Карнаух С.Г. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Подождите немного. Документ загружается.

тельно номинального согласно формуле (12)

%3,2%100

16,15

16,504,5

%100

≅

−

=∆

;

%8,0%100

63,3

63,36,3

%100

////

≅

−

=∆

u .

Поскольку при [∆u]=4% выполняется условие (13)

[]

∆∆

≤ , можно сделать заключение о том, что кинемати-

ческий расчет выполнен удовлетворительно.

3 Расчеты частот, мощностей и вращающих мо-

ментов на отдельных элементах привода

 Частоте вращения входного вала коробки

скоростей и установленной на этом валу шестерни быстро

ходной ступени равна частоте вращения вала электродвигате-

ля:

1445

−

=== минnnn

 Частота вращения промежуточного вала

коробки скоростей и закрепленных на нем колес быстроход-

ной ступени и блока шестерен тихоходной ступени:

532

8,802

8,1

1445

−

====== мин

nnnn

zzz

 Частоты вращения выходного (тихоходно-

го) вала коробки скоростей, ведомых колес тихоходных сту-

пеней 3-4 и 5-6, ведущего шкива ременной передачи с зубча-

тым ремнем равны:

7,286

8,2

8,802

−

===== мин

nnn

;

4,401

8,802

−

===== мин

nnn

 Мощности, передаваемые отдельными

элементами привода:

кВтP 87,4= ;

кВтPP 87,4== ;

кВтPP

82,499,087,4

=⋅==

;

кВтPP

63,496,082,4

=⋅==

;

кВтPP

58,499,063,4

=⋅==

;

кВтPP

44,497,058,4

=⋅==

;

кВтPP

58,4

== ;

кВтPP

44,4

== ;

кВтPPPPP

4,499,044,4

//////

=⋅=====

 Вращающие моменты:

Нм

TTT 2,32

1445

87,4

95509550 ≅==== ;

Нм

9,31

1445

82,4

95509550

≅== ;

Нм

1,55

8,802

63,4

95509550

≅== ;

Нм

5,54

8,802

58,4

95509550

≅== ;

Нм

9,147

7,286

44,4

95509550

≅== ;

НмTT

5,54

== ;

Нм

6,105

4,401

44,4

95509550

≅== ;

Нм

6,146

7,286

4,4

95509550

≅=== ;

Нм

TT 7,104

4,404

44,4

95509550

////

≅=== .

Результаты расчетов приведены в таблице 17.

Таблица 17 – Результаты кинематического расчета

I II

286,7

−

минn

1445 1445 802,8 802,8 286,7 802,8 401,4

401,4

кВтP,

4,87 4,87 4,63 4,58 4,44 4,58 4,44 4,4

146,6

мНT ⋅,

32,2 31,9 55,1 54,5 147,9 54,5 105,6

104,7

1,8 2,8 2 1,8

Пример 3. Выполнить кинематический расчет привода

с цилидрично-червячным редуктором по приведенной схеме

и исходным данным (рис.7).

" "

: -99-2

: 15 2002

: ” ”

: :

3000 3000 0,7 4000 0,4

, *

-1

31 400 62 1500 0,92 1,6

— 2003 .

____________________/ . ./

Рисунок 7 – Пример задания на курсовой проект

Общие замечания к расчету.

а) Вращающий момент передается от электродвигателя

входному валу редуктора через соединительную компенси-

рующую упругую втулочно-пальцевую муфту (МУВП) ичас-

тота вращения входного вала равна частоте вращения вала

электродвигателя.

б) Редуктор двухступенчатый: на первой ступени пара

цилиндрических зубчатых колес (1, 2), на второй ступени:

червяк - червячное колесо (3, 4).

в) Двухступенчатый цилиндро-червячный редуктор

имеет оптимальную конструкцию, если пара цилиндрических

зубчатых колес с их опорами на подшипниках качения удает-

ся разместить в корпусе ниже разъема корпус - крышка, то

есть

аa )8,0...6,0(= ,

где

a – межосевое расстояние пары цилиндриче-

ских зубчатых колес,

a – межосевое расстояние червячной пары.

Кроме того, большой диаметр ведомого элемента (ко-

леса) цилиндрической передачи излишне увеличивает шири-

ну корпуса редуктора. Поэтому передаточное число цилинд-

рической передачи рекомендуется назначать в пределах

15,36,1

2,1

K=u при 408K=u .

г) Кинематическая цепь привода: электродвигатель –

передача цилиндрическими зубчатыми колесами – червячная

передача, то есть

4,32,1

uuuu == ,

где

u - общее передаточное число редуктора;

2,1

u - передаточное число передачи цилиндрическими

колесами;

4,3

u - передаточное число червячной передачи.

