5 Розрахунок параметрів механічної передачі

Узгодження кутових швидкостей обертального руху вала двигуна та валу робочої машини досягається вибором передатного числа редуктора. Для цього необхідно використати номінальну частоту обертання двигуна n_н, за значенням якої розраховується номінальна кутова швидкість ω_н

ω_н = π• n_н / 30. (15)

Необхідне передатне число редуктора визначається

i = ω_н / ω_р.м. (16)

Далі по розрахованому передатному числу редуктора вибирається найближче менше нормоване значення передатного числа циліндричного редуктора, які мають такі значення:

1,00; 1,12; 1,25; 1,40; 1,60; 1,80; 2,00; 2,24; 2,50; 2,80; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50; 5,00; 5,60; 6,30; 7,10; 8,00; 9,00; 10,00, а також ці значення, помножені на 10 та 100. Одноступеневий редуктор має значення передатних чисел в інтервалі 1...6,30, двоступеневий – 7,10...45.

Вплив сил тертя в механічній передачі враховуємо введенням коефіцієнта корисної дії – ККД. Для багатоступеневих редукторів ККД визначається за виразом

η_р = η^m_ст., (17)

де η_ст.= 0,95...0,97 - ККД одного ступеня редуктора;

m - кількість ступенів редуктора.

6 Розрахунок діаграми моментів сил на валу двигуна

Діаграма моменту сили на валу двигуна M_д = f(t) містить ділянки, що відповідають статичним і динамічним режимам. Значення статичного і динамічного моментів сили на валу двигуна залежить від діаграми моментів робочого органу, ККД передаточного механізму та напряму потоку енергії.

У загальному випадку сумарний приведений до валу двигуна момент інерції механічної частини електроприводу визначається за виразом

J_Σ = k_j • J_д + J_м /i²_р + m_м•(V/ ω_н)², (18)

де k_j = 1,1...1,2 – коефіцієнт, який враховує момент інерції частин передавального механізму, що знаходяться на одному валу з двигуном (муфти, шків електромагнітного гальма, вал і колесо першого ступеня редуктора);

J_д - момент інерції двигуна, кг•м²;

J_м - момент інерції частин механізму, які здійснюють обертовий рух, кг•м²;

m_м – маса частин механізму, що здійснюють поступальний рух, кг.

Динамічний момент на валу двигуна

М_дин.д. = J_Σ • ε_д , (19)

де ε_д- кутове прискорення валу двигуна, с^-2.

Момент сили на валу двигуна визначають як алгебраїчну суму статичного і динамічного моментів. Результати розрахунку заносяться у таблицю. За результатами розрахунку необхідно побудувати діаграму сумарного моменту сили на валу двигуна у масштабі часу як і у раніше побудованих діаграмах швидкості, сил, моментів та потужності робочого механізму.