Розрахунок редуктору (стр. 1 из 4)

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-пояснювальназаписка.

1.1 Визначенняпотрібної потужності електродвигуна.

1.2 Вибір електродвигуна.

1.3 Вибір діаметра каната та барабанавантажопідйомного механізму крану.

1.4 Визначення передаточних відношень ступенівредуктора.

1.5 Визначення обертових моментів на валахредуктора.

1.6 Визначення частот обертання валівредуктора.

1.7 Визначення міжосьової відстані валівредуктора.

1.8 Визначення модулів зачепленнязубчастих пар редуктора.

1.9 Визначення числа зубців зубчатих парта остаточних значень міжосьової

відстані.

1.10 Визначення основних розмірівзубчастих шестірьон і коліс редуктора.

1.11 Визначення основних розмірів валів.

1.12 Вибір підшипників редуктора задинамічною вантажопідйомністю.

1.13 Визначення розмірів шпонок дляз'єднання зубчастих колес з валами.

2. Графічна частина проекту

2.1. Збірне кресленняредуктору у двох проекціях.

2.2.Робочікреслення

деталей.

1.1 Визначенняпотрібної потужності електродвигуна

Потрібну потужністьчерез параметри N, V, що задано, знаходять за формулою:

Рп = N•V/h, (кВт) (1)

Рп =15 • 0,15 / 0,86 = 2,61 кВт

де N – тяговезусилля (окружна сила) на барабані (кН);

V – швидкістьвибирання барабаном вантажного канату (м/с);

h - коефіцієнт корисної дії (ККД) редуктора з муфтами та барабаном. Величину ККДвизначають за формулою:

h = hб • h

• h

, (2)

h = 0,96 • 0,98

• 0,98

• 0,995

= 0,86

де hб - ККДбарабана, який дорівнює hб=0,96;

hм - ККД муфт,які дорівнюють hм=0,98;

h3 - ККДзачеплення зубців, який дорівнює h3=0,98;

hп - ККДпідшипників, які дорівнюють hп=0,995.

1.2 Вибірелектродвигуна

Післявизначення потрібної потужності роблять вибір електродвигуна, що можнавиконати за допомогою табл. 1 із [4] для двигунів кранової серії МТКF притривалості включення ПВ=25%.

У цій таблицінаведено потужність на валу Р_в і частота обертання nделектродвигунів.

Таблиця 1.

Тип Електродвигунів	МТКF
Тип Електродвигунів	011-6	012-6	111-6	112-6	211-6	311-6	312-6	411-6	412-6
Потужність на валу Р_в (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 Р_вне менше Р_п.

Двигун МТКF 012-6

Р_в= 2,7 (кВт)

n¶ = 835 (хвил.

)

1.3 Визначення діаметрів каната табарабана вантажопідйомного

механізму крана

Діаметр каната dк приймають узалежності від розривного зусилля N_р, якевизначають за формулою:

N_р = N • K / Z , (кН) (3)

N_р = 15 • 6 / 4 = 22,5 кН

де К - коефіцієнт запасу міцності, якийдорівнює К=6,

Z - кількістьгілок канату на барабані, яка дорівнює Z=4.

Залежність між dк та N_р наведена утабл. 2 із [5] для канатів типа ЛК-Р.

Таблиця 2.

Діаметр Канату, d_к (мм)	111	112	113	114	115	16,5	18	19,5	21	22,5	24	5,5	27	28
Розривне зусилля, N_р(кН)	663	772	881	999	1114	126	139	191	222	251	287	324	365	396

Діаметр барабана Д_бвизначають за формулою із [5]:

Д_б = е • dk, (мм)

Д_б = 25 • 11 = 275 мм

де е - коефіцієнт,що дорівнює е=25;

dk - діаметрканату із табл. 2.

Отримане значення Д_бтреба округлити до ближчого стандартного відповідно ряду: 160; 200; 250; 300;400; 450; 500; 630; 710; 800; 900, 1000.

Д_б = 300 мм

1.4 Визначення передаточних відношень ступенів редуктора

Частоту обертаннябарабана пб можна визначити за формулою:

nб = 60 • V • 10

/ (p • Д_б), (хвил

) (4)

nб = 60 • 0,15 • 10

/ (3,14 • 300) = 9,6 хвил

Загальне передаточневідношення редуктора Up буде дорівнювати:

Up = n¶ / nб,

Up = 835 / 9,6= 86,9.

де n¶ - частота обертання електродвигунаіз табл. 1.

Передаточневідношення першого та другого ступенів зубчастих пар редуктора можнавизначити 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 Визначенняобертових моментів на валах редуктора

Натихохідному валу обертовий момент Т3 можна визначити за формулою:

Т3 =

, (кНмм) (5)

Т3 =

= 239,6 кНмм

де hб і hм - вищевказані ККД барабана та муфт.

Обертовий момент напроміжному валу T2 дорівнює:

Т2 =

, (кНмм) (6)

Т2 =

=231 кНмм

де h3 і hп - вищевказані ККД зачеплення і підшипників.

Обертовий момент нашвидкохідному валу Т₁ дорівнює:

Т1 =

, (кНмм)

Т1 =

=28,9 кНмм

1.6 Визначення частотобертання валів редуктора

Через те, щообертання тихохідного вала співпадає з обертанням барабана, то длячастоти цього вала n3 маємо:

n3 = nб , (хвил

)

n3 = 9,6 хвил

де nб - частота обертаннябарабана, що вищезнайдено за формулою (4). Частота обертанняпроміжного вала n2 дорівнює

n2 = n3 • U1, (хвил

)

n2 = 9,6 • 10,6 =101,8 хвил

Частота обертанняшвидкохідного вала n1 аналогічно дорівнює

n1 = n2 • U2, (хвил

)

n1 = 101,8 • 8,2 = 834,4 хвил

Обчислюваннячастот вважають вірними, якщо буде виконуватися умова:

n1 » n¶.

834,4 = 835

1.7 Визначенняміжосьової відстані валів редуктора

Вибір міжосьової відстанізабезпечує міцність зубців коліс на дію контактнихнапружень. Допустиме контактне напруження [sн] залежитьвід твердості матеріалу.

Для зубчастихпар обох ступенів можливо прийняти матеріал: сталь 45 із термічною обробкою поліпшення дляшестірьон та нормалізація для коліс.