МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫНациональный аэрокосмический университетим. Н.Е.Жуковского “ХАИ”Кафедра 202
ТЯГОВАЯЛЕБЕДКА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ САМОЛЕТОВ
Пояснительнаязаписка к курсовому проекту
по дисциплине“Конструирование машин и механизмов”
КП.ТЛ.00.00.00ПЗ
Харьков2005
Содержание
Введение
Реферат
1. Определение мощности двигателя имоментов на валах редуктора
2. Расчёт первой (быстроходной)ступени
2.1 Выбор материала
2.2 Проектировочный расчётцилиндрической зубчатой передачи
2.3 Проверочный расчёт цилиндрическойзубчатой передачи
2.4 Геометрический расчётцилиндрической зубчатой передачи
3. Расчёт второй (тихоходной) ступени
3.1 Выбор материала
3.2 Проектировочный расчётцилиндрической зубчатой передачи
3.3 Проверочный расчёт цилиндрическойзубчатой передачи
3.4 Геометрический расчётцилиндрической зубчатой передачи
4. Проектировочный расчёт валов накручение
5. Проверочный расчёт валов
5.1 Определение реакций в опорах
5.1.1 Входной вал
5.1.2 Промежуточный вал
5.1.3 Выходной вал
5.2 Расчёт на статическую прочность
5.2.1 Входной вал
5.2.2 Промежуточный вал
5.2.3 Выходной вал
5.3 Расчёт валов на выносливость
5.3.1 Входной вал
5.3.2 Промежуточный вал
5.3.3 Выходной вал
6. Расчет и выбор подшипников подинамической грузоподъёмности
6.1 Входной вал
6.2 Промежуточный вал
6.3 Выходной вал
7. Подбор шпонок
7.1 Входной вал
7.2 Промежуточный вал
7.3 Выходной вал
8. Расчет болтового соединенияфундаментных лап с обеспечением нераскрытия стыка
9. Выбор смазочного материала
Заключение
Список литературы
Введение
Тяговая лебедкапредназначена для транспортирования различных объектов, в данном случаесамолетов. Она состоит из трех основных элементов: редуктор, электродвигатель ибарабан.
Неотъемлемой частьютяговой лебедки является редуктор. Редуктор – это механизм, состоящий изпередач зацепления с постоянным передаточным отношением, заключенные вотдельный корпус и предназначенные для понижения угловой скорости выходноговала по сравнению с входным.
Расчёт на прочностьдеталей редуктора необходимое условие, без которого нельзя вести проектированиелебёдки, транспортирующую самолёты на стартовой площадке аэродрома.
Реферат
Количество страниц – 44.
Количество рисунков – 6.
Количество таблиц – 2.
Ключевые слова: редуктор,зубчатое колесо, корпус, шпонка, вал, шестерня, лебедка, электродвигатель,подшипник, смазочное масло, барабан, статическая прочность, выносливость,реакция, зубчатая передача, делительный диаметр, высота зуба, модуль, диаметрвпадин зубьев, диаметр вершин зубьев.
В данном курсовом проектебыло проведено проектирование тяговой лебёдки для транспортировки самолётов настартовой площадке аэродрома. В рамках данного проекта был рассчитанцилиндрический раздвоенный редуктор, а также подобраны другие стандартные узлытяговой лебедки на основании расчетов.
1. Определение мощностидвигателя и моментов на валах редуктора
/> (1.1)
/> (1.2)
где
/>,
/> - КПД муфты,
/> - КПД зубчатойцилиндрической передачи,
/> - КПД лебедки.
Определим требуемую частотувращения вала двигателя:
/>
Передаточное отношениередуктора:
/> (1.3)
/>
/>
/>
/>
/> - соответствует данномутипу редуктора.
По ГОСТ 19523-74принимаем асинхронный электродвигатель 4А112М4У3 мощностью 5,5(кВт) [5].
