РПЗ ТНУ04 (1052997), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Откуда:

Принимаем класс прочности болтов 6.8. Тогда:

Предположим, что в результате расчета получим резьбу в диапазоне М30…М60. Тогда

Получим:

_{Принимаем болт М30 у которого} .

4.Механизм поворота.

4.1.Предварительный расчёт электродвигателя

Принимаем предварительное значение КПД механизма поворота с двухступенчатым планетарном волновым редуктором:

, где – КПД планетарного редуктора;

- КПД волнового редуктора;

- КПД муфты;

- КПД подшипников.

Ориентируемся на электродвигатель с синхронной частотой об/мин. Определяем приблизительную номинальную частоту вращения двигателя:

Определяем предварительное значение передаточного отношения редуктора:

Рассчитываем предварительное значение приведённого момента инерции при пуске груза и поворотной части крана:

Приведенный момент инерции при пуске:

Определяем предварительное время пуска:

- окружная скорость стрелы на максимальном вылете.

с, где – допустимое значение ускорения для механизма с гибким подвесом груза.

- относительное время пуска.

Определяем предварительное значение требуемого номинального момента двигателя по условию разгона:

Определяем предварительное значение требуемой номинальной мощности двигателя:

Определяем момент сопротивления повороту грузоподъемной машины:

,где , - горизонтальная и вертикальная сила соответственно, действующая на опоры, , – приведённый коэффициент трения радиального и упорного подшипника соответственно по табл.14 стр.40 [9]; _, – диаметр радиального и упорного подшипника соответственно.

Определяем статическую мощность, расходуемую при установившемся движении:

Выбираем двигатель 4А63А4Е2У1,2 по [1] со следующими основными характеристиками:

кВт, кг/м², об/мин, .

4.2. Проверка выбранного двигателя по скорости и ускорению

Определяем окончательное передаточное отношение редуктора:

.

Рассчитываем номинальный момент на валу электродвигателя:

Н м.

Рассчитываем окончательное значение приведённого момента инерции:

Приведенный момент инерции при пуске:

Определяем загрузку двигателя:

Определяем окончательное относительное время пуска:

Определяем окончательное значение времени пуска:

Рассчитываем фактическую скорость передвижения:

Определяем процентную величину отклонения фактической скорости передвижения от заданной:

< 10%, следовательно, механизм передвижения проходит по значению скорости.

Определяем действительное ускорение при пуске:

< 0,3м/с², следовательно, двигатель проходит по ускорению.

4.3.Определение параметров редуктора, необходимых для расчёта на ЭВМ.

Определяем окончательное передаточное отношение редуктора:

.

Редуктор двухступенчатый планетарно-волновой.

Рассчитаем планетарную ступень редуктора:

Определяем максимальный момент, действующий на выходном валу:

Частота вращения тихоходного вала:

Данные для ввода в ЭВМ:

Вращающий момент на тихоходном валу, Н м ……………………..……..14,31

Частота вращения тихоходного вала, об/мин …………………………….340

Ресурс, час ………………………………………………………………….... 4000

Режим нагружения ……………………………………………………….… 4

Передаточное отношение ………………………………………………….. 4

Коэффициент ширины венцы ……………………………………………..... 0

Степень точности ……………………………………………….…….…..….8

Коэффициент запаса по изгибной прочности…………………………….. 2,2

Твердость поверхности зубьев, HRC: Солнца……………………………..0,0

Саттелита…………………………..0,0

Эпицикла………………..………….0,0

Число зубьев минимальное…………………….….………….……….…….12

максимальное………………………………………………...24

Число саттелитов…………………………………………………….………..3

Отношение передаточных чисел ступеней………………..…….………….0

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по саттелитам....1,15

Рассчитаем волновую ступень редуктора.

