виде ? F ? [? F]. F - окружное усилие на червячном колесе, Н; KF - коэффициент расчетной нагрузки при расчете по напряжениям изгиба; примем KF = Кн = 1,44; mn - нормальный модуль, mn = m cos = 5 cos 4,570 = 4,98.Определяем КПД по формуле: , = 0,75, (1.24) где ? - приведенный коэффициент трения по таблице 9.3 [1] ? = 1,50 . Результаты расчетов червячной передачи: Передаточное отношение i 50 Межосевое расстояние aw 156,25 Делительный диаметр d1 62,5 мм Диаметр вершин d 72,5ммИз предыдущих расчетов (рис.Расстояние (а) между точкой пересечения нормали с осью вала и торцом подшипника определяют через известные размеры подшипника d, D и b. Для однорядных, радиально-упорных шариковых подшипников серии 46318, принятых согласно аналогу в качестве опор (приложение 2 [2]) Расчетная схема и эпюры изгибающих и крутящего моментов вала червячного колеса (вала КВШ).Составим расчетную схему (см. Для нахождения реакций в опорах используем уравнение равновесия.Схема нагрузок - см рис 2.1. а) Расчетная схема; б) Схема нагрузок в вертикальной плоскости;Согласно таблице 8.8 [1] для вала выбрана сталь 40Х, термообработка-улучшение. В качестве опасного выбираем сечение А-А (рис.2.1). В этом сечении действует наибольший изгибающий момент и имеется концентратор напряжений в виде галтели с радиусом R= 2 мм. Максимальное напряжение кручения: ? МПА, (2.8) где Т2 - крутящий момент на шкиве, Т2 = 1338,75 Нм. Учитывая, что напряжения изгиба и кручения изменяются по симметричному циклу: ?а = ?u = 36.5 МПА;Задача данного расчета - определить ресурс подшипника при надежности 90 % . В качестве подшипников для вала червяка, по аналогу, выбраны радиально-упорные шариковые подшипники средней серии 46318. Для нахождения осевых реакций в подшипнике предварительно определим SA и SB , возникающие в осевых реакциях. Для определения осевых сил рассмотрим перемещение вала под действием сил , и . Определим эквивалентную динамическую нагрузку в опоре А: ; (3.4) где X,Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, т.к.В работе произведен расчет основных элементов лебедки грузового лифта с номинальной грузоподъемностью 500 кг и скоростью движения кабины 0,5 м/с. По результатам расчетов спроектирована лебедка со следующими характеристиками: Диаметр шкива Dш = 500 мм; При расчетах учитывались нагрузки, возникающие при основных режимах работы лифтовой установки.
План
Содержание
Введение
1. Технические расчеты
1.1 Расчет червячной пары
1.1.1 Энерго - кинематический расчет
1.1.2 Проектировочный расчет червячной передачи
1.1.3 Геометрические расчеты передачи
1.1.4 Проверочный расчет червячной передачи по контактным напряжениям
1.1.5 Определение усилий в червячной передаче
1.1.6 Проверочный расчет прочности зубьев червячного колеса по напряжению изгиба
1.1.7 Расчет КПД червячной передачи
1.2 Расчет вала червячного колеса
1.2.1 Определение расчетных нагрузок
1.2.2 Определение расстояния между опорами
1.2.3 Определение реакций в опорах
1.2.4 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
В работе произведен расчет основных элементов лебедки грузового лифта с номинальной грузоподъемностью 500 кг и скоростью движения кабины 0,5 м/с. По результатам расчетов спроектирована лебедка со следующими характеристиками: Диаметр шкива Dш = 500 мм;
Передаточное отношение i = 50;
Межосевое расстояние aw = 156,25 мм;
Вращающий момент на шкиве Т2 =1338,75 Нм;
Относительная погрешность ?Vл = 0,52 %
При расчетах учитывались нагрузки, возникающие при основных режимах работы лифтовой установки. По таблице 2.20 [2] установлено, что всем перечисленным требованиям отвечает типовая лифтовая лебедка ЛГ160-50 с редуктором РГС160-50. Результаты проведенных расчетов показали, что выбранный тип лебедки соответствует требованиям безопасности, надежности и долговечности.
Список литературы
1. Детали машин. Иванов С.Н. Москва, ВШ, 1984 г.;
2. Основы проектирования электромеханического оборудования гражданских зданий и коммунальных предприятий. Л.В. Коростошевский, Г.Х. Штремель, В.Д. Лашков., Москва, ВШ, 1981 г.;
3. Курсовое проектирование деталей машин. Учебное пособие для ВУЗОВ под редакцией Кудрявцева В.Н., Ленинград, Машиностроение, 1984 г.;
4. Правила устройства и безопасной эксплуатации лифтов (ПУБЛ);
5. ГОСТ 13415-67 "Лифты грузовые выжимные";
6. Передачи червячные цилиндрических редукторов общемашиностроительного применения. Расчеты на прочность и заедание. МР-117-84. ВНИИМАШ, 1984 г.