Послідовність виконання:

1. Кінематичний розрахунок урухомника, вибір електродвигуна (1), редуктора (3), муфт (2, 4). (Ескізи електродвигуна, редуктора, муфт).

2. Розрахунок та проектування ланцюгового передавача (6). (Ескізи перерізу паса, шківів, схема сил).

3. Конструювання вала (5) та перевірка його міцності. (Епюри моментів, ескіз вала).

4. Вибір вальниць вала(5). (Схема навантажень на опори).

5. Перевірка міцності шпонкових з’єднань. (Ескіз шпонкового з’єднання).

6. Виконати робочі креслення спроектованих елементів урухомника:

а) зірочка ведуча; б) зірочка ведена; в) вал веденої зірочки.

Завдання видав__________________________________ Дата_____________

Національний університет біоресурсів і природокористування України

Кафедра конструювання машин

ЗАВДАННЯ №22

для самостійної роботи з деталей машин ,

студенту(ці) _______курсу _____ групи ______факультету

__________________________________________________

Спроектувати урухомника механізму пересування

Варіанти завдань

№ вар.	Потужність,	Кутова швидкість,	Кут нахилу передачі
1	0,5	10	0
2	1,5	9	5
3	2,5	8	10
4	3,5	7	15
5	4,5	6	20
6	5,5	5	25
7	6,5	4	30
8	7,5	3	35
9	8,5	6	40
10	9,5	8	45
Передавачі: 1 - клинопасовий; 2 – плоскопасовий;

Схема 22

1 - електродвигун ; 2 - муфта пружна ; 3 - редуктор черв’ячний ; 4 - муфта жорстка ; 5 - вал шківа ; 6 – передавач пасовий.

Послідовність виконання:

1. Кінематичний розрахунок урухомника , вибір електродвигуна (1) ,

редуктора (3) , муфт (2,4).(Ескізи електродвигуна , редуктора , муфт)

2. Розрахунок та проектування пасового передавача (6).(Ескізи перерізу паса , шківів , схема сил).

3. Конструювання вала (5) та перевірка його міцності.(Епюри моментів , ескіз вала).

4. Вибір вольниць вала (5).(Схема навантажень на опори).

5. Перевірка міцності шпонкових з’єднань (Ескіз шпонкового з'єднання).

6. Виконати робочі креслення спроектованих елементів урухомника:

а) шків ведучий; б) шків ведений; в) вал ведучого шківа; г) вал веденого шківа

Завдання видав ________________________________Дата___________

ВСТУП

Згідно з програмою при вивченні студентами інженерно-технічних спеціальностей курсу "Деталей машин" виконується курсовий проект. Основна задача проекту - навчити студентів самостійно вирішувати конкретні інженерні питання сільськогосподарського виробництва. В процесі проектування деталей машин студенти повинні навчитися вибирати найбільш раціональні конструкції приводів, урухомників, вузлів, складальних одиниць, а для деталей сільськогосподарських машин, крім того, правильно підбирати матеріал, форму, розраховувати розміри, визначати ступінь точності та якість обробки поверхні, а також вказувати технічні умови на виготовлення.

При виконанні курсового проекту студенти, які навчаються без відриву від виробництва, зустрічаються з деякими труднощами при виборі електричного двигуна та вихідних даних для розрахунку пе­редач привода, раціональному розподілі загального передаточного числа на окремі ступені.

Ці методичні вказівки допоможуть студентам-заочникам викона­ти успішно перший розділ курсового проекту. Приклади, що наведе­ні, дозволять обґрунтувати вибір електричних двигунів. У сільсь­когосподарських машинах досить широко застосовують приводи з ба­гатьма потоками потужності. Тому вибір електродвигуна та визна­чення вихідних даних для розрахунку передач у приводі змішувача кормів буде гарним прикладом для такого типу машин.

Наявність довідкових таблиць передаточних чисел, ККД пере­дач і технічних даних двигунів серії АІР дозволить виконувати згадані вище розрахунки без допоміжної літератури, яку студенти-заочники не завжди можуть знайти на місцях їх проживання.

