Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Общий КПД привода

h = h₁, h₂, ¼, h _n,

где h₁, h₂, … h_n — КПД отдельных элементов передач (средние значения КПД приведены в табл. 3.1).

КПД для муфт: жестких h = 1; упругих и компенсирующих h = 0,98…0,99; фрикционных h = 0,85…0,95.

Подбор электродвигателя по требуемой мощности

Р _треб. = Р _вых. / h_общ.,

где Р _вых. — мощность на выходном валу привода.

По требуемой мощности двигателя Р_треб. с учетом возможностей привода, состоящего из одноступенчатого цилиндрического редуктора клиноременной передачи и муфты по ГОСТ 19523 – 81 (табл. 3.2), выбирают электродвигатель трехфазный, короткозамкнутый серии 4А закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения n _дв.с. ≈ n _вых.· i ′_общ. = n _вых.· u ′_общ., где i ′_общ. – предварительно принятое передаточное отношение привода, u ′_общ. – предварительно принятое передаточное число привода. Передаточное отношение i – отношение угловой скорости или частоты вращения входного звена к угловой скорости или частоте вращения выходного звена, передаточное число u – отношение числа зубьев большего колеса к числу зубьев меньшего колеса (шестерни), применяется для расчетов зубчатых и винтовых, в том числе червячных, передач [1]. Для понижающих зубчатых и винтовых передач i = u. В данном случае входное звено (быстроходный вал привода) – вал электродвигателя, выходное звено – тихоходный (выходной) вал привода. Номинальная мощность электродвигателя должна быть не менее требуемой, т.е. Р _дв≥ Р _треб.. Передаточное отношение привода i ′_общ. выбирают согласно кинематической схеме и рекомендации табл.3.1, так для двухступенчатого привода, состоящего из последовательно соединенных клиноременной и зубчатой передач, передаточное число i ′_общ. равно 8…15.

Таблица 3.1

Тип передачи	КПД передачи	Среднее значение передаточного отношения (числа)
закрытой	открытой
Зубчатая передача: с цилиндрическими колесами с коническими колесами	0,96…0,98 0,95…0,97	0,93…0,95 0,92…0,94	2,5…6,3 2…4
Червячная передача при червяке: однозаходном двухзаходном трехзаходном четырехзаходном	0,65…0,7 0,7…0,75 0,80…0,85 0,85…0,90	— — — —	20…50 15…30 12…20 8…15
Цепная передача	0,95…0,97	0,92…0,95	1,5…4
Ременная передача	—	0,94…0,97	2…4
Примечание. Потери на трение в подшипниках оцениваются следующими коэффициентами: для одной пары подшипников качения h = 0,99…0,995, для пары подшипников скольжений h = 0,98…0,99.

Общее передаточное отношение (число) привода

i _общ. = u _общ. = n _дв. / n _вых.,

где n _дв. – фактическая номинальная асинхронная частота вращения вала двигателя, об/мин; n _вых. – частота вращения выходного вала привода, об/мин.

Разбивка общего передаточного отношения (числа) по ступеням

u _общ. = u ₁ × u ₂ или i _общ. = i ₁ × i ₂,

где i ₁и u ₁ – соответственно, передаточное отношение i ₁ клиноременной передачи или передаточное число u ₁ первой ступени привода; i ₂и u ₂ – соответственно, передаточное отношение i ₂ или передаточное число u ₂ второй ступени привода (редуктора).

Передаточное число редуктора выбирается из ряда (ГОСТ 2185-66):

1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4,0; 4,5; 5,0; 6,3; 7,1; 8,0; 9,0; 10,0; 11,2.

Тогда передаточное отношение клиноременной передачи

i ₁ = i _общ. / i ₂.

Для того, чтобы избежать значительного увеличения размеров ременных передач, следует назначать их передаточное число меньшим, чем передаточное число зубчатой передачи привода (i ₁ < i ₂ = u ₂).

Таблица 3.2

Мощность двигателя, кВт	Синхронная частота вращения, об/мин
		Тп Т1		Тп Т1		Тп Т1		Тп Т1
0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 5,5 7,5 18,5	63B2/2800 71A2/2840 71B2/2810 80A2/2850 80B2/2850 90L8/2840 100S2/2880 100L2/2880 112M2/2900 132M2/2900 160S2/2940 160M2/2940	2,0   ¾ 1,6 ¾ 1,4	71A4/1390 71B4/1390 80A4/1420 80B4/1415 90L4/1425 100S4/1435 100L4/1430 112M4/1445 132S4/1455 132M4/1460 160S4/1465 160M4/1465	2,0   ¾ 1,4	71B6/900 80A6/915 80B6/920 90L6/935 100L6/950 112MA6/955 118MB6/950 132S6/965 132M6/970 150S6/975 166M6/975 180M6/975	2,0   ¾ 1,2	84В8/700 90LA8/700 90LB8/700 100L8/700 112MA8/700 118MB8/700 132S8/720 132M8/720 160S8/730 160M8/730 180M8/730 200M8/735	1,6   ¾   1,8   ¾ 1,4 ¾ 1,2

Частоты вращения валов, об/мин.

На валу электродвигателя n _дв. = n ₁; на входном (быстроходном) валу редуктора n ₂ = n ₁/ i ₁; на выходном (тихоходном) валу редуктора n ₃ = n ₂ / u ₂.

По частотам вращения определяют угловые скорости w, рад/с, каждого вала

w _i = (p× n _i) / 30.

Мощности, передаваемые каждым валом привода,

Р_i = Р _тр × h₁ × h₂ × ¼ ×h_n,

где P_i — мощность на i -том валу, кВт; h₁, h₂, ¼ h_n — КПД механизмов и устройств, предшествующих i -тому валу.

Вращающие моменты на валах привода, Н·м,

Т_i = Р_i / w _i или Т_i = 9556 × (Р_i × 10^–3 / n_i),

где Р_i — мощность, передаваемая i -тым валом, Вт; w _i — угловая скорость этого вала, рад/с; n_i — частота вращения i -того вала, об/мин.

Дата добавления: 2014-11-16