Привод электрической лебёдки (стр. 2 из 4)

По табл. 3.6. [s]_Н=175-35* v_S=175–35*0,74=149 Н/мм²,

[s]_F=0,12*s_в* K_FL,

- коэффициент долговечности при расчете на изгиб,

N₂=573*w₂*L_h= 573*1,7*30000 = 29*10⁶ - число циклов перемены напряжений за весь срок службы колеса,

N_FO2=4*10⁶ – число циклов перемены напряжений для всех материалов, соответствующие пределу выносливости,

Так как N₂ больше N_FO2 соответственно, то K_FL=1,

[s]_F= 0,12*s_в* K_FL =0,12*355*1=43 Н/мм².

Составляем табличный ответ:

Элемент передачи	Марка материала	Dпред	Способ отливки	[s]Н	[s]F
		Sпред		Н/мм2
Колесо червячное	СЧ18	400	Литье в землю	149	43

4. РАСЧЁТ ЗАКРЫТОЙ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕДУКТОРА. (2, стр.74)

4.1 Расчёт червячной передачи.

1) Межосевое расстояние:

.

Т₂ = 129 Н*м– вращающий момент на тихоходном валу редуктора,

[s]_Н = 149 Н/мм²– допускаемое контактное напряжение материала червячного колеса,

мм,

Округляем до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров.

a_w= 125 мм.

2) Выбрать число витков червяка z₁ :

Принимаем z₁=2, т.к. передаточное число редуктора 20,0 (2, стр. 74),

3) Число зубьев червячного колеса:

зубьев,

4) Модуль зацепления: m = (1,5…1,7)*а_w/z₂ = 1,5*125/40 = 4,68

Полученное значение модуля округляем в большую сторону до стандартного: m =5,

5) Определяем из условия жесткости коэффициент диаметра червяка:

q= (0,212…0,25)*z₂ = 0,25*40=10

6) Определяем коэффициент смещения инструмента х:

По условию неподрезания и незаострения зубьев колеса значение х допускается в диапазоне -1£ х £ +1. Условие выполняется.

7) Определяем фактическое передаточное число U_ф и проверяем его отклонение DU от заданного U: U_ф=z₂/z₁=40/2,0=20,0

DU=½ U_ф- U_зп½/ U_зп*100%£4 % - отклонение от заданного передаточного числа.

DU=½ 20,0-20,0½/ 20*100% = 0 % - выполняется.

8) Определяем фактическое значение межосевого расстояния: a_w=0,5*m*(q+z₂+2*x) = 0,5*5*(10+40+2*0) = 125 мм – фактическое межосевое расстояние.

9) Определяем основные геометрические параметры передачи:

а) Основные размеры червяка:

делительный диаметр d₁=q*m=10*5=50,0 мм,

начальный диаметр d_w1=m*(q+2*x)=5*(10+2*0)=50,0 мм,

диаметр вершин витков d_a1= d₁+2*m=50,0+2*5=60,0 мм,

диаметр впадин витков d_f1= d₁-2,4*m=50,0-2,4*5=38,0 мм,

делительный угол подъема линии витков g=arctg(z₁/q)=arctg(2/10)=11,309°

длина нарезаемой части червяка b₁=(10+5,5*х+z₁)*m+c

c=-(70+60*x)*m/z₂=-(70+60*0)*5/40=-8,75

b₁=(10+5,5*0+2)*5-8,75= 51,25мм

Значение b₁ округляем до ближайшего по табл. 13.15: b₁=63 мм.

б) Основные размеры червячного колеса:

делительный диаметр d₂= d_w2=m*z₂=5*40=200 мм,

диаметр вершин зубьев d_а2= d₂+2*m*(1+x)=200+2*5*(1+0)=210,0 мм,

наибольший диаметр колеса d_am2£ d_a2+6*m/(z₁+2)=210,0+6*5/(2+2)=217,5 мм,

диаметр впадин зубьев d_f2= d₂-2*m*(1,2-x)=200-2*5*(1,2-0)=188,0 мм,

ширина венца при z₁=4 b₂=0,315*a_w=0,315*125=39,3 мм,

радиусы закруглений зубьев

R_a=0,5*d₁-m=0,5*50,0-5=20,0 мм,

R_f=0,5*d₁+1,2*m=0,5*50,0+1,2*5=31,0 мм,

условный угол обхвата червяка венцом колеса

sin d=b₂/( d_a1-0,5*m)=39,3/(60,0-0,5*5)=0,62

d=38,76°

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ.