Наведені в кінці методичних вказівок габаритні, установчі та приєднувальні розміри двигунів серії АІР слід використовувати при виконанні графічної частини проекту, зокрема, загального вигляду привода, а також при вибиранні муфти та конструюванні деталей передач гнучким зв'язком (наприклад, шківів).

Після закінчення цього розділу розрахунково-пояснювальної записки бажано надіслати його на кафедру для перевірки, тому що від нього значною мірою залежить якість розрахунків передач, деталей і всього привода вцілому.

МЕТОДИКА ВИБОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО ДВИГУНА

При виконанні курсового проекту з деталей машин студенти от­римують індивідуальні завдання, в яких наводяться такі вихідні дані: кінематична схема приводу, з якої ясно тип редуктора та передачі гнучким зв'язком, а також потужність Р_в на вихідному валу трансмісії або на ведучому валу робочої машини та кутову швидкість ω_в вищезгаданого вала.

Перед початком розрахунків слід особливо уважно вивчити кіне­матичну схему, звернути увагу на розміщення муфт та передач гнуч­ким зв'язком (муфта встановлена на швидкохідному валу редуктора, а передача гнучким зв'язком після редуктора, чи навпаки).

Ця частина розрахунку привода зводиться до визначення потрібних потужності двигуна та кутової швидкості його вала, вибору ти­порозміру електричного двигуна, визначення загального передаточ­ного числа привода та розподілу його за ступенями привода, зазна-чення кутової швидкості кожного вала привода, крутного моменту і потужності на них, складання таблиці вихідних даних для наступних розрахунків передач.

Потрібна потужність двигуна визначається за такою формулою:

, (1)

де - потрібна потужність двигуна, - номіналь­на потужність на вихідному валі привода, кВт; - загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) привода.

Величину загального НКД привода обчислюють як добуток ККД окремих елементів привода:

, (2)

де - ККД передач та елементів, які входять до складу привода, який проектується.

Коли потужність одного потоку передається двома парами зуб­частих коліс паралельно, то при визначенні загального ККД врахо­вується як втрати в одній парі, але якщо та ж сама потужність передається двома парами зубчастих коліс послідовно, то слід враховувати втрати як в двох парах, тобто приймати добуток ККД обох передач.

Наближені значення ККД різних передач та інших елементів приводів наведені в таблиці І. Там вказано, в яких межах знахо­дяться значення ККД для відкритих і закритих передач, причому закритими вважаються такі передачі, в яких робочі елементи, наприклад, зуби ланцюга, захищені корпусом від попадання абразивних часток і надійно змащуються. Відкриті передачі, як правило, працюють при значному абразивному зношуванні, тому що мають захисне огород­ження у вигляді щитка, який забезпечує лише охорону праці обслу­говуючого персоналу.

При попередніх проектних розрахунках, щоб забезпечити робото-здатність та надійність привода, а також з урахуванням впливу ступеня точності передач та елементів привода, значення ККД у виразі (2) слід приймати меншими.

В таблиці І наведені значення ККД черв'ячної передачі з одно-, дво-, або чотиризахідними черв'яками. Звичайно, спочатку орієнтовно приймають черв'як двозахідний, але після вибору дви­гуна, визначення загального передаточного числа та розподілу його за ступенями приводу, коли вже точніше відомо число заходів черв'яка, слід провести перше уточнення ККД привода. Відповідно уточнити потрібну потужність електричного двигуна. А вже після виконання розрахунку черв'ячної передачі на міцність, коли будуть відомі основні розміри передачі, такі як, наприклад, коефіцієнт діаметра черв'яка та швидкість ковзання витка черв'яка по зубу черв'ячного колеса, необхідно виконати повторне уточнення ККД.

Величину останнього уточненого ККД черв'ячної передачі слід використовувати при виконанні теплового розрахунку редуктора.

Дані таблиці І вірогідні для передач, в яких вали спираються на підшипники кочення або підшипники ковзання рідинного тертя, причому втрати потужності на тертя в підшипниках враховані в ККД передач. Якщо ж в передачах приводу вали будуть встановлені на підшипники ковзання з напіврідинним тертям, то слід табличні зна­чення ККД зменшити на 0,01 ... 0,015.

Якщо в приводі застосовано пасові передачі з натяжними або відтяжними роликами, то при визначенні загального ККД привода слід додатково враховувати втрати в парі підшипників кочення, на яких звичайно обертається ролик. У зв'язку з тим, що пас в даних передачах додатково перегинається, крім місць на ведучому та ве-

деному шківах іще й на ролику, для розрахунку загального ККД привода слід табличні значення ККД зменшувати на 0,01 ... 0,015,

Т Таблиця 1. Наближені значення ККД передач та інших елементів приводів

Назва елементів привода	ККД
1.Відкрита зубчаста передача: а) з циліндричними колесами б) з конічними колесами	0,96…0,95 0,95…0,94
2. Один ступінь зубчастого редуктора, що виконаний за 8 або 9 ступінню точ­ності: а) з циліндричними колесами б) з конічними колесами	0,975…0,970 0,96…0,95
3.Один ступінь черв'ячного редуктора: а) з однозахідним черв'яком б) з двозахідним черв'яком в) з чотиризахідним черв'яком	0,75…0,70 0,82…0,75 0,92…0,87
4.Ланцюгова передача (ланцюг втулковий, роликовий або зубчастий): а) відкрита б) закрита	0,94…0,92 0,98…0,96
5.Пасова передача: а) з плоским або клиновим пасом б) з зубчастим пасом	0,97…0,96 0,92…0,98
6.Підшипники (одна пара,мастило рідке): а) кочення б) ковзання	0,995…0,990 0,985…0,980
7.Муфти компенсуючі (пружні та жорсткі)	0,995…0,985
8.Муфти шарнірні	0,99…0,98
9.Хвильова зубчаста передача: а) редуктор б) мультиплікатор	0,80…0,90 0,60…0,70

Пр Примітки: 1. В підшипниках з напіврідким мастилом ККД зменшують на 0,01 ... 0,015.

2.ККД передач наведені з урахуванням втрат в підшип­никах кочення.

В пасових же передачах, які працюють з попереднім натягом для забезпечення сили тертя паса об шків, втратами тертя в підшипни­ках натяжного (відтяжного) ролика нехтувати не слід.

В приводах, які студенти розробляють при виконанні курсових проектів, звичайно застосовують також муфти.

В одному випадку муфту використовують для з'єднання вала дви­гуна з вхідним валом редуктора (швидкохідна), а в іншому для з'єднання вихідного вала редуктора з приводним валом робочої ма­шини (транспортера, лебідки і т.д.) (тихохідна).

Оскільки при встановленні двигуна і редуктора на загальній ра­мі допуски на співвісність їх валів незначні, то для пружних швид­кохідних муфт слід вибирати значення ККД, яке ближче до верхньої межі (табл. 1), і навпаки, для жорсткої компенсуючої муфти (тихохідної), що з'єднує складальні одиниці, встановлені, як прави­ло, на окремих рамах, слід вибирати при кінематичному розрахунку значення ККД, яке ближче до нижньої межі. Це пояснюється тим, що жорстка муфта звичайно працює з більшою неспіввісність валів, ніж пружна.

В сільськогосподарському машинобудуванні до цього часу ще ши­роко використовують машини, в яких один двигун приводить в рух декілька органів, що мають різну споживану потужність ( ).У таких випадках потрібна потужність двигуна визначається як сума потрібної потужності по кожному потоку (відбору) з урахуванням втрат, що обумовлюються відповідними ККД ( ).

Тоді

. (3)

Так як електротехнічна промисловість виготовляє двигуни однієї потужності з різною кутовою швидкістю вихідного вала (табл. 6), то потрібно встановити границі кутової швидкості магнітного поля статора, щоб правильно вибрати електричний двигун.

З цією метою враховують орієнтовні значення передаточних чи­сел передач, що входять в привод, та задану кутову швидкість ви­хідного вала трансмісії або ведучого вала робочої машини.

, (4)

де - потрібна кутова швидкість вала електричного двигуна, рад/с; - кутова швидкість вихідного вала або ва­ла робочої машини (величина вибирається із завдання до курсового проектування), рад/с; - відповідно мінімальне та максимальне загальне передаточне число привода.

Якщо до привода входить декілька передач, що кінематично з'єднані послідовно, то загальне передаточне число буде дорівню­вати добутку передаточних чисел окремих передач:

, (5)

де U₁,U₂,U_n - рекомендовані значення передаточних чисел окремих передач, які входять до складу приводу (пасової, ланцюго­вої, зубчастої, черв'ячної або іншої).

Якщо ж потужність одного потоку передається двома парами зубчастих коліс паралельно, то при визначенні загального переда­точного числа їх враховують як одну пару.

Практикою експлуатації механічних передач встановлено рекомен­довані значення передаточних чисел, які наведені в таблиці 2. Од­нак, передаточні числа можна приймати, в окремих випадках, дещо більшими або меншими, ніж рекомендовані в таблиці, але разом з тим не слід виходити за межі максимально допустимих передаточних чисел. Мінімальне передаточне число може бути прийнято рівним одиниці (крім черв'ячної передачі).

Границі потрібної кутової швидкості вала двигуна, обмежені за формулою 4, можуть бути більші або менші кутових швидкостей магніт­ного поля статора існуючих електродвигунів, а в деяких випадках одночасно ці границі задовольняють декілька двигунів. В тому разі, коли границі потрібної кутової швидкості більші, ніж найбільша швидкість магнітного поля статора 314 рад/с, то приймають двигун з найбільш близьким до , тобто двигун з 314 рад/с. Коли границі потрібної кутової швидкості менші

ніж найменша швидкість магнітного поля статора рад/с, то приймають двигун з рад/с.

Т Таблиця 2. Рекомендовані та максимальні значення передаточних чисел U для різних типів передач

Тип передачі	Значення U
	рекомендоване	максимальне
Зубчаста циліндрична в закри­тому корпусі (одна ступінь)	3…5	10
Закрита зубчаста конічна	2…3	8
Зубчаста відкрита з циліндрич­ними колесами	4…7	20
Відкрита зубчаста з конічними колесами	2…5	10
Закрита черв'ячна	10…40	500
Відкрита черв'ячна	15…60	1000
Ланцюгова (ланцюг втулковий, роликовий або зубчастий)	2…5	8
Пасова з плоским пасом клиновим пасом зубчастим пасом	2…4 2…4 2…5	15 15 20
Хвильова зубчаста	60…300	90000

Якщо ж в границі потрібної кутової швидкості вала електродвигуна входять одночасно декілька двигунів з різною синхронною швидкістю магнітного поля статора, то тоді враховують такі показ­ники, як ККД двигуна, його масу та ціну. При цьому зручно користуватися даними таблиці 6.

Тут доцільно зауважити, що ККД електродвигуна, як правило, зростає із збільшенням частоти обертання його вала. Разом з тим, при виборі швидкохідного двигуна зростає загальне передаточне чис­ло привода, а відповідно і його маса, габарити та вартість. В зв'язку з цим питання вибору частоти обертання вала електродви­гуна слід остаточно вирішувати з урахуванням характеристик двигу­на і привода.

Якщо на першому ступені привода встановлено черв'ячну, циліндричну прямозубу або прямозубу конічну передачу, то краще вибирати двигуни, у яких кутова швидкість магнітного поля статора

не перевищує 157 рад/с. У випадках, коли розраховують привод з декількома вихідними валами, які мають різну частоту обертання (наприклад, ) слід обчислювати границі кутової швидкості вала електро­двигуна окремо по кожному потоку потужності і користуватись таки­ми залежностями:

(6)

При цьому вибирають номінальну кутову швидкість вала електро­двигуна таку, щоб вона входила в усі границі швидкостей, які одержані після вирішення рівнянь (6). Перевагу при обранні номі­нальної швидкості слід надавати такій границі, яка визначена для потоку потужності з найбільшим значенням або яка б забезпечува­ла одночасно декілька потоків, сумарна потужність яких найбільша.

