Спроектировать привод канатной лебедки

Содержание
Задание на курсовое проектирование 5
Введение 6
1. Кинематический расчет привода 8
1.1. Выбор электродвигателя 8
1.2. Определение общего передаточного числа 8
1.3.Определение частоты вращения, мощности и крутящего момента для каждого вала 9
2. Проектировочный расчет 10
2.1. Выбор материала червяка 10
2.2. Геометрический расчет червячной передачи 11
2.2.1.Геометрические параметры червяка 12
2.2.2.Геометрические параметры червячного колеса 13
2.3.Окружные скорости 14
2.4.Определение сил в зацеплении 14
3. Проверочный расчет по контактным напряжениям 15
3.1. Коэффициент, учитывающий механические свойства материалов 15
3.2. Коэффициент, учитывающий форму поверхностей 15
3.3. Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий 15
3.4. Коэффициент, учитывающий условный угол обхвата 15
3.5. Уточнение коэффициента нагрузки 15
3.6. Уточнение допускаемого контактного напряжения 16
3.7.Действительные контактные напряжения 16
3.8.Проверка на статическую прочность 16
4. Проверочный расчет зубьев колеса на прочность при изгибе 17
4.1.Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий 17
4.2.Коэффициент, учитывающий условный угол обхвата 17
4.3.Коэффициент, учитывающий наклон зуба колеса 17
4.4.Коэффициент формы зуба 17
4.5.Условный базовый предел изгибной выносливости зубьев колеса для бронз при нереверсивной нагрузке 17
4.6.Коэффициент режима 17
4.7.Эквивалентное число циклов 17
4.8.Коэффициент долговечности 18
4.9.Допускаемое напряжение изгиба 18
4.10.Напряжения изгиба в зубьях 18
4.11.Проверочный расчет зубьев колеса на статическую прочность при изгибе 18
5. Компоновка редуктора 19
5.1. Проектный расчет валов 19
5.2. Подбор шпонок 22
5.3. Подбор подшипников 23
5.4. Подбор уплотнений 23
6. Конструирование червячного колеса 24
7. Выполнение компоновочного эскиза редуктора 25
8. Расчет валов 26
8.1. Расчет быстроходного вала 26
8.2. Расчет тихоходного вала 31
9. Проверка долговечности подшипников качения 37
10. Выбор и проверка прочности шпоночных соединений 40
11. Выбор муфт 42
12. Смазка редуктора 43
13. Сборка редуктора 44
Список использованной литературы 45

Быстроходный валДля быстроходного вала принимаем подшипники роликовые конические 7305 средней серии. Схема установки подшипников – враспор. Таблица 9.1. Параметры подшипникаСерияd, ммD , ммВ , ммС, Нe7305256217330000,36Т.к. 0,36 < 0,81х = 0,4; Y = 1,67.Эквивалентная динамическая нагрузка:.Долговечности подшипника составляет:Т.к. время работы подшипника превышает требуемую долговечность, полученный результат является приемлемым.Тихоходный валДля тихоходного вала примем подшипники роликовые конические 7210 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Таблица 9.2. Подбор подшипниковСерияd, ммD , ммВ , ммС, Не7210509021560000,37Т.к. 0,37 < 0,96х = 0,4; Y = 1,6.Эквивалентная динамическая нагрузка:.Долговечности подшипника составляет:Т.к. время работы подшипника превышает требуемую долговечность, полученный результат является приемлемым.10. Выбор и проверка прочности шпоночных соединенийПринимаем размеры шпонок по СТ СЭВ 189-75 ([1], табл. 6.9). Для выходного конца ведущего вала, участка под зубчатым колесом промежуточного вала, участка под зубчатым колесом ведомого вала, выходного конца ведомого вала в зависимости от диаметра соответствующего участка вала выбираем размеры сечения шпонки и глубину паза на валу. Длину шпонок принимаем на 5-10 мм короче длины соответствующего участка вала и в соответствии со СТ СЭВ 189-75 (стандартные длины шпонок приведены в примечании к стандарту).Таблица 10.1 - Геометрические параметры шпоночных соединенийd, ммв, ммh, ммt1, ммl, ммT, H∙мМестоположение шпонки228742520ведущий вал501610650272,1ведом.