1 Расчет общего коэффициента полезного действия привода и требуемой мощности электродвигателя
Общий
коэффициент полезного действия привода
равен отношению полезной мощности
,
расходуемой на выполнение заданных
технологических операций, к затраченной
мощности
электродвигателя, т. е.
где
КПД
муфты;
КПД
закрытой цилиндрической зубчатой
передачи с прямым зубом
;
КПД
открытой цепной передачи;
КПД
пары подшипников каждого вала.
Тогда
.
После расчета общего КПД привода по зависимости (2) из формулы (1) определяем требуемую мощность электродвигателя:
.
Принимаем
передаточное число редуктора из
стандартного ряда
:
,
передаточное число роликовой цепной передачи:
Тогда общее передаточное отношение привода равно
и частота вращения вала двигателя должна быть
.
Таблица 1 – Значения КПД элементов механического привода
Элемент привода |
|
Закрытая зубчатая цилиндрическая передача |
0,97 |
Ременная передача |
0,95 |
Муфта соединительная |
1 |
Подшипники качения (одна пара) |
0,99 |
2 Выбор электродвигателя
В качестве двигателей в механических приводах наибольшее распространение нашли электродвигатели, которые в большом количестве выпускаются промышленностью. Электродвигатель – один из основных элементов привода, от типа, мощности и частоты вращения которого зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики машинного агрегата.
В курсовой работе выбираем трехфазные асинхронные двигатели серии 4А, которые нашли широкое распространение во многих отраслях машиностроения за счет простоты конструкции, относительно небольшой стоимости, высокой эксплуатационной надежности. Эти двигатели наиболее универсальны, закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применять их для работы как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках в загрязненных условиях.
Значение
номинальной мощности электродвигателя
выбирается по ГОСТ 19523-81, как ближайшее
большее к расчетной мощности
по формуле (3). В соответствии с рассчитанной
мощностью
и частотой вращения
подбираем
электродвигатель.
Наиболее
соответствует расчетным параметрам
электродвигатель 4А112МВ8У3 с мощностью
,
номинальной частотой вращения
.
При выборе этого двигателя получим окончательное значение передаточного отношения привода
.
.
Таблица 2 – Выбор электродвигателя
-
Тип двигателя
Номинальная мощность, кВт
Номинальная частота вращения, мин.-1
Общее передаточное число привода
4А80B2У3
2,2
2870
44,15
4А90L4У3
2,2
1425
21,92
4А100L6Y3
2,2
950
14,55
4A112MA8Y3
2,2
705
10,85
Из
таблицы 2 видно, что для третьего и
четвертого 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 третьем двигателе
4А112MA8Y3
с номинальной мощностью
,
частотой вращения вала двигателя
.
В этом случае
.