Після визначення необхідної потужності та кутової швидкості вала електродвигуна згідно таблиці 6 вибирають такий двигун, що найбільш повно відповідає вимогам, і записують його технічні да­ні та вказують виконання.

Потім визначають недовантаження або перевантаження двигуна, величину якого встановлюють за такою формулою:

, (7)

де - процент недовантаження двигуна; Р_ном - номінальна потужність вибраного двигуна, кВт; (береться по таблиці 6); - потрібна потужність двигуна, кВт.

При розрахунках допустиме від'ємне значення , тобто перевантаження двигуна, але не більше 5 ... 6 %.

При дальшому збільшенні перевантаження двигуна може статись перегрівання, навіть вихід а ладу двигуна при тривалій його ро­боті. Тепер широко експлуатуються трифазні асинхронні двигуни серії А, А2, 3А, 4А, 4АМ та АІ. Однак, при проектуванні нових при­водів слід орієнтуватись лише на серію АІ, двигуни якої відповідають рівню розвитку світового електромашинобудування і є новою серією, яку розробили країни, що входять до

складу Інтер-єлектро. Ці двигуни повинні найближчим часом повністю замінити двигуни серій 4А, 4АМ та попередніх серій.

Двигуни цієї серії виконуються у таких двох варіантах:

1. варіант, що розрахований для поставок в середині країни та на експорт;

2. варіант, що розрахований лише для поставок на експорт.

Двигуни серії АІ на відміну від двигунів серії 4А мають:

покращені енергетичні показники;

покращені пускові характеристики;

підвищені показники надійності;

покращені віброакустичні характеристики (рівень шуму знижено порівняно з серією 4А на 10 ... 15 дБ);

знижено витрату активних металів (міді на 25 %, електротех­нічної сталі на 4 %);

знижено масу двигуна на 10 ... 15 %;

знижено масу конструктивних матеріалів на 15 ... 20 %.

Двигуни цієї серії мають такі показники надійності:

ймовірність безвідмовної роботи за 20000 годин напрацювання - не менше 0,9;

встановлений ресурс між операціями відновлення (заміна під­шипників та обмоток) - не менше 20000 годин;

встановлений строк служби до списання - не менше 15 років (але не більше 45000 годин);

середній строк служби до капітального ремонту - не менше 10 років (але не більше 20000 годин).

Структура позначення типорозміру двигунів серії АІ аналогіч­на структурі позначень серії 4А і відрізняється лише першими трьома літерами:

Дві перші літери (АІ) означають вид двигуна (асинхронний но­вої серії країн Інтерелектро).

Третя літера визначає варіант прив'язування.

Р - за 1 варіантом;

С - за 2 варіантом (тобто лише на експорт).

Четверта літера визначає матеріал станини та підшипникових щитів (якщо немає ніякої

літери, то станина і шити виготовлені з чавуну, літера X - станина з алюмінію, а щити чавунні, літера А - станина і щити з алюмінію).

71, 80, 90 - висота від осі обертання вала електродви­гуна до опорних площин лап, мм;

S,L,М - установчі розміри по довжині корпуса двигуна (короткий, середній, довгий);

А, В - позначення довжини осердя, мм (перша довжина, корот­ке осердя - А, друга довжина, довге осердя – В);

2, 4, 6, 8 - число полюсів (2р).

Вже освоєно виготовлення двигунів серії АІР з такими висота­ми обертання:

7І, 80, 90, 100 мм згідно ТУ 16-525.564-84;

113, 132 мм згідно ТУ 16-525.571-84;

160, 180 мм згідно ТУ 16-526.621-85.

Приклад умовного позначення: АІРХ 112МВ6 (ТУ 16-525.571-84) - електродвигун асинхронний, короткозамкнутий, серії країн Інтерелектро, станина алюмінієва, а щити підшипників чавунні, висота осі обертання вала над опорною площиною 112 мм, установчий роз­мір по довжині корпуса - довгий, довге осердя, шестиполюсний, виконано двигун згідно з вищезгаданими технічними умовами (ТУ).

При виборі двигунів слід вказувати також форму виконання, а для цього бажано познайомитись з рисунками, що додаються до таб­лиць 7,8,9,10 та 11.

