1 Расчет общего коэффициента полезного действия (кпд) привода и требуемой мощности электродвигателя

1.1 Определение общего КПД рассматриваемого механического привода

Определим общий КПД рассматриваемого механического привода

_общ= _м• _зп• _цп• ( _пп)³ (1)

где _м - КПД муфты, _м = 1 ([1]таблица 1);

_зп-КПД зубчатой цилиндрической передачи, _зп=0,97 ([1]таблица1);

_цп - КПД цепной передачи, принимаем _цп= 0,95 ([1]таблица 1);

_пп - КПД пары подшипников, _пп = 0,99 ([1]таблица 1).

_общ = 1 • 0,97 • 0,95• (0,99)³ = 0,894.

1.2 Определение требуемой мощности электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя рассчитывается по формуле (2)

Р_дв.тр. = 10,8/ 0,894 =12,08 кВт.

2 Выбор электродвигателя

Из таблицы 1 выбираем электродвигатели, имеющие ближайшую большую номинальную мощность Р_ном=15,0 кВт по отношению к требуемой мощности Р_дв.тр=12,08 кВт, рассчитанной по формуле (2).

Таблица 1-Выбор электродвигателя

Тип двигателя	Номинальная мощность Рном, кВт	Номинальная частота вращения, Nном, мин-1	Общее передаточное число привода Uобщ= nном/ n4
4A160S2Y3 4A160S4Y3 4A160M6Y3 4A180М8Y3	15,0	2940 1465 975 730	30.95 15.42 10.26 7.68

Общее передаточное число привода определяется по формуле

U_общ=u_зп∙u (3)

где u_зп - передаточное число зубчатой передачи;

u - передаточное число цепной передачи .

Из таблицы 3[1] выбираем рекомендуемый интервал передаточных чисел механических передач, входящих в рассматриваемую кинематическую схему привода, и рассчитываем рекомендуемый интервал U_общ

U_общ =(2,0,..6,3) ∙ (2,0...4,0) = 4,0... 25,2

Из таблицы 1 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 4А160S4У3 с номинальной мощностью Р_ном=15,0 кВт, частотой вращения вала двигателя n_ном =1465 мин^-1. В этом случае U_общ = 15.42

3 Определение кинематических и силовых параметров валов привода

Произведем разбивку U_общ = 15,42 (полученное в предыдущем пункте) между ступенями привода: зубчатой и ременной передачами. Зададимся стандартным значением u_зп= 5,0 из рекомендуемого интервала. Тогда передаточное число цепной передачи будет равно:

U_цп=U_общ/u_зп (4)

U_цп=15.42 /5,0 = 3,084.

Полученное значение u_рп, попадает в рекомендуемый интервал (таблица 3[1]). Окончательно имеем u_зп = 5.0, u_цп= 3,084.

Рассчитаем номинальные частоты вращения валов привода:

- вал электродвигателя

n₁ = n_ном = 1465 мин^-1;

- входной вал редуктора

n₂ = n₁ (5)

n₂= n₁ =1465 мин^-1;

- выходной вал редуктора (ведомый вал зубчатой передачи)

n₃= n₂ / u_зп , (6)

n₃= 1465/5 = 293 мин^-1;

- приводной вал цепной передачи

n₄= n₃ / u_цп = 293/3,084=95 мин^-1.

Рассчитаем номинальные вращающие моменты на валах привода:

- вал электродвигателя

Т₁ = , (7)

Т₁ Нм; - входной вал редуктора

Т₂ = Т₁ ∙ _м ∙ _пп , (8)

Т₂ =78.74∙1∙0,99=77.95 Нм;

-выходной вал редуктора

Т₃ =Т₂u_зп∙ _зп∙ _пп , (9)

Т₃ =77.95∙5∙0,97∙0,99=374.29 Нм