3.3. Определение мощности двигателя и вращающих моментов на валах.
При кинематическом расчете механизма в первую очередь выбирается электродвигатель. Для этого необходимо определить требуемую мощность при установившемся движении механизма подъема груза из следующего соотношения:
(7)
где Pс – расчетная статическая мощность двигателя, кВт; Vгр – скорость подъема груза, Vгр = 50 м/мин; ηобщ – КПД механизма,
ηобщ = ηр*ηб*ηп, где ηр – КПД редуктора, ηр = 0,97; n – число степеней редуктора; ηб – КПД барабана, ηб = 0,98 ; ηп – КПД полиспаста, ηп = 0,997.
Рс=(14,71+0,15)*50/(60*0,98*0,97*0,972)=13,86кВт;
Для механизма подъема из Приложения И по расчетной мощности Pс и заданной группе режима рабочего механизма выбираем асинхронный электродвигатель переменного тока с повышенным скольжением.
Его характеристики:
Марка электродвигателя MTKF 312-16
Режим 5М
Мощность на валу
,
кВт 15
Частота вращения
,
об/мин 930
Максимальный момент Тmax , Н*м 390
Момент инерции ротора J, кг*м2 0,212
Масса mдв , кг 155
Общее передаточное
отношение
редуктора находим по формуле
(8)
где
– частота вращения электродвигателя,
об/мин.
Вращающий момент
на ведущем валу редуктора, Н·м:
(9)
где
– мощность на первом валу, кВт,
= 15 кВт;
– частота вращения первого вала, рад/с:
, (10)
где
– частота вращения первого вала,
= 930 об/мин.
Вращающий момент на втором валу, Н·м:
(11)
4. Расчет основных элементов редуктора
4.1. Выбор материалов зубчатых колес
Выбор материалов зубчатых колес – важный этап проектирования, от которого в значительной степени зависят масса, габариты, стоимость и долговечность передач. Сталь – основной материал для изготовления зубчатых колес. Применяют конструкционные углеродистые и легированные стали.
Термообработку – улучшение – выполняют до нарезания зубьев. Улучшение обеспечивает свойства, аналогичные полученным при нормализации, но нарезание зубьев труднее из-за большей их твердости. Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость зубьев шестерни HB1 должна быть больше твердости зубьев колеса HB2 на 20…30 единиц по Бриннелю для прямозубых колес.
-
Шестерня
Колесо
Марка
45
Марка
45
Обработка
Улучшение
Обработка
Нормализация
Твердость
НВ
210 ед.
Твердость
НВ
190 ед.