Карнаух С.Г. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Подождите немного. Документ загружается.

При разбивке общего передаточного числа редуктора

по ступеням воспользуемся рекомендациями табл

.12для

двухступенчатого цилиндрического трехосного редуктора

согласно которым передаточное число тихоходной ступени

определяется зависимостью

52,396,1588,088,0

==== uuu .

Передаточное число быстроходной ступени тогда со-

ставляет

54,4

52,3

96,15

====

uu .

Принимаем стандартное ближайшее значение переда-

точных чисел из табл.9.

.553

;54

Фактическое передаточное число редуктора равно:

.,,,uuu 981555354

3412

=⋅==

Процент ошибки фактического передаточного числа

редуктора относительно номинального согласно формуле

(12)

%13,0%100

96,15

96,1598,15

%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 ведущего шкива равна

частоте вращения вала электродвигателя:

1430

−

== минnn .

 Частота вращения ведомого шкива равна

частоте вращения входного вала редуктора и установленной

на этом валу шестерни быстроходной ступени

894

6,1

1430

−

===== мин

nnn

 Частота вращения промежуточного вала

редуктора и закрепленных на нем колес быстроходной ступе-

ни и шестерни тихоходной ступени:

7,198

5,4

894

−

===== мин

nnn

 Частота вращения выходного (тихоходно-

го) вала двухступенчатого редуктора, ведомого колеса тихо-

ходной ступени и ведущей звездочки цепной передачи равна:

96,55

55,3

7,198

−

====== мин

nnnn

 Мощности, передаваемые отдельными

элементами привода:

кВтPP 37,3== ;

кВтPPP 2,395,037,3 =⋅===

;

кВтPP

17,399,02,3

=⋅==

;

кВтPP

07,397,017,3

=⋅==

;

кВтPP

04,399,007,3

=⋅==

;

кВтPP

95,297,004,3

=⋅==

;

кВтPPP

92,299,095,2

=⋅===

 Вращающие моменты:

Нм

TT 5,22

1430

37,3

95509550 ====

;

Нм

2,34

894

2,3

95509550 ==== ;

Нм

8,33

894

17,3

95509550

=== ;

Нм

5,147

7,198

07,3

95509550

=== ;

Нм

146

7,198

04,3

95509550

=== ;

Нм

503

96,55

95,2

95509550

=== ;

Нм

498

96,55

92,2

95509550 ====

Результаты расчетов приведены в таблице 15.

Таблица 15 – Результаты кинематического расчета

−

минn

1430 1430 894 894 198,7 198,7 55,96 55,96

кВтP,

3,37 3,37 3,2 3,17 3,07 3,04 2,95 2,92

мНT ⋅,

22,5 22,5 34,2 33,8 147,5 146 503 498

- 1,6 4,5 3,55 1,8

Пример 2. Выполнить кинематический расчет привода

с коробкой скоростей по приведенной схеме и исходным дан-

ным (рис.5).

Общие замечания к расчету.

а) Вращающий момент от электродвигателя фланцево-

го исполнения шестерни первой ступени коробки скоростей и

частота вращения шестерни равна частоте вращения вала

электродвигателя.

" "

150

: -99-2

: 15 2002

: ” ”

: :

4000 3000 0,7 2000 0,2

6000 6000 0,3 3000 0,3

, *

-1

31 150 280 1,4 1500 0,95 1,8 1,8

— 2003 .

____________________/ . ./

Рисунок 5 – Пример задания на курсовой проект

б) Коробка скоростей имеет 2 ступени передач: пару

конических зубчатых колес 1,2, постоянно находящихся в за-

цеплении, на I ступени и две пары зубчатых колес 3,4 и 5,6 с

подвижными в осевом направлении, собранными в блок ве-

дущими элементами (шестернями), на II ступени. Перемеще-

нием по промежуточному валу блока ведущих элементов 3 и

5 в кинематическую цепь включаются пары 3,4 или 5,6. по-

скольку пары II ступени имеют разные передаточные числа

(различны диаметры ведущих элементов 3,5 и ведомых 4,6),

их переключением изменяются частоты вращения выходного

вала при постоянных частотах вращения входного и проме-

жуточного. В конструкции коробки скоростей предусмотрена

муфта предохранительная фрикционная дисковая, которая

предохраняет привод от перегрузок (

8,1=K ).