вал561610650272,1ведом.валПри проверке шпонки на смятие должно выполнятся условие:.где: - допускаемое напряжение смятия (для стальных шпонок =100÷150 МПа;l, h, t1, в – конструктивные размеры шпонок (полная длина шпонки, высота шпонки, глубина паза на валу, ширина шпонки) (рис. 8.2);Т – вращающий момент, Н.мм; - диаметр вала в месте установки шпонки.Рисунок 10.1 - Основные геометрические размеры шпонок1 – Зубчатое колесо; 2 - Шпонка; 3 – Вал.11. Выбор муфтВыбор муфт осуществляется по расчетному вращающему моменту и диаметру вала ([1] стр. 170):[Т]где: - номинальный вращающий момент; - коэффициент, учитывающий характер нагрузки (примем =1.2);[Т]- табличное значение момента для выбранной муфты.Для быстроходного вала:;Принимаем муфту МУВП с расчетным моментом ; посадочными диаметрами Ø22мм, Ø22мм ([1] табл. 9.5).12. Смазка редуктораВ редукторе смазыванию подлежат зубчатые зацепления и подшипники качения. Т.к. окружная скорость зубчатых колес в обоих зацеплениях превышает 1 м/с для смазывания зубьев применим картерную смазку, при которой зубья колеса второй ступени погружаются в масло и разбрызгивают его, обеспечивая смазывание зубьев всех зубчатых колес. Для предотвращения попадания продуктов износа зубьев вместе с маслом при разбрызгивании на беговые дорожки и тела качения подшипников применим раздельную смазку: для зубчатых колес – жидкое масло, дл подшипников качения – пластичную смазку. При этом в расточках корпуса под подшипниковые узлы разместим мазеудерживающие кольца, предотвращающие вымывание пластичной смазки жидким маслом. Рекомендуемая вязкость масла при скорости v=1,065 м/с ϑ=118 сСт ([1], табл.8.8).Учитывая требуемую вязкость смазки, в зависимости от окружной скорости, в качестве смазки зубчатых колес редуктора примем индустриальное масло И-100А, вязкость которого составляет ϑ=90-118 сСт ([1], табл.8.10).Глубину погружения зубьев зубчатого колеса второй ступени в масляную ванну примем равной высоте зуба .Количество масла определим по формуле:Принимаем 4л.В качестве смазки подшипниковых узлов примем солидол марки УС-1, которым заполняется 1/3 камеры каждого подшипникового узла при сборке редуктора.13. Сборка редуктораПеред сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают масляной краской. Сборку осуществляют в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:- на ведущий вал устанавливают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100° С, а затем закладывают шпонку;- в промежуточный и ведомый валы закладывают шпонки и напрессовывают зубчатые колеса до упора в бурты валов; затем устанавливают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и устанавливают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса герметикой.Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух штифтов. Затем затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают уплотнения. Проворачиванием валов проверяют отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки подшипников винтами. Затем ввертывают пробку масловыпускного отверстия с прокладкой, сапун и жезловой маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляют крышку болтами.Список использованной литературы1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин /С.А.Чернавский, Г.М.Ицкович, К.Н.Боков, И.М.Чернин, Д.В.Чернилевский. – М.: Машиностроение, 1979 г. – 351 с.2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин / А.Е.Шейнблит. – М.: Высшая школа, 1991 г. – 432 с.3. Чернин И.М. Расчеты деталей машин / И.М. Чернин.– Минск: Выш. школа, 1978 г. – 472 с.4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. 'Конструирование узлов и деталей машин', М.: Высш. шк., 1998. 447 c., ил.5. Детали машин и основы конструирования./ Под ред. М.Н.Ерохина. М.: КолосС, 2005.