1.Энергетический и кинематический расчёт. Выбор электродвигателя и редуктора.

Трёхфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А климатического исполнения У, категории 3 по ГОСТ 15150-69, общего применения предназначены для продолжительного режима работы от сети переменного тока с частотой 50Гц.

Рис.1 Кинематическая схема привода

Цифрами обозначены: 1-электродвигатель, 2-муфта типа МУВП, 3-червячный редуктор,

4-червяк, 5-подшипники, 6-червячное колесо.

К энергетическим параметрам относится мощность электрического двигателя и мощность на выходном валу. К кинематическим параметрам относятся обычная и угловая частоты вращения валов. Для определения требуемой мощности в техническом задании на проектирование указаны момент, действующий на выходном валу Т_вых=130 Н∙м и частота вращения выходного вала η_вых=35 об/мин.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата, служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ременную передачу.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазки зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренчатый масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов. На кинематических схемах буквой Б обозначен входной (быстроходный) вал редуктора, а буквой Т – выходной (тихоходный). Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: тип передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); число ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); тип зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-циллиндрические и т. д.); относительное расположение валов редуктора пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенности кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью.

Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах передачи обеспечивают планетарные и волновые редукторы.

Червячные редукторы

Червячные редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются.

По относительному положению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка.

Искусственный обдув ребристых корпусов обеспечивает более благоприятный тепловой режим работы редуктора.

Выход вала колеса редуктора с боковым расположением червяка, в зависимости от назначения и компоновки привода, может быть сделан вверх или вниз.

При нижнем расположении червяка лучше условия смазки зацепления, при верхнем - меньше вероятность попадания в зацепление металлических частиц – продуктов износа.

Выбор схемы редуктора обычно диктуется удобством компоновки привода в целом. Можно учитывать следующее: при окружных скоростях червяка до 4-6 м/с отдают предпочтение нижнему расположению червяка; при больших скоростях возрастают потери на размешивание масла, и в этих случаях рекомендуют располагать червяк над колесом. В редукторах с верхним червяком при включении движение обычно начинается при недостаточной смазке (во время остановки при редких включениях масло успевает стечь с зубьев колеса).

Передаточные числа червячных редукторов обычно колеблются в пределах и = 8-80. В связи со сравнительно невысоким КПД червячных редукторов применение их для передачи больших мощностей нецелесообразно; кроме того, габариты их в этом случае получаются весьма большими. Практически червячные передачи применяют для мощности, как правило, до 50 кВт. В приводных установках, работающих непрерывно, применение червячных редукторов нерационально.

Расчеты:

N	U	P, кВт	η, об/мин	T, Н*м
1	1	0,75	915	7,74
2		0,74	915	7,86
	26,1
3		0,48	35	130

1)

;

2)

3)

4)Определение общего передаточного числа

5)

6)

7)

С учетом этих расчетов выбираем редуктор типа РЧУ-80-25-4-1-2 по ГОСТ 13563-68 и трехфазный асинхронный кароткозамкнутый электродвигатель типа 4А80А6У3 по ГОСТ 19523-74.

Найдем основные параметры червячной передачи:

Для передаточного числа U = 26,1 выбираем U = 25

– делительный диаметр червяка

– делительный диаметр колеса

– межосевое расстояние.

Где: m – модуль передачи; q – коэффицент диаметра червяка; z₁ - число витков; z₂ – число зубцев колеса.

m = 5 мм

q = 6.3 мм

z₁ = 1

z₂ = 25