д) Привод содержит 3 вала, частота вращения которых:



nn = - частоты вращения валов электродвига-

теля и входного, частота вращения ведущего элемента ци-

линдрической передачи;



n - частота вращения промежуточного вала, ве-

домого элемента цилиндрической передачи и червяка;



n - частота вращения выходного вала, червяч-

ного колеса и ведущей звездочки цепной передачи.

е) Потери мощности, оцениваемые КПД, учитываются

в следующих узлах привода: подшипниках входного вала, за-

цеплении пары цилиндрических колес, подшипниках проме-

жуточного вала, зацеплении червячной передачи, подшипни-

ках выходного вала, то есть

ηηηηηη

= .

1 Выбор электродвигателя

Потребная мощность привода по формуле (1)

кВт

nТ

P 45,3

75,09550

62400

9550

⋅

где 75,08,0*97,0*99.0

≅==

ηηηη

99,0=

- КПД пары подшипников качения

(табл.6),

97,0=

- КПД зацепления пары цилиндрических

зубчатых колес при 8…9 степени точности (табл.6).

КПД червячной передачи можно приближенно оце-

нить по формуле:

8,0

200

8,26

19,0

200

19,0 ≅













−=













−≅

где

u - передаточное отношение червячной переда-

чи. Если из рекомендаций принять

8,1

2,1

=u , а ориентировоч-

ное передаточное отношение редуктора

4,48

3000

≅==

u ,

то передаточное отношение червяч-

ной передачи можно оценить как 8,26

8,1

4,48

2,1

≡==

u , что

соответствует

, согласно табл.7 2

=z . Полученное значение

КПД червячной передачи находится в рекомендованных пре

делах 82,0...75,0=

при числе заходов червяка 2

(

табл.6).

Обычно выбирается электродвигатель с номинальной

мощностью несколько большей

, чем потребляемая. По по-

требной мощности привода кВтP 45.3= и синхронной

частоте электродвигателя

3000

−

= минn из табл.2выбираем

электродвигатель с характеристиками

(табл.17).

Таблица 18 – Характеристики электродвигателя

-1

,max

4 100S2 3 4 3000 2900 2,2 28

2 Кинематический расчет

Общее передаточное число привода равно

45,46

2900

====

uu .

При разбивке общего передаточного числа редуктора

по ступеням воспользуемся рекомендациями табл.12для

зубчато – червячного редуктора, согласно которым переда-

точное число тихоходной ступени определяется зависимо-

стью

15,36,1

2,1

K=u при 408K=u .

Принимаем

8,1

2,1

Тогда

.8,25

8,1

45,46

2,1

≅==

Из стандартного ряда (табл. 10) назначаем .25=u

Фактическое передаточное число редуктора равно:

.uuu 45258,1

=⋅==

Процент ошибки фактического передаточного числа

редуктора относительно номинального согласно формуле (12)

%1,3%100

45,46

45,4645

%100 ≅

−

=∆

Поскольку при [∆u]=4% выполняется условие (13)

[]

∆∆

≤ , можно сделать заключение о том, что кинемати-

ческий расчет выполнен удовлетворительно.

3 Расчеты частот, мощностей и вращающих мо-

ментов на отдельных элементах привода

 Частота вращения входного вала редукто-

ра и установленной на этом валу шестерни быстроходной

ступени равна частоте вращения вала электродвигателя

2880

−

=== минnnn

 Частота вращения промежуточного вала

редуктора и закрепленных на нем: колеса быстроходной сту-

пени и червяка тихоходной ступени:

1600

8,1

2880

−

===== мин

nnn

 Частота вращения выходного (тихоходно-

го) вала двухступенчатого редуктора, ведомого червячного

колеса тихоходной ступени и ведущей звездочки цепной пе

редачи равна:

1600

−

====== мин

nnnn

 Мощности, передаваемые отдельными

элементами привода:

кВтPP 45,3== ;

кВтPP

42,399,045,3

=⋅==

;

кВтPP

31,397,042,3

=⋅==

;

кВтPP

28,399,031,3

=⋅==

;

кВтPP

62,28,028,3

=⋅==

;

кВтPPP

6,299,062,2

=⋅===

 Вращающие моменты:

Нм

TT 44,11

2880

45,3

95509550 ==== ;

Нм

34,11

2880

42,3

95509550

=== ;

Нм

76,19

1600

31,3

95509550

=== ;

Нм

58,19

1600

28,3

95509550

=== ;

Нм

391

62,2

95509550

=== ;

Нм

388

6,2

95509550 ====

Результаты расчетов приведены в таблице 19.