2. Проектирование и расчет привода станка-качалки
При проектирование привода ШСНУ необходимо провести следующие расчеты и начертить кинематическую схему привода станка-качалки:
Энергокинематический расчет привода.
Расчет зубчатой передачи.
2.1. Энергокинематический расчет привода
Э
нергокинематический
расчет привода станка-качалки заключается
в определении мощностей, моментов,
угловых скоростей валов привода и
передаточных отношений ступеней привода.
Привод станка-качалки состоит из
клиноременной I
и зубчатой II
передач.
Энергокинематический расчет следует производить в следующей последовательности:
определение КПД привода;
расчет потребляемой мощности электродвигателя;
подбор электродвигателя;
определение требуемых передаточных отношений привода;
разбивка передаточных отношений по ступеням;
определение частот вращения валов;
расчет мощностей валов;
нахождение вращательных моментов на валах привода.
2.1.1. Определение кпд привода станка-качалки
КПД привода определяется как произведение КПД отдельных передач.
,
(10)
где: η1- КПД ременной передачи; η2- КПД зубчатой передачи.
В данном случае принимаем ременную и зубчатую передачи. Ременная передача обеспечивает плавность работы при неравномерной нагрузке на рабочем органе; для расчета привода станка-качалки принимается клиноременного типа. Зубчатая передача характеризуется компактностью и большим передаточным отношением; для расчета принимается цилиндрической закрытого типа. Значения КПД передач выбирается из таблицы 3.
Таблица 3
Тип передачи |
Закрытая |
Открытая |
Зубчатая: цилиндрическая коническая |
0,96…0,97 0,95…0,97 |
0,93…0,95 0,92…0,94 |
Червячная при передаточном числе: свыше 30 от 14 до 30 от 8 до 14 |
0,70…0,75 0,80…0,85 0,85…0,95 |
- - - |
Цепная |
0,95…0,97 |
0,90…0,93 |
Ременная: с плоским ремнем с клиновым (полуклиновым ремнем) |
- - |
0,96…0,98 0,95…0,97 |
Развиваемый момент на выходном звене привода найдем по формуле:
,
(11)
где: N – заданная мощность (см. задание); ω1 – величина угловой скорости кривошипа, найденная в кинематическом исследовании, ηобщ – коэффициент полезного действия привода.
кНм.
2.1.2. Определение мощности электродвигателя. Подбор электродвигателя
Потребная мощность двигателя для привода станка-качалки с учетом КПД определится:
(12)
кВт
По таблице 4 подбираем модель электродвигателя из условия, что его мощность не меньше мощности на выходном звене (на кривошипе) по заданию. Ближайшее большее значение мощности имеют двигатели серии АОП2 следующих типоразмеров: 52-4 (n=1440об/мин), 52-6 (n=955об/мин), 62-8 (n=720 об/мин). Выбираем электродвигатель с большим числом оборотов – электродвигатель серии АОП2 типоразмера 52-4.
Таблица 4
Электродвигатели серии АОП2 с повышенным пусковым моментом, закрытого исполнения
Типоразмер |
Мощность двигателя N, кВт |
Обороты двигателя nдв (об/мин), при Nном |
Mпуск/ном, Нм |
Типоразмер |
Мощность двигателя N, кВт |
Обороты двигателя nдв (об/мин), при Nном |
Mпуск/ном, Нм |
41-4 |
4 |
1440 |
1,8 |
71-6 |
17 |
970 |
1,8 |
42-4 |
5,5 |
72-6 |
22 |
||||
51-4 |
7,5 |
81-6 |
30 |
||||
52-4 |
10 |
82-6 |
40 |
||||
61-4 |
13 |
91-6 |
55 |
||||
62-4 |
17 |
92-6 |
75 |
||||
71-4 |
22 |
1450 |
41-8 |
2,2 |
980 |
||
72-4 |
30 |
42-8 |
3 |
||||
81-4 |
40 |
1470 |
51-8 |
4 |
710 |
1,7 |
|
82-4 |
55 |
52-8 |
5,5 |
||||
91-4 |
75 |
1480 |
61-8 |
7,5 |
720 |
||
92-4 |
100 |
62-8 |
10 |
||||
41-6 |
3 |
955 |
71-8 |
13 |
730 |
||
42-6 |
4 |
72-8 |
17 |
||||
51-6 |
5,5 |
81-8 |
22 |
753 |
|||
52-6 |
7,5 |
82-8 |
30 |
||||
61-6 |
10 |
970 |
91-8 |
40 |
740 |
||
62-6 |
13 |
92-8 |
55 |