Разработка привода к качающемуся подъемнику

1. Рабочие чертежи деталей: червячное колесо, сквозная крышка подшипников, вал, глухая крышка подшипников:

Модуль – 5

Число зубьев – 40

Направление линии зуба – правое

Коэффициент смещения – 0

Начальный исходный контур – ГОСТ 19036-75

Межосевое расстояние – 125

Степень точности по ГОСТ 1643-72 – 8-В

Делительный диаметр – 200

Уклоны формовочные 7º.

Радиусы скруглений 6 мм max.

Неуказанные предельные отклонения размеров: валов – t2; отверстий +t2; остальных ±t2/2.

Неуказанные радиусы литейные 2 мм max.

Формовочные уклоны ≈1º.

HB 240-260.

Формовочные уклоны ≈3º.

2. Компоновка червячного редуктора А1.
3. Сборочный чертеж привода к качающемуся подъемнику в сборе А1:

Передаточное число привода  47,2

Коэффициент полезного действия привода     0,77

Тяговая сила цепи   1,8 кН

Мощность двигателя 1,5 кН

Предельные допускаемые смещения валов электродвигателя и редуктора:

- радиальные - 1 мм

- угловые - 0,6/100 мм/мм

- осевые - 3 мм

Испытать под нагрузкой. При предельно допустимом шуме 9 дБА, течь масла по стыкам не допускается, нагрев редуктора не более 45 С.

Покрытие – эмаль ХВ-124 оранжевая У17/-Т2.

4. Сборочный чертеж червячного редуктора А1:

Передаточное число редуктора   20

Крутящий момент на тихоходном валу  184,5 Нм

Скорость вращения быстроходного вала  580 об/мин

Редуктора залить маслом: индустриальное И-Т-Д-460 ГОСТ 17479-87.

В подшипниковые узлы при сборке заложить консталин жировой УТ-1 ГОСТ 1957-73.

Привод допускается эксплуатировать с отклонением от горизонтального положения на угол до 5º. При этом должен быть обеспечен уровень масла, достаточный для смазки зацепления.

5. Чертеж общего вида привода к качающемуся подъемнику А4:

Передача клиновая

Двигатель

Червячный редуктор

Тяговая цепь

Подъемный монорельс

Подвеска

Упругая муфта

Грузоподъемность   1,8 кН

Скорость подъема  0,55 м/с

Шаг тяговой цепи  100 мм

Число зубьев звездочки  10

Допускаемое отклонение скорости ленты    5%

Срок службы привода  4 года

6. Приводной вал в сборн А1.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 28 страницах, где приведено описание разработки привода к качающемуся подъемнику грузоподъемностью 1,8 кН и со скоростью подъема 0,55 м/с.

          Показана кинематическая схема привода с перечислением исходных данных для проектирования:

• Грузоподъемность 1,8 кН
• Скорость подъема 0,55 м/с
• Допускаемое отклонение скорости грузовой цепи 3%
• Число зубьев звездочки 11
• Шаг тяговой цепи 100 мм
• Срок службы привода 5 лет   

Проектируемый привод состоит из электродвигателя, ременной передачи, червячного редуктора, упругой муфты и тяговой цепи. Работает привод в реверсивном режиме в две смены с малыми колебаниями. Высчитан ресурс привода – 21*10³ часов.

Рассчитана требуемая мощность – 1,31 кВт и подобран электродвигатель 4А80В4 мощностью 1,5 кВт. Общее передаточное число привода – 47,16. Приведена таблица результатов расчетов силовых и кинематических параметров привода.

Для изготовления червяка выбрана сталь 45 с закалкой до твердости HRC 45, колесо – сборное, венец из бронзы БрА10Ж4Н4.

Выполнен расчет закрытой червячной передачи. Данные занесены в таблицу:

Спроектирована поликлиновая ременная передача открытого типа. По номограмме выбран ремень сечения К. Определены диаметр малого шкива – 71 мм, диаметр большого шкива – 160 мм, межосевое расстояние – 208 мм и длина ремня – 630 мм. Также высчитаны такие показатели, как:

• Скорость ремня – 5,3 м/с;
• Окружная сила – 249 Н;
• Допускаемая мощность, передаваемая одним ремнем – 1,64 кВт;
• Число клиньев – 8;
• Натяжение ветви ремня – 491 Н;
• Максимальные напряжения в сечении ведущей ветви ремня – 8,38 Н/мм².

Определены нагрузки валов редуктора. Проведен проектный расчет валов и эскизная компоновка редуктора. Рассчитаны диаметры и длины участков быстроходного и тихоходного валов, подобран подшипник радиально-упорный конический средней серии №27306 для червячного вала, радиальный шарикоподшипник №306 для плавающей опоры и радиально-упорный легкой серии для тихоходного вала. Размеры и характеристики подшипников приведены в табличном виде. Для проверки правильности подобранных подшипников определена расчетная долговечность, которая должна быть больше чем ресурс работы привода.

Конструктивная компоновка редуктора заключается в определении размеров червячного колеса, червяка, выборе соединения валов с деталями, смазки и уплотнительных колец для подшипниковых узлов, конструировании корпуса редуктора и элементов открытых передач, а также выборе муфты.

Смазка червячного зацепления осуществляется за счет разбрызгивания индустриального масла И-Т-Д-460 брызговиками, которые установлены на червячном валу, подшипники смазывают пластичной смазкой УТ-1.

Для соединения валов с деталями, передающими крутящий момент выбраны призматические шпонки со скругленными торцами и проверены на прочность по напряжениям смятия – 22,3 МПа для шпонки на выходном конце вала 70,1 МПа для шпонки тихоходного вала. Также проверены на прочность по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения стяжные винты подшипниковых узлов.

Выполнен уточненный расчет валов по опасным сечениям и высчитан общий запас прочности быстроходного и тихоходного валов – 6,9 и 1,97.

Определена максимальная температура масла в редукторе – 86 ºС, что меньше допустимой 95 ºС.

Найдена масса редуктора – 50 кг и критерий технического уровня – 0,16. Полученное значение находится в интервале 0,1-0,2 и это означает, что технический уровень редуктора средний и его производство экономически неоправданно в большинстве случаев.

Сконструировано колесо цепной передачи, а именно рассчитаны диаметр ступицы – 56 мм, длина ступицы – 76 мм, толщина диска – 20 мм и толщина обода – 20 мм.

В ходе выполнения работы была рассмотрена кинематическая схема привода к качающемуся подъемнику и перечислены исходные данные для разработки.

Выбран двигатель и рассчитаны кинематические характеристики привода. Подобран материал для закрытой червячной пары и выполнен расчет ее конструктивных элементов и напряжений. Далее рассчитана поликлиновая ременная передача и нагрузки валов. Проведена эскизная компоновка редуктора и проектный расчет валов. Выбраны и проверены подшипники, шпонки и стяжные винты подшипниковых узлов.

Определена максимальная температура масла редуктора, его масса и технический уровень.

Спецификация – 2 листа

В программе: Компас 3D v