Привод электрической лебёдки (стр. 3 из 4)

С – поправочные коэффициенты (табл. 5.2).

[P]_n=0,95*1*0,83*1*2,66=2,1 кВт.

13) z=Р_ном/[P]_n – количество клиновых ремней.

z=0,25/2,1=0,12, примем 2 ремня.

14) Сила предварительного натяжения:

Н,

15) F_t=Р_ном*10³/V=0,25*1000/7,5=33 Н – окружная сила.

16) Силы натяжения ведущей и ведомой ветвей:

Н,

Н.

17) F_оп=2*F_о*sin(a/2) – сила давления на вал.

F_оп=2*17*sin(135/2)=32 Н.

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ.

18) Проверяем прочность ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви.

s_max=s₁+s_и+s_v£[s]_p.

[s]_p=10 Н/мм² – допускаемое напряжение растяжения.

s₁= F_о/А+ F_t/(2*A)=17/138+25,2/(2*138)=0,12 Н/мм² – напряжение растяжения.

s_и=Е_и*h/d₁=80*10,5/125=2,4 Н/мм² – напряжение изгиба,

s_v=r*V²*10^-6=1250*4,7²*10^-6=1,5 Н/мм² – напряжение от центробежных сил.

s_max=0,12+2,4+1,5=4,02 Н/мм² – условие выполнено.

Параметры клиноременной передачи

Параметр

Значение

Параметр

Значение

Тип ремня Межосевое расстояние,

Сечение ремня

Количество ремней

Длина ремня l

Угол обхвата ведущего шкива

a₁

клиновой

350

1000

135

Число пробегов ремня

U, 1/с

Диаметр ведущего шкива

d₁

Диаметр ведомого шкива

d₂

Начальное натяжение ремня

F₀

Сила давления ремня на вал

F_оп

0,015

125

355

6 НАГРУЗКИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА.

6.1 Определение сил в зацеплении закрытой передачи.(2, стр.100)

Силы в зацеплении	Значение силы
Силы в зацеплении	На червяке	На колесе
Окружная	F_t1= 2Т₁10³/d₁=2*7500/50,0 F_t₁=300 Н	F_t₂=2Т₂10³/d₂=2*129000/200=1290 Н
Радиальная	F_r₁= F_r₂=469 Н	F_r2= F_t2tg(a)=1290tg(20°)=469 Н
Осевая	F_а1= F_t₂=1290 Н	F_a₂= Ft₁=300 Н

6.2 Определение консольных сил. (2, стр.99)

Вид открытой передачи	Значение силы
Вид открытой передачи	Характер силы по направлению	На тихоходном валу редуктора
Муфта	Радиальная	F_м=125ÖТ₁=125Ö129=1420 Н

7 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ. ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА.

7.1 Выбор материала валов. (2, стр.110)

В проектируемых редукторах рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали.

Выбираем сталь 40Х. Механические характеристики стали определяем по
табл. 3.2.

s_в=900 Н/мм², s_т=750 Н/мм², s_-1=410 Н/мм².

7.2 Выбор допускаемых напряжений на кручение. (2, стр.110)

Проектный расчёт валов выполняется по напряжениям кручения. Для компенсации приближённости этого метода расчёта допускаемые напряжения на кручение применяют заниженными.

[t]_к1=10 Н/мм², [t]_к2=20 Н/мм².

7.3 Определение геометрических параметров валов. (2, стр.111)

Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей (табл. 7.1).

Ступень вала и её параметры

Быстроходный вал-червяк

Тихоходный вал

1-я под элемент открытой передачи или полумуфту

мм

Округляем до d₁= d_дв=20 мм

l₁=1,5*d₁=1,5*20=30,0 мм

Принимаем l₁=30 мм

мм

Округляем до d₁=32 мм

l₁=1,5*d₁=1,5*32=48 мм

Округляем до l₁=50 мм

2-я под уплотнение крышки с отверстием и подшипник

d₂= d₁+2*t=20+2*2,0= 24 мм

Округляем до d₂=25 мм

l₂=2*d₂=2*25=37,5 мм

Округляем до l₂=40 мм

d₂= d₁+2*t=32+2*2,5=37 мм

Округляем до d₂=40 мм

l₂=1,25*d₂=1,25*40=50 мм

Принимаем l₂=50 мм

3-я под шестерню, колесо

d₃= d₂+3,2*r=24+3,2*2,0=30,4 мм

Округляем до d₃=32 мм

l₃ – конструктивно

d₃= d₂+3,2*r=40+3,5*2,2=47,7 мм

Округляем до d₃=50 мм

l₃- конструктивно

4-я под подшипник

d₄=d₂=25 мм

l₄=Т+с=17,5+2=19,5 мм

Округляем до l₄=20 мм

d₄=d₂=40 мм

l₄=Т+с=25+2=27 мм

Принимаем l₄=27 мм

7.4 Предварительный выбор подшипников качения.(2,табл.К29).