10) Определить коэффициент полезного действия червячной передачи:

м/с – фактическая скорость скольжения; в зависимости от фактической скорости скольжения по табл.4.9. выбираем значение угла трения: j=2°,

11) Проверяем контактные напряжения:

К – коэффициент нагрузки, принимается в зависимости окружной скорости колеса:

м/с,

К=1, при v£3 м/с,

F_t2= 2*Т₂*10³/d₂ = 2*129000/200 = 1290 Н – окружная сила в зацеплении,

Н/мм² – условие выполняется.

12) Проверяем напряжения изгиба:

- эквивалентное число зубьев колеса,

Y_F2=1,41 – коэффициент формы зуба колеса, определяется по табл. 4.10. в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса,

Н/мм² – условие выполняется.

Параметры червячной передачи
Параметр	Значение	Параметр	Значение
Межосевое расстояние aw Модуль зацепления, m коэффициент диаметра червяка, q делительный угол подъема линии витков g угол обхвата червяка венцом колеса, d Число витков червяка, z1 Число зубьев колеса, z2	125 5,0 10,0 11,309° 38,76° 2 40	Ширина зубчатого венца колеса, b2 длина нарезаемой части червяка b1 Диаметры червяка: делительный d1 начальный dw1 вершин витков da1 впадин витков df1 Диаметры колеса: делительный d2 вершин зубьев dа2 впадин зубьев df2 наибольший dam2	39,3 63 50,0 50,0 60,0 38,0 200 267,5 188,0 217,5

Проверочный расчет

Параметр	Допускаемые значения	Расчетные значения
коэффициент полезного действия, h	0,75…0,9	0,83
контактные напряжения, [s]Н	149,0	122,0
напряжения изгиба, [s]F	43,0	6,5

5. РАСЧЁТ ОТКРЫТЫХ ПЕРЕДАЧ.

Расчёт клиноременной передачи.(2, стр.85)

1) Выбор сечения ремня производим по номограмме в зависимости от мощности двигателя его частоты вращения.

Тип ремня: Б.

2) Определяем минимально допустимый диаметр ведущего шкива в зависимости от вращающего момента на валу двигателя (табл. 5.4).

d_1min=100 мм.

3) В целях повышения срока службы ремней рекомендуется применять ведущие шкивы с диаметром на 1…2 порядка выше минимально допустимого.

Принимаем d₁=125 мм.

4) d₂= d₁*U_оп*(1-e) – диаметр ведомого шкива.

e=0,01 – коэффициент скольжения.

d₂=125*2,8*(1-0,01)=346,5 мм.

Округляем до ближайшего стандартного по табл. К40: d₂=355 мм.

5) Фактическое передаточное число:

.

DU=½ U_ф- U_оп½/ U_оп*100 %£3 % - отклонение от заданного передаточного числа.

DU=½ 2,82-2,75½/ 2,75*100 %= 2,5% - выполняется.

6) а³0,55*(d₁+d₂)+h – ориентировочное межосевое расстояние.

h=10,5 мм – высота сечения клинового ремня (табл. К31).

а=0,55*(125+355)+10,5=324,5 мм.

7) Расчётная длина ремня:

мм.

Округляем до ближайшего стандартного: l=1000 мм.

8) Уточняем значение межосевого расстояния по стандартной длине:

мм.

9) Определяем угол обхвата ремнём ведущего шкива: a₁=180°-57°*(d₂-d₁)/а.

a₁=180°-57°*(355-125)/350=135° – допустимо.

10) V=p*d₁*n₁/60000£[V] - скорость ремня.

[V]=25 м/с – допускаемая скорость ремня.

V=3,14*125*890/60000=7,5 м/с – условие выполняется.

11) Определяем частоту пробегов ремня: U=V/l£[U].

[U]=30 с^-1 – допускаемая частота пробегов.

U=7,5/1000=0,015 с^-1 - условие выполняется.

12) Определяем допускаемую мощность, передаваемую одним клиновым ремнём: [P]_n=[P_о]*С_р*С_a*С_l*C_z.

[P_о]=2,66 кВт – допускаемая приведённая мощность, передаваемая одним ремнём, выбирается по табл. 5.5 в зависимости от типа ремня, его сечения, скорости и диаметра ведущего шкива.