/> (1.4)
/> (1.5)
Определение чисел зубьевшестерни и колеса первой ступени:
/>;
/>;
Принимаем: />
Определение чисел зубьевшестерни и колеса второй ступени:
/>;
/>;
Принимаем:/>
/> (1.6)
/> (1.7)
/>
Крутящий момент наприводном валу:
/> (1.8)
Крутящий момент насреднем валу:
/> (1.9)
Крутящий момент набыстроходном валу:
/> (1.10)
2. Расчёт первой(быстроходной) ступени
2.1 Выбор материала
Таблица 2.1. Материалыдля шестерни и колеса
Элемент
передачи Заготовка
Марка
стали Термообработка
σв
МПа
σт
МПа
Твердость
Поверхности
не менее
Базовые
числа циклов Шестерня Поковка 40ХН Улучшение 850 600 300HB
NH01=6*107
NF01=4*106 Колесо Поковка 40ХН Улучшение 850 600 295HB
NH02=4*107
NF02=4*106
2.2 Проектировочныйрасчёт цилиндрической зубчатой передачи.
Определение числа цикловперемены напряжений шестерни и колеса
/> (2.1)
/> (2.2)
/>; />;
/> (2.3)
/>; />
где
/> и /> - количество контактовзубьев шестерни и колеса за один оборот
/> - срок службы передачи
Определяем допускаемыенапряжения.
а) контактные:
/>;
/>;
/> - предел контактной выносливостиповерхности зубьев;
/> - коэффициент безопасности[1].
/> - коэффициентдолговечности [1]; />.
Так как /> и />, то />;
/>;
/>;
/>; />
В качестве расчетногопринимаем />.
б) изгибные:
/>;
/> [1];
/> [1];
/> - коэффициентдолговечности [1]; /> [1].
Так как /> и />, то />;
/>; /> [1];
/>;
/>.
в) предельные:
/>;
/>
Определение коэффициентоврасчетной нагрузки.
/> - коэффициент расчетнойнагрузки при расчетах на контактную выносливость;
/> - коэффициентнеравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий [1];
/> - коэффициент динамическойнагрузки для 8-й степени точности [1].
/> - коэффициент расчетнойнагрузки при расчетах на изгибную выносливость;
/> - коэффициентнеравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий [1];
/> - коэффициент динамическойнагрузки для 8-й степени точности [1].
Начальный (делительный)диаметр шестерни:
/> (2.4)
где /> [1]; /> [1]
Модуль зацепления
/> (2.5)
По ГОСТ 9563 – 60округляем модуль до />, тогда
/> (2.6)
/> (2.7)
/> (2.8)
2.3 Проверочный расчётцилиндрической зубчатой передачи.
Проверка передачи наконтактную выносливость:
/> (2.9)
Предварительно устанавливаемследующие параметры: /> - коэффициент,учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев, где /> - угол наклона прямогозуба, />;
/> коэффициент, учитывающий механическиесвойства материалов сопряженных колес;
где /> - приведенный модульупругости для случая стальных шестерни и колеса, /> -коэффициент Пуассона.
/> - коэффициент, учитывающийсуммарную длину контактных линий.
/> - для прямозубых колес[1].
Окружная скорость(уточняем):
/> (2.10)
Удельная окружнаядинамическая сила:
/> (2.11)
где /> [1], /> [1].
Удельная окружная сила взоне наибольшей концентрации:
/> (2.12)
где
/> (2.13)
/> (2.14)
принимаем />, (/>)
Уточняем коэффициентрасчетной нагрузки:
/> (2.15)
/> (2.16)
/> (2.17)
Определяем удельнуюрасчетную окружную силу:
/> (2.18)
/> (2.19)
Таким образом, перенапряжениеменьше 3%, что допустимо.
Проверка зубьев передачина изгибную выносливость
/>;
/>.
/> для /> - коэффициент формы зубьевшестерни [1].
