3. Кинематический расчет

3.1 Подбор электродвигателя

Входная мощность P_вх на валу электродвигателя, которая обеспечит заданную мощность на выходном валу привода P_пр, определяется с учетом потерь в элементах привода из формулы общего коэффициента полезного действия (КПД):

Общий КПД заданного привода η_общ определяется по формуле:

η_общ=η_рп·η_зп·η^к_п ·η_м,

где η_рп - КПД ременной передачи;

η_зп - КПД зубчатой передачи редуктора;

η_п - КПД одной пары подшипников;

η_м - КПД муфты;

к – число пар подшипников.

Таблица 1. Рекомендуемые значения КПД необходимые для расчета :

Тип передачи	η
Зубчатая колесная	0,95...0,97
Зубчатоременная	0,92...0,95
Муфта	0,98
Пара подшипников	0,99...0,995

В следствие того, что дана нагрузка с колебаниями до 150% номинальной, принимаем среднее значения КПД, таким образом

η_рп = 0,96;

η_зп = 0,93;

η_п = 0,992;

η_м =0,98.

Анализируя конструкцию заданного привода, приходим к выводу, что в данной конструкции 4 пары подшипников (т.е. к = 4). Тогда:

Входная (требуемая) мощность электродвигателя (при Рпр=1,9кВт), кВт:

По найденному значению Р_вх подбираем из справочной литературы существующую марку электродвигателя. При выборе электродвигателя должно быть выполнено условие: Р_ном Р_вх.

Кроме того, следует учитывать, что в дальнейших расчётах может понадобиться изменение частоты вращения вала электродвигателя на меньшее вследствие завышенных значений передаточных чисел элементов привода. По этой причине рекомендуется выбирать электродвигатель по рассчитанной мощности, но со средней синхронной частотой вращения его вала.

С учетом этого условия принимаем электродвигатель 4AМ100S4Y3 с номинальной мощностью Р_ном = 3 кВт и асинхронной частотой вращения вала электродвигателя n_вх = 1435 мин ^-1.

3.2 Расчёт передаточных чисел передач привода.

Передаточное число привода можно определить из соотношения :

Общее передаточное число привода U_пр представляет собой произведение передаточного числа ременной передачи U_рем и зубчатого редуктора U_p (т.е. U_np = U_рем · U_p). Передаточное число редуктора назначим по таблице.

Назначим U_p = 5. Отсюда

3.3 Расчёт частот вращения валов привода.

Частоты вращения валов определяются с учетом рассчитанных передаточных чисел привода.

Частота вращения первого вала привода (вала электродвигателя), мин^-1:

Частота вращения второго вала привода (входного вала), мин^-1:

Частота вращения третьего вала привода (выходного вала редуктора), мин^-1:

3.4 Расчёт мощностей, передаваемых каждым валом привода.

Мощности определяются с учетом значений КПД всех элементов привода и их количества: какая передача, есть ли на рассчитываемом валу муфта и сколько пар подшипников.

Мощность, передаваемая первым (ведущим) валом привода (валом электродвигателя), кВт:

Мощность, передаваемая вторым валом привода, кВт:

Мощность, передаваемая третьим валом привода, кВт: