←предыдущая следующая→
1 2 3
Міністерство освіти та науки України
Український державний морський технічний університет
Херсонський філіал
Проектування редуктора вантажопідйомного механізму
крана з електроприводом
Курсова работа
ХФ УГМТУ 7.092201.3367Т 17 КР
Виконавець
Циплаков А. Д.
Керівник
Шорохов Г. Г.
2003
ЗМІСТ ТА ОБСЯГ КУРСОВОЇ РОБОТИ
1. Розрахунково-пояснювальна записка.
1.1 Визначення потрібної потужності електродвигуна.
1.2 Вибір електродвигуна.
1.3 Вибір діаметра каната та барабана вантажопідйомного механізму крану.
1.4 Визначення передаточних відношень ступенів редуктора.
1.5 Визначення обертових моментів на валах редуктора.
1.6 Визначення частот обертання валів редуктора.
1.7 Визначення міжосьової відстані валів редуктора.
1.8 Визначення модулів зачеплення зубчастих пар редуктора.
1.9 Визначення числа зубців зубчатих пар та остаточних значень міжосьової
відстані.
1.10 Визначення основних розмірів зубчастих шестірьон і коліс редуктора.
1.11 Визначення основних розмірів валів.
1.12 Вибір підшипників редуктора за динамічною вантажопідйомністю.
1.13 Визначення розмірів шпонок для з'єднання зубчастих колес з валами.
2. Графічна частина проекту
2.1. Збірне креслення редуктору у двох проекціях.
2.2.Робочі креслення деталей.
1.1 Визначення потрібної потужності електродвигуна
Потрібну потужність через параметри N, V, що задано, знаходять за формулою:
Рп = N•V/, (кВт) (1)
Рп =15 • 0,15 / 0,86 = 2,61 кВт
де N – тягове зусилля (окружна сила) на барабані (кН);
V – швидкість вибирання барабаном вантажного канату (м/с);
- коефіцієнт корисної дії (ККД) редуктора з муфтами та барабаном. Величину ККД визначають за формулою:
= б • • • , (2)
= 0,96 • 0,98 • 0,98 • 0,995 = 0,86
де б - ККД барабана, який дорівнює б=0,96;
м - ККД муфт, які дорівнюють м=0,98;
3 - ККД зачеплення зубців, який дорівнює 3=0,98;
п - ККД підшипників, які дорівнюють п=0,995.
1.2 Вибір електродвигуна
Після визначення потрібної потужності роблять вибір електродвигуна, що можна виконати за допомогою табл. 1 із [4] для двигунів кранової серії МТКF при тривалості включення ПВ=25%.
У цій таблиці наведено потужність на валу Рв і частота обертання nд електродвигунів.
Таблиця 1.
Тип
Електродвигунів
МТКF
011-6 012-6 111-6 112-6 211-6 311-6 312-6 411-6 412-6
Потужність на валу Рв (кВт)
1,7
2,7
4,1
5,8
9,0
13,0
17,5
27,0
36,0
Частота обертання n (хвил. )
835
835
850
870
885
895
910
915
920
Вибір двигуна зроблено вірно, якщо Рв не менше Рп.
Двигун МТКF 012-6
Рв = 2,7 (кВт)
n = 835 (хвил. )
1.3 Визначення діаметрів каната та барабана вантажопідйомного
механізму крана
Діаметр каната dк приймають у залежності від розривного зусилля Nр, яке визначають за формулою:
Nр = N • K / Z , (кН) (3)
Nр = 15 • 6 / 4 = 22,5 кН
де К - коефіцієнт запасу міцності, який дорівнює К=6,
Z - кількість гілок канату на барабані, яка дорівнює Z=4.
Залежність між dк та Nр наведена у табл. 2 із [5] для канатів типа ЛК-Р.
Таблиця 2.