/> для /> - коэффициент формы зубьевколеса [1].
/>; />
Так как 67.406
/> (2.20)
/> (2.21)
где /> - коэффициент, учитывающийперекрытие зубьев, при 8-й степени точности [1]; /> -коэффициент, учитывающий наклон зубьев [1].
Проверка на контактную иизгибную прочность при действии максимальной нагрузки.
/> (2.22)
/> (2.23)
2.4 Геометрический расчётцилиндрической зубчатой передачи:
/> (2.24)
/> (2.25)
/> (2.26)
/> (2.27)
/> (2.28)
/> (2.29)
/> (2.30)
/> (2.31)
/> (2.32)
3. Расчёт второй(тихоходной) ступени
3.1. Выбор материала
Таблица 3.1. Материалыдля шестерни и колеса.
Элемент
передачи Заготовка
Марка
стали Термообработка
σв
МПа
σт
МПа
Твердость
Поверхности
не менее
Базовые
числа циклов Шестерня Поковка 45
Объем.
закалка 1000 750 45HBC
NH01=6*107
NF01=4*106 Колесо Поковка 45
Объем.
закалка 1000 750 40HBC
NH02=4*107
NF02=4*106
3.2 Проектировочныйрасчёт цилиндрической зубчатой передачи.
Определение числа цикловперемены напряжений шестерни и колеса.
/> (3.1)
/> (3.2)
/>; />;
/> (3.3)
/>; />.
/> и /> - количество контактовзубьев шестерни и колеса за один оборот.
/> - срок службы передачи.
Определяем допускаемыенапряжения.
а) контактные: />;
/>; /> - предел контактнойвыносливости поверхности зубьев;
/> - коэффициент безопасности[1].
/> - коэффициентдолговечности [1]; />.
Так как /> и />, то />;
/>;
/>;
/>;
/>;
В качестве расчетногопринимаем />.
б) изгибные:
/>;
/> [1];
/> [1];
/> - коэффициентдолговечности [1]; /> [1].
Так как /> и />, то />;
/>; /> [1];
/>;
/>;
в) предельные:
/>
/>;
Определение коэффициентоврасчетной нагрузки:
/> - коэффициент расчетнойнагрузки при расчетах на контактную выносливость;
/> - коэффициентнеравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий [1];
/> - коэффициент динамическойнагрузки для 8-й степени точности [1].
/> - коэффициент расчетнойнагрузки при расчетах на изгибную выносливость;
/> - коэффициентнеравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий [1];
/> - коэффициент динамическойнагрузки для 8-й степени точности [1].
Начальный (делительный)диаметр шестерни
/> (3.4)
где /> [1]; /> [1].
Модуль зацепления.
/> (3.5)
По ГОСТ 9563 – 60округляем модуль до />, тогда
/> (3.6)
/> (3.7)
/> (3.8)
3.3 Проверочный расчётцилиндрической зубчатой передачи.
Проверка передачи на контактнуювыносливость.
/> (3.9)
предварительно устанавливаемследующие параметры: /> - коэффициент,учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев, где /> - угол наклона прямогозуба, />.
/> - коэффициент, учитывающиймеханические свойства материалов сопряженных колес;
где /> - приведенный модульупругости для случая стальных шестерни и колеса, /> -коэффициент Пуассона.
/> - коэффициент, учитывающийсуммарную длину контактных линий.
/> - для прямозубых колес[1].
Окружная скорость(уточняем):
/> (3.10)
Удельная окружнаядинамическая сила:
/> (3.11)
где /> [1], /> [1].
Удельная окружная сила взоне наибольшей концентрации:
/> (3.12)
где
/> (3.13)
/> (3.14)
принимаем /> (/>)
Уточняем коэффициентрасчетной нагрузки:
/> (3.15)
/> (3.16)
/> (3.17)
Определяем удельнуюрасчетную окружную силу:
/> (3.18)
/> (3.19)
Таким образом,недонапряжение меньше 3%, что допустимо.