МЕТОДИКА РОЗПОДІЛУ ЗАГАЛЬНОГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА ЗА СТУПЕНЯМИ ПРИВОДА ТА ВИЗНАЧЕННЯ ВИХІДНИХ ДАНИХ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ

ПЕРЕДАЧ

Після вибору електродвигуна і встановлення його виконання слід визначити фактичне значення передаточного числа приводу. При цьому використовують таку залежність:

, (8)

де U_ф.заг - фактичне значення загального передаточного числа привода; -номінальна кутова швидкість вала електродви­гуна, рад/с,

, (9)

- задана кутова швидкість ведучого вала робочої ма­шини або вихідного вала трансмісії, рад/с.

Загальне передаточне число необхідно розподілити між окреми­ми передачами, що входять до складу привода. Але, оскільки загаль­не передаточне число дорівнює добутку складових передаточних чи­сел (див. формулу 5), то однозначне рішення одержати одразу не­можливо.

Розподіл загального передаточного числа на складові множники допускає множину рішень. Можна, наприклад, встановити двоступінчастий редуктор і звільнитись від пасової або ланцюгової передачі. А за допомогою черв'ячного редуктора можна обійтись без обох пе­редач. Однак, ККД черв'ячного редуктора значно нижчий, ніж зуб­частого. Крім того, черв'ячний редуктор поступається і по довго­вічності. Практично при вирішуванні питання про переваги того чи іншого варіанта кінематичної схеми слід брати до уваги не лише габарити, але й надійність, економічність, зручність монтажу та експлуатації.

В практиці розрахунку приводів конструктори наводять декіль­ка варіантів розподілу передаточних чисел за ступенями, а потім після аналізу їх вартості, габаритних розмірів та технологічнос­ті конструкції спиняються на одному з них.

При виконанні курсових проектів студенти звичайно виконують одне обчислення, причому вибір передаточних чисел можна вважати задовільним, якщо загальне передаточне число рівномірно розподі­лене між редуктором і пасовою або ланцюговою передачею. В цьому випадку вибрані значення передаточних чисел повинні знаходитись в рекомендованих межах (див., наприклад, табл.2). Однак, при роз­поділі передаточних чисел можливі такі випадки, коли зубчастий редуктор (крім черв'ячного), пасову або ланцюгову передачу дово­диться приймати з дещо меншим передаточним числом, ніж рекомен­довані.

Але при цьому менше одиниці передаточне число брати не слід. Якщо ж в приводі застосовано редуктор з двома і більше ступенями, то необхідно окремо іще провести розподіл передаточ­них чисел за ступенями редуктора. Від правильного розподілу передаточного числа редуктора за ступенями значною мірою залежать габарити і маса редуктора, зручність підведення мастила до місць тертя і, зокрема, до зубів кожного ступеня, раціональність конст­рукції корпуса і, як наслідок, витрата металу та вартість редук­тора.

Так, для двоступінчастого циліндричного редуктора з розмі­щенням валів в горизонтальній площині, виконаного за розгорнутою схемою з передаточним числом U_P=8…40, при умові одержання найменшої сумарної міжосьової відстані та мінімальної висоти ре­дуктора, передаточне число тихохідного ступеня можна визначити з такого рівняння:

, (10)

де - передаточне число тихохідного ступеня двосту­пінчастого редуктора; - передаточне число всього редуктора.

Для двоступінчастого співвісного редуктора передаточне число швидкохідного ступеня визначають за такою залежністю:

, (11)

де - передаточне число швидкохідного ступеня двоступін­частого редуктора.

Якщо ж в приводі застосовано комбінований редуктор з коніч­ними і циліндричними колесами, то передаточне число всього редук­тора між окремими ступенями слід розподіляти за такою наближеною залежністю:

, (12)

де ,- передаточне число циліндричними зубчастими коле­сами (тихохідний ступінь).