Діаметр
Канату, dк (мм) 111 112 113 114 115
16,5
18
19,5
21
22,5
24
5,5
27
28
Розривне зусилля, Nр (кН) 663 772 881 999 1114
126
139
191
222
251
287
324
365
396
Діаметр барабана Дб визначають за формулою із [5]:
Дб = е • dk, (мм)
Дб = 25 • 11 = 275 мм
де е - коефіцієнт, що дорівнює е=25;
dk - діаметр канату із табл. 2.
Отримане значення Дб треба округлити до ближчого стандартного відповідно ряду: 160; 200; 250; 300; 400; 450; 500; 630; 710; 800; 900, 1000.
Дб = 300 мм
1.4 Визначення передаточних відношень ступенів редуктора
Частоту обертання барабана пб можна визначити за формулою:
nб = 60 • V • 10 / ( • Дб), (хвил ) (4)
nб = 60 • 0,15 • 10 / (3,14 • 300) = 9,6 хвил
Загальне передаточне відношення редуктора Up буде дорівнювати:
Up = n / nб,
Up = 835 / 9,6 = 86,9.
де n - частота обертання електродвигуна із табл. 1.
Передаточне відношення першого та другого ступенів зубчастих пар редуктора можна визначити за формулами:
U1 = (1,3 • Up)
U1 = (1,3 • 53,439) = 10,6
U2 = U1 / 1,3
U2 = 8,335 / 1,3 = 8,2
1.5 Визначення обертових моментів на валах редуктора
На тихохідному валу обертовий момент Т3 можна визначити за формулою:
Т3 = , (кНмм) (5)
Т3 = = 239,6 кНмм
де б і м - вищевказані ККД барабана та муфт.
Обертовий момент на проміжному валу T2 дорівнює:
Т2 = , (кНмм) (6)
Т2 = = 231 кНмм
де 3 і п - вищевказані ККД зачеплення і підшипників.
Обертовий момент на швидкохідному валу Т1 дорівнює:
Т1 = , (кНмм)
Т1 = =28,9 кНмм
1.6 Визначення частот обертання валів редуктора
Через те, що обертання тихохідного вала співпадає з обертанням барабана, то для частоти цього вала n3 маємо:
n3 = nб , (хвил )
n3 = 9,6 хвил
де nб - частота обертання барабана, що вищезнайдено за формулою (4). Частота обертання проміжного вала n2 дорівнює
n2 = n3 • U1, (хвил )
n2 = 9,6 • 10,6 = 101,8 хвил
Частота обертання швидкохідного вала n1 аналогічно дорівнює
n1 = n2 • U2, (хвил )
n1 = 101,8 • 8,2 = 834,4 хвил
Обчислювання частот вважають вірними, якщо буде виконуватися умова:
n1 n.
834,4 = 835
1.7 Визначення міжосьової відстані валів редуктора
Вибір міжосьової відстані забезпечує міцність зубців коліс на дію контактних напружень. Допустиме контактне напруження [н] залежить від твердості матеріалу.
Для зубчастих пар обох ступенів можливо прийняти матеріал: сталь 45 із термічною обробкою поліпшення для шестірьон та нормалізація для коліс.
Величину [н] визначають за формулою із [3]:
[н] = , (7)
де SH - коефіцієнт безпеки, який дорівнює SH =1 ,2;
KHL - коефіцієнт витривалості,
но - границя витривалості.
Величина но зв'язана з твердістю НВ формулою:
но = 2(НВ) + 70.
Величина KHL визначають за формулою із [3] годин
KHL = 1, (8)
KHL = = 0,66≈1
де NHO - кількість циклів навантаження зубців при базових випробуваннях
еталонного зразка, яка дорівнює KHO =1 ,5 • 10 ;
NHE - кількість циклів навантаження за часів терміну служіння tc = 12500
годин.
Величину NHE обчислюють за формулою
NHE = 60 n1 tc , (9)
NHE = 60 • 834,4 • 12500 = 625800000
де n1 - частота обертання швидкохідного
←предыдущая следующая→
1 2 3