Проверка зубьев наизгибную выносливость.
/>;
/>.
/> для /> - коэффициент формы зубьевшестерни [1].
/> для /> - коэффициент формы зубьевколеса [1].
/>; />.
Так как 73.256
/> (3.20)
/> (3.21)
где /> - коэффициент, учитывающийперекрытие зубьев,
при 8-й степени точности[1];
/> - коэффициент, учитывающийнаклон зубьев [1].
Проверка на контактную иизгибную прочность при действии максимальной нагрузки.
/> (3.22)
/> (3.23)
3.4 Геометрический расчётцилиндрической зубчатой передачи.
/> (3.24)
/> (3.25)
/> (3.26)
/> (3.27)
/> (3.28)
/> (3.29)
/> (3.30)
/> (3.31)
/> (3.32)
4. Проектировочный расчётвалов на кручение
Вал – деталь,предназначенная для передачи вращающего момента вдоль своей оси и дляподдержания вращающихся деталей машин. Он также подвержен действию поперечныхсил и изгибающих моментов.
Основными условиями, которым должна отвечать конструкциявала, являются достаточная прочность, жесткость, обеспечивающая нормальнуюработу зацеплений и подшипников, а также технологичность конструкции и экономияматериала.
Выбираем материал для валов – сталь 40 ГОСТ 4543-71: />;/>.
Входной вал:
/> (4.1)
где /> [1].
Принимаем: />
Промежуточный вал:
/> (4.2)
где /> [1].
Принимаем: />
Выходной вал:
/> (4.3)
где /> [1].
Принимаем: />.
5. Проверочный расчётвалов
5.1 Определение реакций вопорах
5.1.1 Входной вал
Схема нагружения вала представлена на рис. 5.1 приложения 2.
Окружная сила, действующая в зацеплении:
/> (5.1)
/> (5.2)
Эквивалентная нагрузка:
/> (5.3)
где /> – диаметр муфты;
Параметры расположения зубчатых колёс и опор с размерами:
/> />; />; />;
/>;
Найдём реакции связей:
/> (5.4)
/> (5.5)
/> (5.6)
/> (5.7)
/> (5.8)
/> (5.9)
Найдём моменты, действующие на вал, и построим эпюру моментов:
/> (5.10)
/> (5.11)
/> (5.12)
/> (5.13)
/> (5.14)
/> (5.15)
/> (5.16)
/> (5.17)
Эпюры моментов изображены на рис. 5.2 приложения 2.
5.1.2 Промежуточный вал
Схема нагружения вала представлена на рис. 5.3 приложения 2.
Окружная сила, действующая в зацеплении:
/> (5.18)
/> (5.19)
/> (5.20)
/> (5.21)
Параметры расположения зубчатых колёс и опор с размерами:
/> />; />;/> />;
/>;
Найдём реакции связей:
/> (5.22)
/> (5.23)
/> (5.24)
/> (5.25)
/> (5.26)
/> (5.27)
Найдём моменты, действующие на вал, и построим эпюрумоментов:
/> (5.28)
/> (5.29)
/> (5.30)
/> (5.31)
/> (5.32)
/> (5.33)
/> (5.34)
/> (5.35)
/> (5.36)
Эпюры моментов изображены на рис. 5.4 приложения 2.
5.1.3 Выходной вал
Схема нагружения вала представлена на рис. 5.5 приложения 2.
Окружная сила, действующая в зацеплении:
/> (5.37)
/> (5.38)
Эквивалентная нагрузка:
/> (5.39)
где /> – диаметр муфты.
Найдём реакции связей:
/> />; />;
/>;
/> (5.40)
/> (5.41)
Найдём моменты, действующие на вал, и построим эпюрумоментов:
/> (5.42)
/> (5.43)
/> (5.44)
/> (5.45)
/> (5.46)
/> (5.47)
Эпюры моментов изображены на рис. 5.6 приложения 2.