Тоді швидкохідний ступінь циліндричного редуктора буде мати таке передаточне число:

, (13)

а для конічно - циліндричного редуктора передаточне число ко­нічними зубчастими колесами

, (14)

Існує ГОСТ 2185-66 на нормальні передаточні числа зубчастих редукторів. Нижче наводиться витяг із цього ГОСТу:

1 ряд: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5;

2 ряд: 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9,0; 11,2.

Однак, при виконанні курсових проектів студенти виконують інди­відуальні завдання, а тому дозволяється вибір передаточних чисел з відхиленням від перелічених стандартних значень.

Значення передаточних чисел уточнюються при остаточному розра­хунку передач, зокрема, при визначенні кількості зубів шестірні і колеса зубчастих передач або при визначенні розрахункових діа­метрів шківів пасових передач, а також кількості зубів зірочок ланцюгових передач.

В наступних розрахунках визначають кутову швидкість кожного вала привода і потужність на кожному валу привода з урахуванням втрат в передачах та інших елементах трансмісії, які повинні відбутись до того часу, коли буде забезпечено обертання вала, що розглядається. При цьому в розрахунок беруть потрібну потужність електродвигуна, тому що потрібно з навчальною метою одержати не­обхідне число індивідуальних завдань.

На виробництві ж з метою можливості форсування роботи привода розрахунок потужності на кожному валу привода, а, відповідно, і розрахунок передач слід виконувати лише за номінальною потужністю двигуна, яка частіше буває більшою за потрібну.

Якщо ж двигун вибрано з деяким перевантаженням (допустимо 5 ... 6 % ), то на виробництві також необхідно визначити вихідні дані на валах за потрібною потужністю двигуна.

Закінчуються розрахунки складанням таблиці вихідних даних ддя розрахунку передач привода (див. приклади).

В таблицю записують потужність та кутову швидкість ведучого вала передачі, вказують передаточне число, а в деяких випадках вказують також крутний момент на ведучому

валу передачі, який визначають за такою залежністю:

, (15)

де - крутний момент на валу, який розглядають, Нм; - потужність на валу, що розглядають, кВт; - кутова швидкість вала, на якому визначають крутний момент, рад/с.

ПРИКЛАДИ ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКІВ

Приклад 1.

Виконати кінематичний розрахунок привода ланцюгово-планчатого транспортера (рис. 1), що складається з таких складових час­тин: електродвигуна І, муфти 2, черв'ячного редуктора 3, відкритої ланцюгової передачі 4, ведучого вала 5 ланцюгового транспортера, рами 6 під двигун та редуктор, рами 7 транспортера.

Вихідні дані для розрахунку:

=3,8 кВт - потужність на ведучому валу транспортера;

=8,5 рад/с - кутова швидкість ведучого вала транспортера;

=35° - кут нахилу ланцюгової передачі до горизонту.

І.Визначимо потрібну потужність електродвигуна

,

де - загальний коефіцієнт корисної дії привода, який визначається так:

,

= 0,995 ... 0,985 - ККД пружної компенсуючої муфти; =0,82 ... 0,75 - ККД закритої черв'ячної передачі (попередньо прийнято двозахідний черв'як); =0,94 ... 0,92 - ККД відкри­тої ланцюгової передачі.

Значення ККД передач та муфти взяті з таблиці І. Для розра­хунків приймаємо = 0,985, =. 0,75, =0,92.

Тоді загальний ККД привода буде:

Потрібна потужність двигуна

кВт.

Приймаємо електродвигун з номінальною потужністю =5,5 кВт, який буде недовантажений на

Рис.1. Схема урухомника ланцюгово-планчатого транспортера

Знак "-" говорить, що двигун перевантажений, але допустимо, так як максимальне перевантаження 5...6 %.

2.Визначимо потрібну кутову швидкість обертання вала електро­двигуна , рад/с

,

де , - відповідно за­гальні мінімальне та максимальне передаточні числа передач привода:

,

тут U₁.U₂- рекомендовані значення передаточних чисел відповідно закритої черв'ячної та відкритої ланцюгової передач (табл.2).

Тоді рад/с.

Враховуючи, що вал електродвигуна безпосередньо з'єднаний муфтою з валом черв'яка, приймаємо дещо меншу частоту обертання магнітного поля статора = 157 рад/с.