Привод к лебедке

6. Нагрузки валов редуктора

Силы в зацеплении закрытой червячной передачи.

Окружную силу Ft1 и Ft2, кН определяем по формуле

Ft1 = 2 × T1 × 10 3/d1, (92)

Ft1 = 2 × 14,59 × 10 3/56 = 0,521 кН

Ft2 = 2 × T2 × 10 3/d2, (93)

Ft2 = 2 × 231,16 × 10 3/224 =2,06 кН

Радиальную силу Fr1 и Fr2, кН определяем по форму

ле

Fr1 = Fr2 = Ft2 × tg α, (94), Fr1 = Fr2 = 2,06 × 0,3639 = 0,75 кН

Осевую силу Fа1 и Fа2, Н определяем по формуле

Fа1 = Ft2 = 2,06 Н

Fа2 = Ft1 = 0,521 Н

Силы в зацеплении открытой зубчатой косозубой передачи

Окружную силу Ft3 и Ft4, кН определяем по формуле

Ft3 = Ft4 = 2 × T3 × 10 3/d2, (95)

Ft3 = Ft4 = 2 × 543,51 × 10 3/258,5 = 4,2 кН

Радиальную силу Fr3 и Fr4, кН определяем по формуле

Fr3 = Fr4 = Ft4 × tg α /cos β, (96)

Fr3 = Fr4 = 4,2 × 0,3639/0,9781 = 1,56 кН

Осевую силу Fа3 и Fа4, Н определяем по формуле

Fа3 = Fа4 = Ft4 × tg β, (97)

Fа3 = Fа4 = 4,2 × 0,229 = 0,96 Н

Консольные нагрузки. На быстроходном валу (червяка) от поперечных усилий муфты

Fм = 100 × , (98)

Fм = 100 × = 416 Н

7. Разработка эскизного проекта

Материал валов Ст 35 твердостью ≤ 350 НВ2, термообработка - улучшение; по таб.3.2 [1] σ в = 550Н/мм 2, σТ = 270 Н/мм 2, σ-1 = 235 Н/мм 2, принимаем для вала-червяка τ-к = 10 Н/мм 2, для тихоходного вала τ-к = 20 Н/мм 2

Определение геометрических параметров валов.

Быстроходный вал:

Диаметр вала под полумуфту d1, мм определяем по формуле

d1 ³ , (99)

d1 ³ = 19,39 мм

Принимаем d1 = 20 мм.

Диаметр второй ступени вала под подшипник d2, мм определяем по формуле

d2 = d1 + 2 × t, (100)

d2 = 20 + 2 × 2 = 24 мм

Принимаем d2 =25 мм.

Диаметр третьей ступени d3, мм определяем по формуле

d3 = d2 + 3,2 × r, (101)

d3 = 25 +3,2 × 1,6 = 30,12 мм < df

Принимаем d3 = 30мм.

Тихоходный вал:

Диаметр вала первой ступени d1, мм определяем по формуле

d1 ³ , (102)

d1 ³ = 38,66 мм

Принимаем d1 =39 мм

Диаметр второй ступени вала под подшипник d2, мм определяем по формуле

d2 = d1 + 2 × t, (103)

d2 = 39 + 2 × 2 = 43 мм

Принимаем d2 = 45 мм.

Диаметр третьей ступени d3, мм определяем по формуле

d3 = d2 + 3,2 × r, (104), d3 = 45 + 3,2 × 1,6 = 50,12 мм

принимаем d3 = 50 мм.

Вал ведущего барабана:

Диаметр вала первой ступени d1, мм определяем по формуле

d1 ³ , (105)

d1 ³ = 51,41 мм,

Принимаем d1 = 52 мм.

Диаметр второй ступени вала под подшипник d2, мм определяем по формуле

d2 = d1 +2 × t, (106)

d2 = 52 + 2 × 2,8 = 57,6 мм,

Принимаем d2 =58 мм.

Диаметр третьей ступени d3, мм определяем по формуле

d3 = d2 + 3,2 × r, (107)

d3 = 58 + 3,2 × 3 = 67,6 мм

Принимаем d3 = 68 мм.

Расстояние между деталями передач.

Зазор между вращающимися деталями редуктора и стенка корпуса а, мм определяем по формуле

а = + 4, (108)

где L - наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач

а = + 4 = 11,14 мм

Принимаем а = 11 мм.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью червяка b, мм определяем по формуле

b > 4 × а, (109)

b = 4 × 11 = 44 мм

8. Предварительный выбор подшипника

Для быстроходного вала выбираем роликоподшипник конический однорядный № 7205

dп = 25 мм, D = 52мм, Т = 16,5 мм, е = 0,36; Y = 1,67; Сr = 23,9 кН, Сrо = 22,3 кН.

Смещение точки приложения опорных реакций а, мм определяем по формуле

а = 0,5 × (Т + (D + dп) × е/3), (110)

а = 0,5 × (16,5 + (25 + 52) × 0,36/3) = 12,87 мм,

Для тихоходного вала выбираем роликоподшипник конический однорядный № 7209

dп = 45 мм, D = 85 мм, Т = 21 мм, е =0,41; Y = 1,45; Сr = 42,7 кН, Сrо = 33,4 кН.

Смещение точки приложения опорных реакций определяем по формуле (110)

а = 0,5 × (21 + (45 + 85) × 0,41/3) = 19,38 мм,

Для вала ведущей звездочки выбираем роликоподшипник конический однорядный № 7310

dп = 50 мм, D = 90 мм, Т = 22 мм, е = 0,37; Y = 1,60; Сr = 52,9 кН, Сrо = 40,6 кН.

Смещение точки приложения опорных реакций определяем по формуле (110)

а = 0,5 × (22 + (50 + 90) × 0,37/3) = 19,63 мм,

9. Выбор муфты

Для соединения выходных концов вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора, установленных на общей раме выберем:

Втулочно-пальцевую муфту 31,5-15 - I.I. - 18-II.2-У3 ГОСТ 21424-75, Δr = 0,2.

Радиальная жесткость упругой втулочно-пальцевой муфты СΔr = 2140 Н.

Радиальная сила, Fм, кН вызванная радиальным смещением определенным по соотношению

Fм = СΔr × Δr, (111)

Fм = 2140×0,2 = 0,428 кН

10. Определение реакций в опорах подшипников валов

Определение опорных реакций и построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил.

Быстроходный вал. Исходные данные: Ft1 = 0,521 кН; Fr1 = 0,75 кН; Fа1 = 2,06 кН; Fм = 0,428 кН; КНL1 =100 мм; L2 = 80, мм; L3 = 80 мм; d1 = 56 мм.

∑Fx = 0; Rаx + Rвx + Ft1 + Fм = 0, (112)

∑Fy = 0; Rаy + Rвy - Fr1 = 0, (113)

∑Fz = 0; Fа1 - Rаz = 0,∑Mдx = 0; Rаy × (L2 + L3) - Fr1 × L3 + Fа1 × d1 /2 = 0, (114)

∑Mдy = 0; - Rаx × (L2 + L3) - Ft1 × L3 - Fм × (L2 + L3 + L1) = 0, (115)

Из уравнения (114)

Rаy = (Fr1 × L3 - Fа1 × d1 /2) / (L2 + L3) = (0,75 × 80 - 2,06 × 56/2) /160 = 0,015 кН

 Скачать реферат