Привод электрической лебедки

Содержание
Техническое задание 4
Введение 5
1. Кинематический расчет привода 6
1.1. Определяем срок службы привода в часах 6
1.2. Определяем коэффициент полезного действия привода 6
1.3. Определяем мощность на рабочем органе привода 6
1.4. Определяем требую мощность двигателя 7
1.5. Определяем диапазон возможных передаточных отношений привода 7
1.6. Определяем диапазон возможных скоростей двигателя: 7
1.7. Выбор электродвигателя 7
1.8. Определим угловую скорость двигателя 7
1.9. Определяем фактическое передаточное число 7
1.10.Определение частоты вращения, мощности и крутящего момента для каждого вала 8
2.1. Определяем предварительно ожидаемую скорость скольжения 10
2.2. Выбор материала червячного колеса и червяка 10
2.3. Определяем число циклов перемены напряжений для колеса 10
2.4. Определяем допускаемые контактные напряжения для колеса 10
Коэффициент долговечности 10
2.5. Определяем допускаемые напряжения изгиба 11
Допускаемое напряжение изгиба при числе циклов N 11
2.6. Определяем межосевое расстояние 11
2.7. Геометрический расчет червячной передачи 11
2.8. Геометрические параметры червяка 12
2.9. Геометрические параметры червячного колеса 12
2.10. Окружные скорости 13
2.11. Проверка контактной прочности зубьев колеса 13
2.12.Определение сил в зацеплении 14
Определим эквивалентное число зубьев колеса 14
2.13. Проведем тепловой расчет редуктора 14
4. Расчет ременной передачи 18
5. Эскизная компоновка червячного редуктора 21
5.1. Выполнение компоновочного эскиза редуктора 21
5.2. Подбор шпонок 22
5.3. Подбор подшипников 23
5.4. Подбор уплотнений 24
5.5. Конструирование червячного колеса 24
6.1. Расчет быстроходного вала 25
6.2. Расчет тихоходного вала 27
7. Проверка долговечности подшипников качения 32
8. Выбор и проверка прочности шпоночных соединений 35
9. Проверочный расчет вала 37
9.1. Проверочный расчет быстроходного вала 37
9.2 Проверочный расчет тихоходного вала 40
10. Смазка редуктора 44
Список использованной литературы 45

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 8.1 - Основные геометрические размеры шпонок1 – Зубчатое колесо; 2 - Шпонка; 3 – Вал.9. Проверочный расчет вала9.1. Проверочный расчет быстроходного валаОпределим коэффициент запаса усталостной прочности по формуле:где: - коэффициенты запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям соответственно; - допускаемое значение коэффициента запаса усталостной прочности (=2.5÷4).Коэффициент запаса усталостной прочности:- по нормальным напряжениям:;- по касательным напряжениям:;где: - пределы выносливости материала вала при симметричных циклах изменений напряжений изгиба и кручения: где: - предел прочности (для стали 45 = 890 МПа);;. - амплитудные значения напряжений изгиба и кручения; - средние значения напряжений изгиба и кручения (при реверсивном режиме работы ).Для определения найдем осевой момент сопротивления:.Для определения найдем полярный момент сопротивления:Имеем: - коэффициенты концентрации напряжений, зависят от типа концентратора и прочности материала; - коэффициент, учитывающий размер (диаметр) детали; - коэффициент, учитывающий состояния поверхности вала; - коэффициенты асимметрии цикла.Принимаем значения коэффициентов:- коэффициенты концентрации напряжений от шпоночного паза при σв=600 МПа, - коэффициенты, учитывающие размер детали (при d =45,6 мм) , - коэффициенты, учитывающие состояние поверхности вала при отсутствии упрочняющей обработки;- коэффициенты асимметрии цикла для углеродистой стали, Коэффициент запаса усталостной прочности:- по нормальным напряжениям:;- по касательным напряжениям:;Коэффициент запаса усталостной прочности:9.2 Проверочный расчет тихоходного валаОпределим коэффициент запаса усталостной прочности по формуле:где: - коэффициенты запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям соответственно; - допускаемое значение коэффициента запаса усталостной прочности (=2.5÷4).Коэффициент запаса усталостной прочности:- по нормальным напряжениям:;- по касательным напряжениям:;где: - пределы выносливости материала вала при симметричных циклах изменений напряжений изгиба и кручения: где: - предел прочности (для стали 45 = 890 МПа);;. - амплитудные значения напряжений изгиба и кручения; - средние значения напряжений изгиба и кручения (при реверсивном режиме работы ).Для определения найдем осевой момент сопротивления:Для определения найдем полярный момент сопротивления:Имеем: - коэффициенты концентрации напряжений, зависят от типа концентратора и прочности материала; - коэффициент, учитывающий размер (диаметр) детали; - коэффициент, учитывающий состояния поверхности вала; - коэффициенты асимметрии цикла.Принимаем значения коэффициентов:- коэффициенты концентрации напряжений от шпоночного паза при σв=600 МПа, - коэффициенты, учитывающие размер детали (при d =56 мм) , - коэффициенты, учитывающие состояние поверхности вала при отсутствии упрочняющей обработки;- коэффициенты асимметрии цикла для углеродистой стали, Коэффициент запаса усталостной прочности:- по нормальным напряжениям:;- по касательным напряжениям:;Коэффициент запаса усталостной прочности:.10. 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:В качестве смазки подшипниковых узлов примем солидол марки УС-1, которым заполняется 1/3 камеры каждого подшипникового узла при сборке редуктора.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.