1) В соответствии с табл. К29 выбираем тип, серию, и схему установки подшипников.

Подшипники: радиальные однорядные, серия средняя для быстроходного вала, серия легкая для тихоходного выла, схема установки: враспор.

2) Выбираем типоразмер подшипников:

Быстроходный вал: 7305,

Тихоходный вал:7208 .

3) Основные параметры:

7305: d=25 мм, D=62 мм, Т=18,5 мм, C_r=29,6 кН, C_or=20,9 кН,

7208: d=40 мм, D=80 мм, Т=20,0 мм, C_r=42,4 кН, C_or=32,7 кН,

8 РАСЧЁТНАЯ СХЕМА ВАЛОВ РЕДУКТОРА. (2, стр.133)

8.1 Определение реакций опор.

БЫСТРОХОДНЫЙ ВАЛ.

1) Вертикальная плоскость.

А) Определяем опорные реакции.

åМ₃=0,

R_ay*(a+b) – F_t1*b + F_a1*d₁/2= 0,

R_ay= (F_t1* b – F_a1*d₁/2)/ (a+b) = (300*0,12 – 1290*0,050/2)/0,24 = 16 Н

åМ₁=0,

-R_в_y*(a+b) + F_t1*a + F_a1*d₁/2 = 0,

R_в_y= (F_t1* a + F_a1*d₁/2) / (a+b) = (300*0,12 + 1290*0,050/2)/0,24 = 284 Н

Б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях.

М_у1= М_y₄ =0 Н*м, М_y₂= R_ay*a= 16*0,12= 2 Н*м,

М_y2= R_ay*a + F_a1*d₁/2= 16*0,12 + 1290*0,050/2= 34 Н*м.

2) Горизонтальная плоскость.

А) Определяем опорные реакции.

åМ₃=0,

R_ax*(a+b) + F_r1*b + F_оп*с = 0,

R_a_х= (- F_r₁*b – F_оп*с) /(a+b) = (-469*0,12 - 32*0,06)/0,24 = -243 Н

åМ₁=0,

-R_в_x*(a+b) – F_r1*a + F_оп*(a+b+c) = 0,

R_вх= (- F_r1*a + F_оп*(a+b+c))/ (a+b) = (- 469*0,12 + 32*(0,12+0,12+0,06)/0,24 = -194 Н

Б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях.

М_x₁=0 Н*м, М_x4=0 Н*м, М_x2= R_ax* a= - 243*0,12= -29 Н*м,

М_x₃= - F_оп*с= - 32* 0,06= -2 Н*м,

3) Строим эпюру крутящих моментов.

М_кр= F_r₁*d₁/2= 469*0,050/2= 12 Н*м,

4) Определяем суммарные радиальные реакции.

Н.

5) Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях.

Н*м,

Н*м.

ТИХОХОДНЫЙ ВАЛ.

1) Вертикальная плоскость.

А) Определяем опорные реакции.

åМ₄=0,

R_ay*(b+c) – F_a2*d₂/2 – F_r2*c = 0,

R_ay = (F_a2*d₂/2 + F_r2*c)/ (b+c) = (300*0,200/2 + 469*0,10)/0,16 = 481 Н

åМ₂=0,

– F_а2*d₂/2 + F_r2*b – R_by*(b+c) = 0,

R_by= (- F_a2*d₂/2 +F_r2*b)/ (b+c) =(–300*0,200/2 + 469*0,06)/0,16 = - 12 Н

Б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях.

М_у1= 0 Н*м,

М_y₂ = 0 Н*м,

М_y₃= R_by*c = -12*0,1= - 1,2 Н*м,

М_y₃= R_by*c - F_a₂*d₂/2 = - 12*0,1 – 300*0,200/2 = - 31,2 Н*м,

М_у4= 0 Н*м,

2) Горизонтальная плоскость.

А) Определяем опорные реакции.

åМ₄=0,

R_ax*(b+c) + F_м*(a+b+c) – F_t2*c = 0,

R_a_х= (- F_м*(a+b+c) +F_t2*c) /(b+c) = (-1420*(0,08+0,06+0,10)+1290*0,10)/0,16 = -1325 Н