Разработка комплекта узлов электромеханического четырёхстоечного подъемника (стр. 3 из 4)

Коэффициент числа зубьев:

(2.20)

Частота вращения малой звездочки проектируемой передачи n₁=720 мин^-1. Ближайшая частота вращения малой звездочки типовой передачи n₀₁=800мин^-1. Коэффициент частоты вращения:

(2.21)

Выбор цепи.

Первоначально ориентируемся на однорядную цепь. Тогда расчетная мощность, передаваемая однорядной цепью:

(2.22)

Ближайшей большей допускаемой расчетной мощностью [P₁] для

и n₀₁=800мин^-1 является [P₁]=30,7кВт для однорядной цепи ПР-25,4-57600 с шагом равным 25,4 мм.

Условие

(для и n₀₁=800мин^-1) выполняется.

Делительные диаметры звездочек:

(2.23)

(2.24)

и

Скорость цепи:

(2.25)

При скорости цепи равной 8,85 м/с назначаем для цепи смазку в масляной ванне(качество[||]).

Силы в цепной передаче.

Окружная сила:

(2.27)

Натяжение цепи от силы тяжести провисающей ведомой ветви:

(2.28)

Где

- коэффициент провисания цепи; при горизонтальном ее расположении =6;

q- масса 1м цепи, q=2,6кг/м;

Тогда:

Натяжение цепи от центробежных сил:

(2.29)

Разрушающая нагрузка цепи ПР-25,4-57600 F_P=57600Н. Уточним расчетный коэффициент запаса прочности цепи:

(2.30)

Допускаемый коэффициент запаса прочности цепи ПР-25,4-57600 [S]=12. Так как S=50,2 > [S]=12, то цепь ПР-25,4-57600подходит.

Вращающий момент

, приложенный к ведущему звену, равен:

; (2.31)

.

3. Расчет наиболее нагруженных элементов на прочность

Наиболее нагруженным элементом конструкции являются ходовые гайки, поэтому расчет проводим для них.

3.1 Выбор материала и термообработки

Для гайки материал выбираем серый чугун СЧ 10 по ГОСТ 1412-79, у которого

и , НВ=143-229.

Термообработки нет.

Материал болта – Сталь 40Х по ГОСТ 4543-71,

, НRC=34-42. Термообработка – закалка в масле, отпуск.

3.2 Проектный расчет гайки

Высота гайки

:

; (3.1)

.

Рабочая высота профиля резьбы

:

; (3.2)

.

Число витков в гайке:

; (3.3)

Наружный диаметр гайки:

; (3.4)

где

- расчетная сила с учетом действия растяжения и кручения. Н;

- наружный диаметр резьбы, ;

- допустимое напряжение растяжения, для чугуна .

Для трапецеидальной резьбы

будет рассчитываться так:

; (3.5)

.

Тогда наружный диаметр гайки будет равен:

.

Наружный диаметр гайки с учетом фланца:

; (3.6)

где

- допустимое напряжение смятия, .

.

Примем

.

3.3 Среднее давление в резьбе

Основным критерием работоспособности передач с трением скольжения является износостойкость, оцениваемая по значению среднего давления в резьбе:

; (3.7)

где

- допустимое среднее давление в резьбе, так как материал гайки и, следовательно, резьбы серый чугун, то .

.

3.4 Проверка винта на устойчивость

Тело винта проверяют на устойчивость по условию:

; (3.8)

где

- критическая осевая сила, Н;

- допустимый коэффициент запаса устойчивости, .

; (3.9)

где

- модуль упругости материала винта, для стали ;

- момент инерции поперечного сечения винта, мм⁴;

- длина винта, мм,;

- коэффициент длины, - для одного защемлённого конца винта и второго конца в шарнирной опоре, который может смещаться в осевом направлении.

Момент инерции поперечного сечения:

; (3.10)

.

Длина винта:

; (3.11)

где

- высота подъема, мм;

- высота гайки, мм.

Тогда:

.

Теперь находим

: