Проект червячного редуктора механизма поворота крана

Перечень чертежей:

1. Чертеж конструкции привода, А1:
   • Передаточное число редуктора 40
   • Крутящий момент на тихоходном валу 1500 Н×м
   • Скорость вращения тихоходного вала машины 3,8 об/мин
2. Конструкция червячного редуктора в сборе, А1, с требованиями:
   • Выполнить заливку масла в редуктор: индустриальное И-Т-Д-220
   • Допускается эксплуатация привода с отклонением от горизонтального положения на угол до 5⁰
3. Деталь "тихоходный вал", А3, с указанием допусков, посадок и шероховатостей
4. Червячное колесо, А3:
   • Модуль 6,3 мм
   • Правое направление зуба
   • Коэффициент смещения – 0,16
   • Межосевое расстояние 125 мм
5. Компоновочный чертеж агрегата, А1
6. Кинематическая схема привода механизма поворота крана, А4, с указанием составных частей конструкции: поворотная колонна, механизм изменения вылета, двигатель, механизм подъема, упругая муфта со звездочкой, червячный редуктор

Дополнительные материалы: расчетно-пояснительная записка на 38 листах.

В проекте проведена разработка червячного редуктора механизма поворота крана.

Приведена кинематическая схема машинного агрегата. Конструкция машинного агрегата включает в состав электродвигатель, червячный редуктор с боковым расположением червяка и открытой зубчатой передачей. Соединение их валов выполнено через упругую муфту. Ведомый вал передачи является основой поворотной колонны крана. Срок службы приводного устройства равен 10 ·10³ часов.

В ходе выбора двигателя и кинематического расчета привода рассчитаны значения: частота вращения колонный 5 об/мин, угловая скорость 0,52 рад/с, мощность 1,47 кВт, общий КПД 0,684. Принят трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель серии 4A100L6.  Рассчитано общее передаточное число привода – 190 и количество его ступеней – 6. Определены его силовые и кинематические параметры.

В качестве материала для червяка принята сталь 45. Вычислены допускаемые контактные напряжения 218 МПа и допускаемые напряжения изгиба при реверсивной передаче.

Произведен расчет закрытой червячной передачи с определением значений:

По аналогии выполнен расчет открытой зубчатой передачи с определением основных значений.

Приведен расчет нагрузок валов редуктора со схемой их нагружения. Сделан проектный расчет валов и эскизная компоновка редуктора. Определены диаметры ступеней быстроходного и тихоходного валов: выходного конца 32 мм и 50 мм, под уплотнением 40 мм и 55 мм, под подшипник 40 мм и 55 мм. Приняты для быстроходного вала радиально-упорные роликоподшипники средней серии №27308, а для тихоходного вала роликоподшипники легкой широкой серии №7511.

Составлена расчетная схема валов агрегата с определением реакций опор и изгибающих моментов.  Выполнен проверочный расчет подшипников с вычислением расчетной долговечности: для быстроходного вала - 15787 часов, для тихоходного - 32886 часов.

Произведена конструктивная компоновка привода. Для конструирования червячного колеса вычислены показатели: диаметр ступицы 104 мм, ее длина 70 мм, толщина обода – 12 мм, диска 11мм. Рассчитаны размеры червяка, выполненного заодно с валом: 63 мм х 82 мм. Для соединения валов с деталями, обеспечивающими передачу вращения, применены призматические шпонки со скругленными торцами.

Для подшипниковых узлов применен консистентная смазка.

Выполнен расчет параметров корпуса редуктора: толщина стенок 8 мм, фланцев 12 мм, нижнего пояса корпуса 20 мм. Приняты болты М16, М12, М10.

Определены конструктивные размеры элементов открытых передач: диаметр шестерни 136 мм, вала под колесом 90 мм, ступицы 140 мм.

Для передачи вращающего момента с вала электродвигателя на ведущий вал редуктора принята муфта упругая со звездочкой. Рассчитан вращающий момент 32 Н×м. Смазка червячного зацепления осуществляется за счет разбрызгивания масла двумя брызговиками, установленными на червячном валу.

Приведены проверочные расчеты шпонок, стяжных винтов подшипниковых узлов. Сделан уточненный расчет валов.

Выполнен тепловой расчет редуктора с определением температуры масла в корпусе 95⁰С, и его критерия технического уровня – 0,22. В работе спроектирован червячный редуктор с боковым расположением червяка и открытой зубчатой передачей.

Спецификация – 2 листа

В программе: Компас 3D v