Расчет передвижения тележки противовеса крана КБ-674

.

Определяем эквивалентную  нагрузку на подшипник:

                ,                                              (5.10) 

где Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х = 0,4;

Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 1,5;

К_т – температурный коэффициент, К_т = 1,0 [4, табл. 14];

К_б – коэффициент безопасности, К_б = 1,1 [4, табл. 13].

Н.

Определяем требуемую  динамическую грузоподъемность:

, (5.11)

где n – частота вращения кольца рассчитываемого подшипника, n = 1458 об/мин;

L_h10 – долговечность подшипника в часах при вероятности безотказной работы 90%, L_h10 = 8000 час [4, табл. 13].

r – показатель степени, r = 3,33 [4];

а₁ – коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, а₁ = 1,0 [4];

а₂ – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации, а₂ = 0,6 [4, табл. 15].

< кН.

Определяем действительную долговечность подшипника:

, (5.12)

час.

Подобранные подшипники имеют значительный запас долговечности, что позволит им работать безаварийно  на протяжении планируемого срока эксплуатации.

 

5.2. Расчет подшипников выходного вала

 

Так как на ведомом валу есть осевая сила, то принимаем роликоподшипник конический однорядный 7210 ТУ 37.006.162-89. Для которого d=50мм, D=90мм, e=0,37мм, B=21мм, C =56kH, T=21,75мм. [1] Устанавливаем схему подшипников враспор (рис. 5.2).

Определяем расстояние L_баз между точками приложения реакций:

                                                                                    (5.13)

                  Рис 5.2 Схема установки конического подшипника враспор

 

Определяем расстояние а

, 

где d – диаметр внутреннего кольца подшипника, d = 50 мм ;

D – диаметр внешнего кольца подшипника, D = 90 мм ;

е^ГОСТ – коэффициент осевого нагружения подшипника, e^ГОСТ = 0,37.

мм.

мм.

Пересчитываем реакции  в опорах вала, используя готовые формулы раздела 3.

Определяем реакции  в опорах:

а) вертикальная плоскость:

                                                      

;

Н

              

Н

Произведём проверку найденных реакций:

                  

                   реакции найдены верно.

б) горизонтальная плоскость:

         

;                               

     

Произведём проверку найденных реакций:

                  

                   реакции найдены верно.

Определяем суммарные реакции в подшипниках:

Н; 

Н. 

Определяем осевые составляющие от радиальных реакций:

Н, 

Н. 

Определяем осевые нагрузки на подшипниках:

                         1:  -S₁+S₂-F_x<0, то F_a1 = S₁                                                      

                                       F_1a=1393,5H

                          2:  S₁-S₂+F_x>0, то F_a2 = F_x+S₁                                                             

                                        F_a2=1612,5+1393,5=3006H

Дальнейший расчет ведем  для наиболее нагруженного подшипника, в данном случае это подшипник второй опоры.

Определяем действительный коэффициент осевого нагружения:

,

где, К_к – кинематический коэффициент, при вращении внутреннего кольца, К_к = 1,0 [4].

Определяем эквивалентную  нагрузку на подшипник:

, 

где Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х = 0,4;

Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 1,5;

К_т – температурный коэффициент, К_т = 1 [4, табл. 14];

К_б – коэффициент безопасности, К_б = 1,1 [4, табл. 13].

Н.

Определяем требуемую  динамическую грузоподъемность:

, 

где n – частота вращения кольца рассчитываемого подшипника, n = 182,3 об/мин;

L_h10 – долговечность подшипника в часах при вероятности безотказной работы 90%, L_h10 = 8000 час [4, табл. 13].

r – показатель степени, r = 3,33 [4];

а₁ – коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, а₁ = 1,0 [4];

а₂ – обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации, а₂ = 0,6 [4, табл. 15].

< кН.

Определяем действительную долговечность подшипника:

, 

час.

Подобранные подшипники имеют значительный запас долговечности, что позволит им работать безаварийно на протяжении планируемого срока эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЁСА И ЗВЁЗДОЧЕК

 

6.1. Конструирование зубчатых  колес

 

 Основные параметры  червячных колес и червяков (диаметры, ширина, модуль, число зубьев и пр.) определены при проектировании передач. Конструкция колес зависит, главным образом, от проектных размеров, материала, способа получения заготовки.

Цилиндрические зубчатые колеса обычно изготавливают из круглого проката или поковок. Ступицу цилиндрического колеса располагают симметрично или несимметрично относительно обода. При d_a/d < 2...2,5 (где d – диаметр вала вблизи зубчатого венца). При этом упрощается сборка и повышается надежность, поскольку каждое высоконагруженное соединение может оказаться потенциальным источником отказа.

Червячное колесо получаем литьём рис 6.1.

Рис. 6.1 Червячное колесо

 

Определяем толщину обода:

                                                 S=0,05×d₂                                                                          (6.1)

                                         S=0,05∙320=16мм

Принимаем: S=16мм.

Внутренний диаметр  ступицы: d=55мм.

Определяем наружный диаметр ступицы:

                             d_ст = 1,55×d=1,55∙55=85,3мм                                          (6.2)

Ширина обода- b₂=65мм.

