13

оМосковский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового0 Красного Знамени

государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Факультет РК

Кафедра Детали машин

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту на тему:

Проектирование подвесного поворотного крана.

ТНУ 17-05.00.00 ПЗ

Студент (Теремасов Р.О.) Группа МТ 10-71

Руководитель проекта (Байков Б.А.)

Москва, 2002 год

Содержание:

1. Техническое задание……………………………………………………….3

2. Механизм подъема………………………………………………………....4

2.1Исходные данные……………………………………………………...4

2.2 Схемы и полиспасты…………………………………………………4

2.3 Двигатель……………………………………………………………....4

2.4Канат…………………………………………………………………..4

2.5 Барабан…………………………………………………………………4

2.6 Передаточное отношение редуктора………………………………5

2.7 Выбор тормоза…………………………………………………………5

1. Расчёт механизма поворота…………………………………………….6

2. Расчёт шлицевых соединений……………………………………………8

4.1 Расчёт шлицевого соединения механизма поворота ……………12

4.2 Расчёт шлицевого соединения механизма поворота ……………12

1. Расчёт подшипников качения……………………………………………14

Подбор подшипников генератора волн…………………………….14

Подбор подшипника опоры………………………………………….14

1. Расчёт болтов опоры…………………………………………………….15

2. Расчет сварных соединений……………………………………………..16

3. Список литератыры……………………………………………………..17

2.Механизм подъема.

2.1 Исходные данные:

Грузоподъемность F_Q = 10 кН

Скорость подъема V = 8 м/мин

Высота подъема Н =3.2 м

Режим работы 3-ый

Машинное время

Вес грузозахватного органа G_захв= G_подв = 0,03 F_Q = 0,3 кН

Коэффициент эквивалентности К_НЕ = 0,63

1. Схемы и полиспасты.

Электроталь с волновым редуктором, встроенным в барабан.

Выбираем двукратный одинарный полиспаст:

а = 2

m = 1

t = 0

КПД полиспаста:

1. Двигатель.

Статическая мощность электродвигателя

P

Принимаем стандартный мотор-редуктор МЦ2С-100 и двигатель 4АС100L8У3

с мощностью Р=1.6 кВт и n_быст = 675 мин^-1

1. Канат.

Наибольшая сила натяжения в канате:

F_max=5228 кН.

Канат выбираем из условия F_разр > kF_max

k = 5.5 (т.к. группа режима работы 3М)

F_разр= 28756 кН.

Выбираем канат ЛК-РО 6x19 по ГОСТ 2688-80:

d = 7.4

F_разр= 33 кН

Канат крепим к барабану прижимными планками (диаметр болтов 8 мм, количество болтов – 2).

1. Барабан.

Выбираем D=200 мм из конструктивных соображений с учетом установки внутри барабана планетарного редуктора.

Шаг нарезки p = 8.5 мм

Длину барабана выбирают из конструктивных соображений, но большую чем по формуле:

Длина L_б барабана при m = 1:

L_б = l_н + l_р + l_раз + l_кр = p ( z_р + 6)=138,6мм ,

где l_н = 1,5p – расстояние до начала винтовой нарезки на барабане;

p = (1,1…1,2)d_к – шаг винтовой нарезки;

l_p = z_р  p – длина рабочей части барабана;

– число рабочих витков;

H – высота подъема груза;

l_раз = 1,5p – длина, на которой размещены разгружающие витки каната;

l_кр = 3p – длина, на которой размещено крепление каната.

Прочность барабана.

Напряжениями кручения в стенке барабана можно пренебречь.

Напряжение сжатия в стенке барабана:

;

1. Передаточное отношение редуктора:

Частота вращения барабана:

Передаточное отношение

Крутящий момент на быстроходном валу:

Тбар=542 Н.м

Крутящий момент на тихоходном валу:

1. Выбор тормоза.

Так как режим 3М выбираем тормоз из ТКП

Момент на тормозе Т_т >=К_т*Т_гр

Т_гр=(Fq+Gзахв)*(Dб+dкан)* обр/ 2*a*i_ред

обр = 0.94

Тгр = 17.6 Н*м

Тт >= 1.8*17.6 = 31.7 Н*м

ПВ= 25%

Тормоз колодочный ТКП100/200.

