Привод к междуэтажному подъёмнику

Привод к междуэтажному подъёмнику

Техническое задание

на курсовой проект по деталям машин

учащемуся 2 курса заочного отделения 21 группы

факультета природных ресурсов и нефтегазового дела

Новоселова Андрея Сергеевича

Дата выдачи задания__________Срок окончания проекта________

Преподаватель____________________Семенов Николай Сергеевич

1. Кинематическая схема машинного агрегата № 12, вариант 7.

Устанавливаем привод к междуэтажному подъемнику в офисное здание, как пассажирский лифт. Работа в одну смену, нагрузка мало меняющаяся, режим реверсивный, продолжительность смены tc= 10 часов.

Определим ресурс привода

Lh = 365 Lг Кг tc Lc Кc = 365·6·0.658·10·1·0.8 = 11500 часов

Кг = = 0,658

Кс = = 0,8

Таблица 1.1 Эксплуатационные характеристики рабочей машины

2. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода

Определяем требуемую мощность подъёмника:

Ррм = = 5·103·0.35 = 1.75 кВт

Определяем КПД всего привода:

з = ззп зоп зм зпк2 зпс = 0,80,91·0,98·0,992·0,98 = 0,7

Находим требуемую мощность двигателя:

Рдв = = 2,46 кВт

По таблице К9 учебного пособия выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью 3 кВт, применяя для расчета два типа двигателя:

Таблица 2.1 Технические данные выбранных двигателей

Определяем частоту вращения барабана:

nрм = = 26,25 об/мин

Находим общее передаточное число для каждого варианта:

u = /nрм = nном /26,25

Производим разбивку общего передаточного числа, принимая для

вариантов передаточное число открытой передачи постоянным uоп=3 (2-й способ):

uзп = u/uоп = u/3

Таблица 2.2 Передаточные числа

Анализируя полученные значения передаточных чисел (2-й способ), приходим к выводу:

во втором варианте (u=54,67; nном=1435 об/мин) получилось большое значение общего передаточного числа;

из рассмотренных вариантов предпочтительнее первый (u=12,5; nном=955 об/мин), так как согласно ГОСТ 2144-75 значения первого ряда следует предпочитать значениям второго. Также здесь передаточное число редуктора меньше, ресурс двигателя выше.

Определяем максимально допустимое отклонение частоты вращения приводного вала подъёмника:

Дnрм = nрмд/100 = 26,25·6/100 = 1.58 об/мин

Определяем допускаемую частоту вращения приводного вала подъёмника. приняв Дnрм = - 0,78 об/мин:

[nрм]= nрм+ Дnрм =26,25-0,78 = 25,47 об/мин;

отсюда фактическое передаточное число привода

uф==37,5;

передаточное число цепной передачи uоп=== 3

Таким образом. выбираем двигатель AM112МА6УЗ (Рном=3 кВт, nном=955 об/мин); передаточные числа: привода 37.5, редуктора 12.5, цепной передачи 3.

Определим силовые и кинематические параметры привода по кинематической схеме: дв--м--зп--оп--рм:

Таблица 2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

Результаты расчета сводим в табл. 2.4

Таблица 2.4

3. Расчет закрытой червячной передачи

по таблице 3.1 учебного пособия выбираем марку стали для червяка: сталь 40X, твердость ? 45 HRC, термообработка - улучшение и закалка ТВЧ; по таблице 3.2 учебного пособия ув = 900 Н/мм2, ут = 750 Н/мм2.

Определяем скорость скольжения:

vs = = = 2,84 м/с.

В соответствии со скоростью скольжения по таблице 3.5 учебного пособия выбираем бронзу БрА10Ж4Н4, полученную способом центробежного литья ув = 700 Н/мм2, ут = 460 Н/мм2.

Для материала венца червячного колеса по таблице 3.6 учебного пособия определяем допускаемые контактные [у]H и изгибные [у]F напряжения:

а) при твердости витков червяка ? 45 HRC допускаемые контактные напряжения [у]H = 300-25vs = 300-25?2,84 = 229 Н/мм2;

б) находим коэффициент долговечности KHL = ,

где наработка N = 573 щ2 Lh= 573?8?11500 = 52,7?106 циклов.

Тогда KHL = = 0,64.