Определяем толщину  ступицы:

                                      d_ст»0,3×d=0,3∙55=16,5мм                                            (6.3)

Определяем длину ступицы:

                                          L_ст = (1,2…1,5)×d= 1,27∙55=70мм                          (6.4)

Определяем толщину  диска:

                       C=0,5×(S+d_ст)=0,5∙(16+16,5)=16,25мм                          (6.5)

Радиусы закруглений R>1мм.

Для облегчения червячного колеса и уменьшения инертности вращательных масс предусматриваем в диске 4 отв. Диаметром 60мм.

6.2. Конструирование  звёздочек

 

Рис.6.2 Схема звездочки

 

Определяются следующие  геометрические размеры:

делительный диаметр d_д1 = 234,9мм; d_д2 = 744мм

диаметр окружности выступов D_e = p /tg(180°/z);                                   (6.6)

получаем: D_e1 = 25,4 /tg(180°/29)=233,5мм

                  D_e2 = 25,4 /tg(180°/92)=743,5мм

диаметр окружности впадин D_i = d_д–2×h/cos(180°/z);                             (6.7)

получаем: D_i1 = 234,9-2×26,7/cos(180°/29)=181,2мм;

                  D_i2 = 744-2×26,7/cos(180°/92)=690,6мм;

диаметр проточки D_c = D_e–1,5×t;                                                               (6.8)

 получаем: D_c1 = 233,5–1,5×25,4=195,4мм; 

                   D_c2 =743,5–1,5×25,4=705,4мм;                           

ширина венца b = B + 2×s;                                                                          (6.9)

получаем: b =111 + 2×3=117мм.

ширина направляющей канавки a=2×s=2∙3=6мм;                                (6.10)

толщина обода d = h=26,7мм;

толщина диска c = (1,2…1,3)×d=1,2∙26,7=32мм.

Все не известные величины взяты из таблицы 7.11 [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. КОНСТРУИРОВАНИЕ  КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ, 

СТАКАНОВ И  КРЫШЕК

 

7.1. Конструирование корпусных деталей

 

Корпус редуктора служит для размещения и координации  деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передаче.

Материал литого корпуса обычно чугун СЧ10, СЧ15 или СЧ18; сварного — листовая сталь Ст2 или СтЗ.

При конструировании  корпуса редуктора должны быть обеспечены прочность и жесткость, исключающие  перекосы валов. Для повышения жесткости служат рёбра, располагаемые у приливов под подшипники. Корпус обычно выполняют разъемным, состоящим из основания (его иногда называют картером) и крышки. Плоскость разъема проходит через оси валов. В вертикальных цилиндрических редукторах разъемы делают по двум и даже по трем плоскостям. При конструировании червячных редукторов можно применять неразъемный корпус (при а_w < 140 мм) с двумя окнами по боковым стенкам, через которые при сборке вводят в корпус комплект вала с червячным колесом, и разъемный (плоскость разъема располагают по оси вала червячного колеса).

Несмотря на разнообразие форм корпусов, они имеют одинаковые конструктивные элементы – подшипниковые бобышки, фланцы, ребра, соединенные стенками в единое целое, – и их конструирование подчиняется некоторым общим правилам.

Основание корпуса и крышку фиксируют относительно друг друга двумя коническими штифтами.

Для предотвращения протекания масла плоскости разъема смазывают спиртовым лаком или жидким стеклом. Ставить прокладку между основанием и крышкой нельзя, так как при затяжке болтов она деформируется и посадка подшипников нарушается.

Определяем толщину  стенки корпуса

, (7.1)

где Т_max – максимальный крутящий момент, Т_max = 433,5 Н×м.

мм.

Принимаем d = 8 мм [4].

Определяем толщину  стенки крышки

мм. (7.2)

Определяем толщину  ребра в сопряжении со стенкой  корпуса

мм. (7.3)

Определяем толщину  ребра в сопряжении со стенкой  крышки

мм.

Определяем толщину  фланца корпуса

мм. (7.4)

Определяем толщину  фланца крышки

мм. (7.5)

Определяем толщину  подъемных ушей корпуса

мм. (7.6)

Определяем толщину  подъемных ушей крышки

мм. (7.7)

Определяем диаметр  фундаментных болтов

мм (7.8)

Принимаем d₁ = 14 мм. Принимаем 4 фундаментных болта [4].

Определяем толщину  фундаментных лап

мм. (7.9)

Определяем диаметр  болтов соединения крышки с корпусом редуктора у подшипников

мм (7.10)

Принимаем болты М12.

Определяем диаметр  болтов, соединяющих основание корпуса  с крышкой

мм (7.11)

Принимаем болты М8.

Определяем диаметр  крепления торцовых крышек подшипников

мм. (7.12)

Принимаем болты М8.

Принимаем отжимные болты  М12 [4].

Определяем диаметр  пробки для выпуска масла

мм. (7.13)

Определяем расстояние от стенки корпуса до края фундаментных лап

мм. (7.14)

Определяем расстояние от стенки до края фланца по разъему  корпуса и крышки у подшипников

мм. (7.15)

Определяем расстояние от стенки до края фланца по разъему  корпуса и крышки у основания

мм. (7.16)

Определяем расстояние от стенки корпуса до оси болтов

мм, (7.17)

мм, (7.18)

мм. (7.19)