5.2 Расчёт на статическуюпрочность
5.2.1 Входной вал
Напряжения изгиба длясплошного вала (/>):
/> (5.48)
Напряжение кручения длясплошного вала (/>):
/> (5.49)
Эквивалентные напряжения:
/> (5.50)
Расчет на перегрузку (/> [2]):
/> (5.51)
/> (5.52)
/> (5.53)
/> (5.54)
/> (5.56)
Допускаемые напряжениядля материала вала (сталь 40Х), имеющего предел текучести />:
/> (5.57)
где /> - коэффициент запасапрочности [2].
Рассчитанныеэквивалентные напряжения, как при нормальных нагрузках, так и при перегрузкахменьше допускаемых.
5.2.2 Промежуточный вал
Напряжения изгиба длясплошного вала (/>):
/> (5.58)
Напряжение кручения длясплошного вала (/>):
/> (5.59)
Эквивалентные напряжения:
/> (5.60)
Расчет на перегрузку (/> [2]):
/> (5.61)
/> (5.62)
/> (5.63)
/> (5.64)
/> (5.65)
Допускаемые напряжениядля материала вала 40Х, имеющего предел текучести />:
/>,
где /> - коэффициент запасапрочности [2].
Рассчитанныеэквивалентные напряжения, как при нормальных нагрузках, так и при перегрузкахменьше допускаемых.
5.2.3 Выходной вал
Напряжения изгиба длясплошного вала (/>):
/> (5.66)
Напряжение кручения длясплошного вала (/>):
/> (5.67)
Эквивалентные напряжения:
/> (5.68)
Расчет на перегрузку (/> [2]):
/> (5.69)
/> (5.70)
/> (5.71)
/> (5.72)
/> (5.73)
Допускаемые напряжениядля материала вала 40Х, имеющего предел текучести />:
/>,
где /> - коэффициент запасапрочности [2].
Рассчитанныеэквивалентные напряжения, как при нормальных нагрузках, так и при перегрузкахменьше допускаемых.
5.3 Расчёт валов навыносливость
5.3.1 Входной вал
Коэффициент запасаусталостной прочности при одновременном действии нормальных и касательныхнапряжений:
/> (5.74)
где /> – коэффициентзапаса усталостной прочности для нормальных напряжений,
/> – коэффициентзапаса усталостной прочности для касательных напряжений.
Коэффициент запаса усталостной прочности для нормальныхнапряжений:
/> (5.75)
где /> [2] – пределвыносливости при симметричном цикле напряжений изгиба, /> - среднее значениенапряжений, />– суммарный коэффициент,учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе,
/> - коэффициентчувствительности материала к асимметрии цикла напряжений [2].
Амплитудное значение напряжений:
/>;
Суммарный коэффициент, учитывающий влияние всех факторов насопротивление усталости при изгибе:
/> (5.75)
где /> – эффективный коэффициентконцентрации напряжений в ступенчатом переходе с галтелями [2],
/> – коэффициент влиянияабсолютных размеров детали [2],
/> - коэффициент влиянияшероховатости поверхности [2],
/> - коэффициент влиянияупрочнения при поверхностной обработке [2].
Коэффициент запаса усталостной прочности для нормальныхнапряжений:
/> (5.76)
Коэффициент запаса усталостной прочности для касательныхнапряжений:
/> (5.77)
где /> [2] – пределвыносливости при симметричном цикле напряжений кручения, /> - среднее значениенапряжений, />– суммарный коэффициент,учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при кручении, /> – коэффициентчувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении [2].
Амплитудное и среднее значение напряжений:
/>.
Суммарный коэффициент, учитывающий влияние всех факторов насопротивление усталости при кручении:
/> (5.78)
где /> – эффективный коэффициентконцентрации напряжений в ступенчатом переходе с галтелями [2].
