Определение кинематических и силовых параметров валов привода

Пример расчета

В таблице 2 выбираем электродвигатели, имеющие ближайшую большую номинальную мощность Р_ном = 5,5 кВт по отношению к требуемой мощности Р_дв.тр= 5,03 кВт, рассчитанной по формуле (3). Параметры электродвигателей приведем в таблице 4.

Таблица 4 – Выбор электродвигателя (к примеру)

Тип двигателя	Номинальная мощность Рном, кВт	Номинальная частота вращения, Nном, мин^-1	Общее передаточное число привода Uобщ= nном / n4
4А100L2У3 4А112М4У3 4А132S6У3 4А132М8У3	5,5		32,22 16,06 10,78 8,00

Общее передаточное число привода определяется по формуле

U_общ = u_зп × u_цп, (8)

где u_зп – передаточное число зубчатой передачи;

u_цп – передаточное число цепной передачи.

Из таблицы 3 выбираем рекомендуемый интервал передаточных чисел механических передач, входящих в рассматриваемую кинематическую схему привода, и рассчитываем рекомендуемый интервал U_общ

Из таблицы 4 видим, что для 2-го, 3-го и 4-го двигателей общее передаточное число привода попадает в рекомендуемый интервал. Поэтому можно взять любой из этих двигателей для дальнейших расчетов. Однако четвертый двигатель (низкоскоростной) имеет повышенные массу и габариты. Остановимся на втором двигателе 4А112М4У3 с номинальной мощностью Р_ном = 5,5 кВт, частотой вращения вала двигателя n_ном= 1445 мин^-1. В этом случае U_общ = 16,06.

Этот расчет необходимо начать с разбивки общего передаточного числа привода U_общ между его ступенями.

В рассматриваемых в курсовой работе схемах привода (приложение А) есть открытая передача (ременная или цепная), а также одноступенчатый зубчатый цилиндрический редуктор. Для разбивки U_общ необходимо задаться стандартным значением передаточного числа зубчатой передачи редуктора (u_зп = u_ред) в соответствии с рекомендуемым интервалом (таблица 3) из ряда [3, с. 45]: 2,00; 2,24; 2,50; 2,80; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50; 5,00; 5,60; 6,30; 7,10; 8,00. Жирным шрифтом выделены предпочтительные значения. Тогда передаточное число открытой передачи u_откр определится

. (9)

Значение u_откр не округляется до стандартного значения из вышеприведенного ряда, но должно попадать в рекомендуемый интервал для соответствующего типа открытой передачи (таблица 3) и обозначаться или u_цп или u_рп. Причем, в целях снижения габаритов привода без особой необходимости не нужно стремиться к максимальным значениям рекомендуемых интервалов передаточных чисел открытых передач, а придерживаться некоторых средних значений.

К кинематическим параметрам валов привода относятся частота вращения вала и его угловая скорость, а к силовым параметрам – мощность и вращающий момент.

На валу выбранного электродвигателя имеют место следующие значения кинематических и силовых параметров:

– частота вращения вала электродвигателя n₁, мин^-1

n₁ = n_ном, (10)

где n_ном – номинальная частота вращения вала электродвигателя,

мин^–1 (из таблицы 2);

– угловая скорость вращения вала электродвигателя w₁, с^-1

w₁ = pn_ном / 30; (11)

– мощность на валу электродвигателя Р₁, кВт

Р₁ = Р_дв.тр, (12)

где Р_дв.тр. – требуемая мощность электродвигателя, кВт; формула (3);

– вращающий момент на валу электродвигателя Т₁, Н×м

Т₁ = 1000 × Р₁ / w₁. (13)

Все последующие валы в кинематической схеме механического привода последовательно нумеруются и на каждом из них определяются вышеуказанные параметры.

Возможны два случая.

Рассмотрим случай 1. Передача силового потока с (i – 1) - го на i - й вал осуществляется через соединительную муфту. Кинематические параметры не изменяются, т.е.

n_i = n_{i -1} и w_i = w_{i -1}, (14)

а силовые параметры рассчитываются по зависимостям

P_i = P_{i -1} × h_м × h_п.п., (15)

T_i = T_{i -1} × h_м × h_п.п, (16)

где h_м – КПД муфты (таблица 1);

h_п.п – КПД пары подшипников i - го вала (таблица 1);

n_i, P_i, T_i, w_i - соответственно частота вращения, мощность, вращающий момент и угловая скорость i-го вала;

n_{i -1}, P_{i -1},T_{i -1}, w_{i -1} - аналогичные параметры предыдущего в кинематической схеме (i –1) - го вала.

Рассмотрим случай 2. Передача силового потока с (i –1) -го вала на i - й вал осуществляется через какую-либо механическую передачу. Кинематические и силовые параметры i - го вала равны

n_i = n_{i -1} / u_пер, (17) w_i = w_{i -1} / u_пер, (18) P_i = P_{i -1} × h_пер × h_п.п, (19) T_i = T_{i -1} × u_пер × h_пер × h_п.п, (20)

где u_пер, h_пер – соответственно передаточное число и КПД механической передачи, через которую проходит силовой поток с (i –1) - го на i - й вал.

Дата добавления: 2017-01-13