в) допускаемые изгибные напряжения для реверсивной передачи

[?F] = 0,16увKHL = 0,16?700?0,64 =71,7 Н/мм2

В соответствии с рекомендациями уменьшаем [?F] на 25 % [?F] = 53,8 Н/мм2

Составляем табличный ответ к задаче 3:

Таблица 3.1

4. Расчет закрытой передачи

Межосевое расстояние

аw = 61 = 61 = 107,6 мм.

Принимаем по ГОСТ 6636-69 аw = 110 мм.

Выбираем число витков червяка: z1 = 4.

Определяем число зубьев червячного колеса: z2= z1 uзп= 4?12,5 = 50.

Определяем модуль зацепления

m = (1,5?1,7) = (1,5?1,7) (0,01?0,02)130 = 3,3?3,7 мм, округляем до 3,5 мм.

Определяем коэффициент диаметра червяка:

q ? (0,212…0,25)? z2 = 12,5

Определяем коэффициент смещения инструмента х:

х = - 0,5(q+ z2) = 110/3,5- 0,5? (12,5+50) = 0,15.

Определяем фактическое передаточное число редуктора:

uф===12,5.

Определяем фактическое межосевое расстояние:

аw = 0,5m(q+ z2+2х) = 0,5?3,5(12,5+50+0,3) = 110,0 мм

Определяем основные геометрические размеры передачи:

а) основные размеры червяка:

- делительный диаметр d1 = qm = 12,5?3,5 = 43,75 мм;

- начальный диаметр dw1 = m(q+2x) = 3,5?(12,5+2?0,15) = 44,8 мм;

- диаметр вершин витков dа1 = d1 +2 m = 43,75+2?3,5 = 50,75 мм;

- диаметр впадин витков df1 = d1 -2,4 m = 43,75-2,4?3,5 = 35,35 мм;

- делительный угол подъема линии витков червяка г

г = arctg ( = arctg ( = 17,74?;

- длина нарезаемой части червяка b1

b1=(10+5,5|х|+ z1) m+100 = (10+5,5?0,15+4)?3,5+100? = 58,9 мм;

б) основные размеры венца червячного колеса:

- делительный диаметр d2 = dw2 = mz2 = 3,5?50 = 175 мм;

- диаметр вершин зубьев dа2 = d2+2m(1+х) =175+2?3,5(1+0,15) = 183 мм;

- диаметр впадин зубьев df1=d2 -2m(1,2-х)=175-2?3,5(1,2-0,15)=167,65 мм;

- наибольший диаметр колеса dам2 = dа2+ = 183+ = 186,5 м;

- ширина венца при z1= 4 b2= 0,315аw= 0,315?110 = 34,1 мм;

- радиусы закруглений зубьев Ra= 0,5d1 - m= 0,5?43,75 -3,5 = 18,4 мм;

Rf= 0,5d1 +1,2m = 0,5?43,75+1,2?3,5 =26,1 мм ;

- условный угол обхвата червяка венцом линии колеса 2д:

sin д = = 0,81; 2д = 2 arcsin 0,81 = 108.5?;

Проверочный расчет

Определяем КПД передачи:

= = = 0,88,

где ц = 2,3?определяем из таблицы 4.9 учебного пособия по vs

vs = = 2,3 м/с.

Проверяем контактные напряжения зубьев колеса уH, Н/мм2:

уH =340 ? [у]H,

где Ft2 = 2Т2?103/d2 = 2?288,1?103/175 = 3293 Н - окружная сила на колесе;

при v2 = щ2 d2/2?103 = 8?175/2000 = 0,7< 3 м/с => К=1;

тогда уH =340 ?1 = 223 Н/мм2

Уточняем по vs = 2,3 м/с [у]H = 300-25 vs = 300-25?2,3=242,5 Н/мм2,

Сравниваем уH< [у]H на 8,2%.

Проверяем напряжения изгиба зубьев колеса уF, Н/мм2:

уF = 0.7 YF2 K ? [у]F,

где YF2 = 1,41 - коэффициент формы зуба колеса определяем из таблицы 4.10 учебного пособия по zv2 = z2/cos3г = 50/0,86 = 57,9;

уF = 0.7 1,41 ?1 = 27,2 Н/мм2;

Сравниваем уF< [у]F на 49,1%.

Таблица 4.1 Параметры червячной передачи, мм. Проектный расчет