Коэффициент запаса усталостной прочности для касательныхнапряжений:
/> (5.79)
Коэффициент запасаусталостной прочности при одновременном действии нормальных и касательныхнапряжений:
/> (5.80)
5.3.2 Промежуточный вал
Коэффициент запасаусталостной прочности при одновременном действии нормальных и касательныхнапряжений:
/> (5.81)
где /> – коэффициентзапаса усталостной прочности для нормальных напряжений,
/> – коэффициентзапаса усталостной прочности для касательных напряжений.
Коэффициент запаса усталостной прочности для нормальныхнапряжений:
/>,
где /> [2] – пределвыносливости при симметричном цикле напряжений изгиба, /> - среднее значениенапряжений, />– суммарный коэффициент,учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе, /> - коэффициентчувствительности материала к асимметрии цикла напряжений [2].
Амплитудное значение напряжений:
/>;
Суммарный коэффициент, учитывающий влияние всех факторов насопротивление усталости при изгибе:
/> (5.82)
где /> – эффективный коэффициентконцентрации напряжений в ступенчатом переходе с галтелями [2],
/> – коэффициент влиянияабсолютных размеров детали [2],
/> - коэффициент влиянияшероховатости поверхности [2],
/> - коэффициент влиянияупрочнения при поверхностной обработке [2].
Коэффициент запаса усталостной прочности для нормальныхнапряжений:
/>;
Коэффициент запаса усталостной прочности для касательныхнапряжений:
/> (5.83)
где /> [2] – пределвыносливости при симметричном цикле напряжений кручения, /> - среднее значениенапряжений,
/>– суммарныйкоэффициент, учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости прикручении,
/> – коэффициентчувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении [2].
Амплитудное и среднее значение напряжений:
/>;
Суммарный коэффициент, учитывающий влияние всех факторов насопротивление усталости при кручении:
/> (5.84)
где /> – эффективный коэффициентконцентрации напряжений в ступенчатом переходе с галтелями [2].
Коэффициент запаса усталостной прочности для касательныхнапряжений:
/>;
Коэффициент запасаусталостной прочности при одновременном действии нормальных и касательныхнапряжений:
/> (5.85)
5.3.3 Выходной вал
Коэффициент запасаусталостной прочности при одновременном действии нормальных и касательныхнапряжений:
/>;
где /> – коэффициентзапаса усталостной прочности для нормальных напряжений,
/> – коэффициентзапаса усталостной прочности для касательных напряжений.
Коэффициент запаса усталостной прочности для нормальныхнапряжений:
/> (5.86)
где
/> [2] – пределвыносливости при симметричном цикле напряжений изгиба, /> - среднее значениенапряжений, />– суммарный коэффициент,учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе, /> - коэффициентчувствительности материала к асимметрии цикла напряжений [2].
Амплитудное значение напряжений: />
Суммарный коэффициент, учитывающий влияние всех факторов насопротивление усталости при изгибе:
/> (5.87)
где /> – эффективный коэффициентконцентрации напряжений для шпоночных участков валов [2], /> – коэффициент влиянияабсолютных размеров детали [2], /> -коэффициент влияния шероховатости поверхности [2],
/> - коэффициент влиянияупрочнения при поверхностной обработке [2].
Коэффициент запаса усталостной прочности для нормальныхнапряжений:
/>
Коэффициент запаса усталостной прочности для касательныхнапряжений:
/> (5.88)
где /> [2] – пределвыносливости при симметричном цикле напряжений кручения, /> - среднее значениенапряжений, />– суммарный коэффициент,учитывающий влияние всех факторов на сопротивление усталости при кручении, /> – коэффициентчувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении [2].
Амплитудное и среднее значение напряжений:
/>;
Суммарный коэффициент, учитывающий влияние всех факторов насопротивление усталости при кручении:
/> (5.89)
где /> – эффективный коэффициентконцентрации напряжений для шпоночных участков валов [2].