Из конструктивный соображений задаёмся внешним диаметром тормозного шкива.

1. Расчёт механизма поворота.

Исходные данные:

Грузоподъемность F_Q = 10 кН

Вылет L=5 м

Частота вращения

Режим работы 3-ый

Машинное время

Коэффициент эквивалентности К_НЕ = 0,63

1. Скорость движения тележки по ходовой балке.

1. Расчёт ходовых колёс.

   1. Вес тележки.

1. Наибольшая нагрузка на колесо.

1. Выбираем вид контакта колеса с рельсом. Выбираем точечный контакт.

2. Предварительный диаметр ходового колеса.

, принимаем .

1. Контактное напряжение в колёсах.

1. Допускаемое контактное напряжение.

Ст 50

; ( ).

1. Выбор мотор-редуктора.

   1. Номинальная частота вращения электродвигателя.

1. Передаточное отношение.

1. Приведённый момент при пуске.

1. Относительное время пуска.

1. Номинальный вращающий момент электродвигателя.

1. Номинальная мощность электродвигателя по условию разгона.

1. Сила сопротивления передвижению тележки.

1. Статическая мощность. Мощность при установившемся движении.

1. Мотор-редуктор SRT28-AIS56B4:

статическая мощность

передаточным отношением

номинальный вращающий момент

частота вращения выходного вала

1. Проверка.

   1. Фактическая скорость передвижения тележки.

1. Отклонение скорости от заданного значения.

1. Расчёт шлицевых соединений.

1. Расчёт шлицевого соединения тормоза (тихоходный вал – тормозной диск).

По диаметру быстроходного вала выберем прямобочное шлицевое соединение с размерами:

Сталь 45, f=0,3

1. Расчёт шлицевого соединения механизма поворота (тихоходный вал редуктора – ходовое колесо).

По диаметру тихоходного вала редуктора выберем прямобочное шлицевое соединение с размерами:

Сталь 45, f=0,3

1. Расчёт подшипников качения.

   1. Подбор подшипников генератора волн.

Частота вращения вала ; ; требуемая долговечность подшипников .

Предварительно принимаем подшипник шариковый радиальный однорядный легкой серии 209. , , , .

, .

Определяем осевые составляющие:

Определяем осевые составляющие:

;

и

.

:

. Выбранный подшипник подходит. Основные размеры подшипника: , , .

1. Подбор подшипника опоры.

Рассчитаем подшипник на статическую грузоподъёмность. , , .

,

Найдём эквивалентную нагрузку:

Выбранный подшипник проходит по статической грузоподъёмности.

1. Расчёт болтов опоры.

Рассчитаем диаметр болта по условию среза:

1. Расчет сварных соединений.

Расчет сварного соединения верхней опоры.

Напряжения от сдвигающей силы

Площадь шва

Принимаем ручную эл.дуговую сварку электродами обычного качества. Допускаемое напряжение шва при статической нагрузке

k=5.678

Напряжения от отрывающего момента

Момент сопротивления шва

где

Окончательно принимаем K=8мм

1. Список литературы.

1. Подъемно-транспортные машины: Атлас конструкций / Под ред. М.П. Александрова, Д.Н. Решетова. М., 1987.

2. Учебное пособие по курсовому проектированию средств механизации машиностроительного производства. Под ред. Д.Н. Решетова и В.Л. Гадолина. М., 1984

3. Г.А. Снесарев, В.П. Тибанов, Учебное пособие по проектированию и расчету металлоконструкций подъемно-транспортных устройств.

4. Г.А. Снесарев, В.П. Тибанов, В.М. Зябликов, Расчет механизмов кранов.

5. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин. М., 1985.

6. Решетов Д. Н. Детали машин. М., 1989.

7. Иванов М. Н. Детали машин. М., 1984.

8. Детали машин: Атлас / Под ред. Д. Н. Решетова. М., 1988.