1. Энерго-кинематический расчет
1.1. Кинематическая схема привода
Рис. 1.
В состав привода входят электродвигатель и редуктор. Входной вал редуктора соединен с валом электродвигателя с помощью ременной передачи. Редуктор содержит быстроходную червячную передачу 1-2 и тихоходную зубчатую 3-4.
Вращающий момент электродвигателя с вала I через ременную передачу передается на вал II, затем с вала II, с помощью передачи 1-2, вращение передается на вал III, с вала III вращение, с помощью передачи 3-4 передается на вал IV. На выходном валу редуктора установлена зубчатая муфта.
1.2. Кпд привода и выбор электродвигателя
η= ηр.п.· ηч.п.· ηт п · ηп· ηму.· ηмасла (1.1)
где р.п. - КПД ременной передачи р.п. = 0,96;
ч.п- КПД червячной передачи, находящихся в закрытом корпусе
ч.п = 0,72;
п - коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения п = 0,99;
ηмасла - КПД масла ηмасла=0,99 [1, с. 5].
Суммарный коэффициент полезного действия для проектируемого редуктор
η=0,96·0,72.·0,993·0,98=0,66.
Выбор электродвигателя основан на определении его мощности и дальнейшем определении типа двигателя по мощности и синхронной частоте вращения вала двигателя.
Мощность на валах определяется по формуле:
,
где T – вращающий момент.
Мощность на выходном валу III:
Тогда требуемая мощность двигателя
Согласно рассчитанной мощности и заданной в техническом задании синхронной частоты вращения вала выбираем электродвигатель по ГОСТ 19523-81 со следующими техническими характеристиками:
Тип – 4A100L8;
Мощность Nп = 1.5 кВт;
Синхронная частота вращения nс =750 об/мин;
Скольжение s=7,0%;
Тп/Тн=1.6;
1.3. Общее передаточное число, разбивка его по ступеням
Общее передаточное число привода определяется по формуле
(1.4)
где nэд – номинальная частота вращения ротора электродвигателя, об/мин.
Общее передаточное число привода состоит из передаточного числа ременной передачи и передаточного числа редуктора
u=uр.п·uред (1.5)
uр.п выбираем из ряда uр.п=1.6; 1.8; 2; 2.2. Пусть uр.п=2.2
Из формулы (1.5) следует
uред=u/uр.п=87/2.2=39.5
В свою очередь передаточное число редуктора состоит из произведения передаточных чисел тихоходной и быстроходной ступени
u ред =uтс·uбс (1.6)
Делаем разбивку
Рассмотрим 3 варианта: 1 – примем uзп
=2, тогда
;
2 – примем uзп
=2,5, тогда
;
3 – примем uзп
=3, тогда
.
Передаточное число на промежуточном валу равно U1=20 U2=16 U3=14 тогда передаточное число на выходном валу соответственно рано U1=2 U2=2,7 U3=2,9