Коэффициент запаса усталостной прочности для касательныхнапряжений:
/>;
Коэффициент запасаусталостной прочности при одновременном действии нормальных и касательныхнапряжений:
/> (5.90)
6. Расчет и выборподшипников по динамической грузоподъёмности.
При частоте вращенияn>=1(об/мин) подшипники выбирают по динамической грузоподъемности. Выборподшипников по динамической грузоподъемности состоит в проверке его расчетнойдолговечности при заданных условиях работы.
Номинальная долговечностьподшипника в миллионах оборотов:
/> (6.1)
где
С — каталожнаядинамическая грузоподъемность данного типа размера подшипника,
F — эквивалентная расчетная нагрузкана подшипнике,
р — степенной показатель,для шарикоподшипников равный 3.
Номинальная долговечностьподшипника Lh связана с долговечностью L зависимостью:
Lh=106*L/60*n (6.2)
Для радиальных подшипников:
F=V*Fr*Kσ*Kт (6.3)
где
Fr — радиальнаянагрузка на подшипнике (качестве радиальной нагрузки на подшипник принимаеммаксимальную реакцию в опорах вала),
V=1 — коэффициент вращенияпри вращении внутреннего кольца подшипника [2],
Kσ =1 — коэффициент безопасности [2],
Kт=1 (еслиt
6.1 Входной вал
На ведущем валу принятподшипник 403 ГОСТ 8338-75. Каталожная динамическая грузоподъемность С=22.9(кН).
Эквивалентная расчетнаянагрузка:
/> (6.4)
Динамическуюгрузоподъемность определяют по формуле:
/> (6.5)
Здесь
/> (6.6)
где
Ln -расчетный ресурс, n – частота вращения, /> – коэффициент вводимый принеобходимости повышения надежности [2], /> –коэффициент учитывающий качество материала подшипников [2].
Принятый подшипникотвечает условиям задания по динамической грузоподъёмности.
6.2 Промежуточный вал
На ведущем валу принятподшипник 405 ГОСТ 8338-75. Каталожная динамическая грузоподъемность С=36.4(кН).
Эквивалентная расчетнаянагрузка:
/> (6.7)
Динамическуюгрузоподъемность определяют по формуле:
/> (6.8)
Здесь
/> (6.9)
где
Ln -расчетный ресурс, n – частота вращения, /> – коэффициент вводимый принеобходимости повышения надежности [2], /> –коэффициент учитывающий качество материала подшипников [2].
Принятый подшипник удовлетворяетусловиям задания по динамической грузоподъёмности.
6.3 Выходной вал
На ведущем валу принятподшипник 308 ГОСТ 8338-75. Каталожная динамическая грузоподъемность С=41(кН).
Эквивалентная расчетная нагрузка:
/> (6.10)
Динамическуюгрузоподъемность определяют по формуле:
/> (6.11)
Здесь
/> (6.12)
где
Ln -расчетный ресурс, n – частота вращения, /> – коэффициент вводимый принеобходимости повышения надежности [2], /> –коэффициент учитывающий качество материала подшипников [2].
Принятый подшипникотвечает условиям задания по динамической грузоподъёмности.
7. Подбор шпонок
В большинстве случаев вредукторах для крепления муфт и зубчатых колес на валах применяют призматическиешпонки со скругленными торцами. Пазы на валах под такие фрезы выполняютпальцевыми фрезами. Наиболее опасной деформацией для шпонок и пазов являетсясмятие от крутящих моментов.
7.1 Входной вал
Для диаметра вала /> под МУВП по ГОСТ 23360-78назначаем размеры поперечного сечения шпонки: /> -ширина шпонки, /> - высота шпонки,/>.
Материалшпонки — Сталь 45 ГОСТ 1050-84:
/>; />;
допускаемоенапряжение смятия – 140(МПа).