Определяем максимальный момент, действующий на выходном валу:

Частота вращения генератора волн:

_{Передаточное отношение механизма:}

Данные для ввода в ЭВМ:

Тип генератора волн ……………………..………………..……..…..кулачковый

Вращающий момент на тихоходном валу, Н м ……………………..…...1945,9

Частота вращения генератора волн, об/мин ……………………………340

Ресурс, час ……………………………………………….………….……. 4000

Режим нагружения ……………………………………………………….. 4

Передаточное отношение ……………………………………….……….. 4

Предел выносливости материала:

гибкого колеса при изгибе, МПа…………………….……….…..420

Коэффициент безопасности:

по усталостной прочности……………………..…………………1,6

гибкого колеса………………………..……………………………1,6

Неподвижное колеса……………………….…….………………………..жесткое

Результаты расчёта редуктора приведены в приложении.

4.4.Расчет подшипников тихоходного вала.

Предварительно принимаем подшипники шариковые радиальные однорядные 214 ГОСТ 8338-75.

Консольная сила от муфты:

Реакции в опорах:

Эквивалентные радиальные нагрузки:

Коэффициент эквивалентности K_E = 0,63 для режима работы 3М. Расчет ведем по наиболее нагруженному подшипнику.

Эквивалентная радиальная сила:

;

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

;

, где – коэффициент вращения кольца (вращается внутреннее кольцо); – коэффициент динамичности нагрузки; – температурный коэффициент (t_раб 100 ⁰С).

Проверка подшипника по статической грузоподъемности:

, где – статическая радиальная грузоподъемность;

, условие выполняется.

Проверка подшипника по динамической грузоподъемности:

, где – динамическая радиальная грузоподъемность.

;

;

19185,63 Н < 30900 Н, условие выполняется.

Ресурс подшипника:

> 4000ч, где = 1 – коэффициент надежности для 90% вероятности безотказной работы; = 0,7 – коэффициент особых свойств подшипника и условий его работы; k – показатель степени (для шарикоподшипников k = 3); n = 2 об/мин – частота вращения тихоходного вала редуктора.

Таким образом, подшипники 214 по ГОСТ 8338-75 пригодны.

4.5.Расчет на статическую прочность тихоходного вала.

Определяем изгибающий момент:

, где – расстояние от точки приложения силы до точки приложения реакции подшипника.

Определяем момент сопротивления при изгибе для опасного сечения:

мм³, где d = 70 мм – диаметр вала в опасном сечении.

Определяем нормальные напряжения действующие в опасном сечении:

МПа

Определяем частный коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

, где МПа – предел текучести закаленной стали 40Х.

Рассчитываем максимальный крутящий момент:

Н м.

Определяем момент сопротивления опасного сечения при кручении:

Определяем касательные напряжения, действующие в опасном сечении:

МПа.

Определяем частный коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

, где МПа – допускаемые касательные напряжения стали 40Х.

;

, .

Вал проходит по статической прочности.

4.6.Расчет на усталостную прочность тихоходного вала.

Определяем нормальные напряжения действующие в опасном сечении:

МПа.

Коэффициенты:

– отношение эффективного коэффициента концентрации нормальных напряжений к коэффициенту влияния абсолютных размеров поперечного сечения; – коэффициент качества поверхности; – коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Определяем коэффициент снижения предела выносливости:

.

Определяем предел выносливости вала в рассматриваемом сечении:

МПа, где МПа – предел выносливости гладкого образца из стали 40Х при симметричном цикле изгиба.

Определяем частный коэффициент запаса по нормальным напряжениям:

.

Рассчитываем максимальный крутящий момент:

Н м.

Определяем момент сопротивления опасного сечения при кручении:

.

Определяем касательные напряжения, действующие в опасном сечении:

МПа.

Коэффициенты:

– отношение эффективного коэффициента концентрации нормальных напряжений к коэффициенту влияния абсолютных размеров поперечного сечения; – коэффициент качества поверхности; – коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Определяем коэффициент снижения предела выносливости:

.

Определяем предел выносливости вала в рассматриваемом сечении:

МПа, где – предел выносливости гладкого образца из стали 40Х при симметричном цикле изгиба.

- коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла.

- коэффициент влияния ассиметрии цикла.

Определяем частный коэффициент запаса по касательным напряжениям:

Характеристики

Список файлов курсовой работы