Введение

Целью данного курсового проекта является освоения методики проектирования и конструирования узлов машины. В данной работе будет сконструирован привод механизма передвижения тележки мостового крана.

Рассчитаны прочностные характеристики деталей механизма передвижения и расчёт надёжности конструкции в целом.

1. Выбор схемы привода передвижения тележки

а)

б)

в)

Рисунок 1 - Схемы механизмов передвижения тележки мостового крана: а - с тихоходным валом; б - со среднеходовым валом; в - с центральным приводом

Рассматривая схему на (рис.1,а), достоинство схемы заключается, во-первых, в том, что не требуется точности монтажа привода и опор трансмиссионного вала, во-вторых, обеспечивается их высокая надежность и долговечность. Основным недостатком данной схемы является большая собственная масса механизма, поскольку тихоходный вал передает наибольший крутящий момент. Это приводит к увеличению его диаметра и возрастанию габаритов подшипников и муфт. Однако требуется высокая точность монтажа опор трансмиссионного вала и увеличение жесткости металлоконструкций, на которых они устанавливаются. В конструкцию схемы на (рис.1,б) входит открытая зубчатая пара. Из-за низкой долговечности открытой зубчатой пары область применения таких механизмов передвижения ограничена

. Кинематический расчет механизма передвижения тележки

Сопротивление передвижению

Сопротивление передвижению тележки с номинальным грузом приведенное к ободу ходового колеса

Wтр=(2+d)kp,

где Q - нагрузка на ось, Q=10 т ;

-диаметр поверхности катания ходового колеса тележки, ;

d- диаметр цапфы вала ходового колеса, d=70 мм;

- коэффициент трения в опоре вала колес, =0,015 при установки колес на шариковые подшипники;

kp - коэффициент учитывающий сопротивление трения реборд ходовых колес и торцов ступиц колеса; kp = 2,5.

Максимальная нагрузка на ходовое колесо тележки в предположении равномерно распределения нагрузки по всем четырем колесам

==5т =50000Н,

где n - число ходовых колёс, n=4.

По таблице на ходовые колёса, принимаем ходовое колесо диаметром 250 мм. Диаметр цапфы принимается примерно равным (0,25÷0,30). Примем d= 70 мм.

При плоском рельсе = 0,03 см.

Сопротивление передвижению тележки :

При работе с номинальным грузом

Wтр=(20,03 + 0,0157)5= 1410 кГ =13827.3Н;

Выбор электродвигателя

Определим мощность двигателя по статическому сопротивлению при перемещении тележки с номинальным грузом Nст== 13 кВт

В таблице 88 [1] на крановые двигатели наименьшую мощность равную 13 кВт, имеет двигатель МТВ 312-6 имеющий 970 об/мин при ПВ=40% маховой момент ротора =1,25 кГм3. Максимальный момент 46.

Передаточное число редуктора = = 15,2

Выбираем по таблице 79 [1] редуктор ВКН - 630= 40 предельная мощность N = 13 кВт при числе оборотов ведущего вала 1000 об/мин.

Выбор муфт и тормоза

По диаметрам концов соединяемых валов выбираем муфты:

для соединения двигателя и редуктора выбираем втулочно-пальцевую муфту 250-40-I.2-28-II.2-У3 ГОСТ 21424-75. Данная муфта имеет следующие параметры: номинальный момент Tм.н.=250 Н·м; момент инерции Jм=0,24 кг·м2.

Для соединения редуктора и колес выбираем тоже втулочно-пальцевую муфту 250-40-I.2-28-II.2-У3 ГОСТ 21424-75, с теми же параметрами, нам необходимо 3 штуки.

Выбираем тормоз типа ТКГ, так как электрогидравлический толкатель, являющийся приводом тормоза, служит одновременно своеобразным демпфером, снижая динамику замыкания тормоза. Это благоприятно скажется на сцеплении колес крана с рельсами при торможении.

Выбираем типоразмер тормоза: тормоз ТКГ-160-У2-50-380-40 ГОСТ 24.290.08-82, имеющий следующие параметры: номинальный тормозной момент , диаметр шкива , масса тормоза , тип толкателя - ТЭГ-16М, максимальный ход штока толкателя , номинальное усилие на штоке толкателя , установочная длина замыкающей пружины , ширина колодок .

Редуктор ВКН-280.

Расчетный ресурс: 12000 часа.

Техническая характеристика двигателя:

Мощность двигателя Рдв, кВт: 13.

Частота вращения двигателя nдв, об/мин: 970.

Момент на тихоходном валу Мт, Н·м: 850.

Зацепление: прямозубое.

Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Кинематический расчет.

КПД редуктора:

?ред = ?цп3 · ?п3

?цп = 0,95…0,97; принимаем ?цп = 0,96 - КПД закрытой цилиндрической передачи;