в) Коробка скоростей обеспечивает попеременную ра-

боту двух кинематических цепей с различными общими пе-

редаточными числами:

4,32,1

uuu = ;

6,52,1

uuu = ,

где

u – общее передаточное число первой кинема-

тической цепи, обеспечивающей минимальную частоту

вращения входного вала

min

280

−

= минn ;

u – общее передаточное число второй кинематиче-

ской цепи, обеспечивающей частоту вращения выходного

вала в

раз большую, чем минимальная:

min2

nn = ,

u =

г) При проектировании коробок скоростей стремятся

обеспечить:

 удобство управления подвижными элементами

(расположить их вблизи стенки корпуса);

 небольшие усилия при переключении (небольшой

вращающий момент на управляемых элементах);

 простую и надежную смазку колес;

 минимальные габариты механизма.

Эти условия обеспечиваются «сворачиванием» валов

механизма, как показано на рис.6,в отличие от редукторов,

где валы обычно располагают в одной плоскости, и назначе-

нием небольшого передаточного числа пары колес I ступени,

меньшего, чем II. Поскольку переключающиеся колеса пары

II ступени должны иметь меньшую относительную ширину,

чем колеса, постоянно находящиеся в зацеплении, ее габари-

ты ограничиваются назначением передаточных чисел:

)55,3(15,3≤u .

д) Потери мощности, оцениваемые КПД происходят в

следующих узлах кинематической цепи: подшипниках вход-

ного вала (он же вал электродвигателя), зацеплении пары ко-

лес I ступени, подшипниках промежуточного вала, зацепле-

нии одной из пар колес II ступени, подшипниках выходного

вала, т.е.

Рисунок 6 – Схема «сворачивания» валов коробки

скоростей

1 Выбор электродвигателя

Потребная мощность привода по формуле (1)

кВт

nТ

P 87.4

904,09550

280150

9550

minmax

⋅

где

ηηηη

= - КПД привода (2);

97,0=

- КПД передачи зацеплением (цилиндри-

ческой зубчатой закрытой) – табл.6;

96,0=

– КПД передачи зацеплением (конической

зубчатой закрытой) – табл.6;

=0,99 – КПД одной пары подшипников качения –

табл.6;

904,099,097,096,0

=⋅⋅=

Обычно выбирается электродвигатель с номинальной

мощностью несколько большей, чем потребляемая. По по-

требной мощности привода кВтP 87,4= и синхронной

частоте электродвигателя

1500

−

= минn из табл.2выбираем

электродвигатель с характеристиками (табл. 16).

Таблица 16 – Параметры электродвигателя

-1

,max

4 112 4 3 5,5 1500 1445 2,2 32

2 Кинематический расчет

 Расчет требуемых частот вращения выходного

вала:

min

280

−

== минnn ;

min2

6,39742,1280

−

=⋅=== минnnn

 Передаточные числа кинематических цепей:

16,5

280

1445

===

;

63,3

6,397

1445

===

u .

 Назначение передаточных чисел зубчатых пар

коробки скоростей.

Назначение передаточных чисел ступеней производят

путем подбора с учетом замечаний приведенных ранее. Ки-

нематические цепи обеспечиваются парами колес со следую-

щими стандартными передаточными числами из табл.9(ука-

заны в скобках).

16,5

4,32,1

== uuu :

1,12*4,607 (4,5);

1,25*4,128 (4,0);

1,4*3,686 (3,55);

1,6*3,225 (3,15);

1,8*2,87 (2,8);

2*2,58 (2,5).

63,3

6,52,1

== uuu :

1,12*3,24 (3,15);

1,25*2,9 (2,8);

1,4*2,59 (2,6);

1,6*2,27 (2,24);

1,8*2,02 (2);

Оптимальное сочетание габаритов пар зубчатых колес,

малую погрешность и выполнение условия

4,3

u ≤3,15 обеспе-

чивается передаточными числами:

8,1

2,1

=u 8,2

4,3

=u 2

6,5

=u .

 Фактические передаточные числа кинематиче-

ских цепей коробки скоростей равны:

0458281

3412

,,,uuu =⋅== ;

.,,uuu 63381

5612

=⋅==

Процент ошибки фактического передаточного числа

коробки скоростей по двум кинематическим цепям относи