Потребная длина шпонки изусловия прочности на смятие:
/> (7.1)
Принимаем: />.
Проверка на смятие:
/> (7.2)
7.2 Промежуточный вал
Для диаметра вала /> под зубчатое колесо поГОСТ 23360-78 назначаем размеры поперечного сеченияшпонки: /> - ширина шпонки, /> - высота шпонки, />.
Материалшпонки — Сталь 45 ГОСТ 1050-84:
/>; />;
допускаемоенапряжение смятия – 140(МПа).
Потребная длина шпонки изусловия прочности на смятие:
/> (7.3)
Принимаем: />.
Проверка на смятие:
/> (7.4)
7.3 Выходной вал
Для диаметра вала /> под зубчатое колесо поГОСТ 23360-78 назначаем размеры поперечного сечения шпонки: /> - ширина шпонки, /> - высота шпонки, />.
Материалшпонки — Сталь 40Х ГОСТ 4543-71:
/>; />;
допускаемоенапряжение смятия – 250(МПа).
Потребная длина шпонки изусловия прочности на смятие:
/> (7.5)
По конструктивнымсоображениям принимаем длину шпонки: />;
Проверка на смятие:
/> (7.6)
Для диаметра вала /> под МУВП по ГОСТ 23360-78 назначаемразмеры поперечного сечения шпонки: /> -ширина шпонки, /> - высота шпонки,/>.
Материалшпонки – Ст6 ГОСТ 380-71: допускаемое напряжение смятия – 200(МПа).
Потребная длина шпонки изусловия прочности на смятие:
/> (7.7)
Принимаем: />;
Проверка на смятие:
/> (7.8)
8. Расчет болтовогосоединения фундаментных лап с обеспечением нераскрытия стыка
/> (8.1)
/> (8.2)
Здесь />; />, где L и B – длина и ширина основания.
/> (8.3)
/> (8.4)
где
/> (8.5)
/>;
/>;
/> (8.6)
/> (8.7)
/> (8.8)
где /> для стали 45Л ГОСТ1050-84.
/> (8.9)
/> (8.10)
что удовлетворяетусловию: />
тяговая лебедка редуктор
9. Выбор смазочногоматериала
Для смазывания зубчатыхпередач со стальными зубьями ориентировочное значение вязкости масла определим порисунку [3] в зависимости от фактора />:
/> (9.1)
где /> - твердость по Виккерсуактивных поверхностей зубьев тихоходной ступени, /> -контактные напряжения тихоходной ступени, /> -окружная скорость в зацеплении тихоходной ступени.
Принимаем по ГОСТ20799-75 нефтяное смазочное масло: И-100А.
Заключение
В данном курсовом проектебыло проведено проектирование тяговой лебёдки для транспортировки самолётов настартовой площадке аэродрома. В рамках данного проекта был рассчитанцилиндрический раздвоенный редуктор, а также подобраны другие стандартные узлытяговой лебедки на основании расчетов. В проекте были использованы такиеинтегрированные программные пакеты, как «MathCad 2001» и «Компас 5.11-3D».
Списоклитературы
1. Артеменко Н.П., Волошин Ю.И. и др.Расчет и проектирование зубчатых передач. — Харьков: ХАИ, 1980.-113с.
2. Назин В.И. Проектированиеподшипников и валов. — Харьков: ХАИ, 2004.-220с.
3. Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А. идр. Курсовое проектирование деталей машин. — Л.: Машиностроение, 1984.-400с.
4. Самохвалов Я.А., Левицкий М.Я.,Григораш В.Д. Справочник техника-конструктора. — Киев.: Техника, 1978.-592с.
5. Анурьев В.И. Справочникконструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.1. -.: Машиностроение, 1979.-728с.
6. Анурьев В.И. Справочникконструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.2. — М.: Машиностроение, 1980.-559с.
7. Анурьев В.И. Справочникконструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.3. — М.: Машиностроение, 1979.-557с.