- •«Южно-Уральский государственный университет»
- •2.3 Выбор редуктора 12
- •Введение
- •1 Кинематический расчет привода. Выбор электродвигателя.
- •1.1 Определение мощности на валу исполнительного механизма
- •1.2 Определение расчетной мощности на валу двигателя
- •1.3 Определение частоты вращения вала исполнительного механизма
- •1.4 Определение частоты вращения вала электродвигателя
- •1.5 Выбор электродвигателя
- •2.3 Выбор редуктора
- •3 Проектирование клиноременной передачи
- •3.1 Предназначение ременной передачи
- •3.2 Параметры ременной передачи
- •3.3 Эскиз шкива
- •3.3 Эскиз сечения клинового ремня
- •4 Проектирование исполнительного органа
- •4.1 Проектный расчет вала
- •4.2 Подбор подшипников качения
- •4.3 Проектирование корпусных деталей
- •4.3.1 Проектирование корпуса для подшипника
- •4.3.2 Проектирование торцевой крышки с отверстием
- •4.3.3 Проектирование глухой торцевой крышки
- •4.4 Подбор шпоночных соединений
- •4.5 Проверочный расчет шпоночных соединений для вала исполнительного органа
- •4.6 Проверочный расчет вала исполнительного органа на статическую прочность по эквивалентному моменту
- •4.7 Проверочный расчет вала исполнительного органа на выносливость
- •4.8 Проверочный расчет подшипников исполнительного органа на ресурс
- •5 Проектирование муфты
- •5.1 Подбор аналогов
- •5.2 Расчет предохранительной полумуфты
- •5.3 Расчет пружин предохранительной муфты
- •Список литературы
1 Кинематический расчет привода. Выбор электродвигателя.
1.1 Определение мощности на валу исполнительного механизма
F4
= 4600 (Н
м)
– окружное усилие исполнительного
механизма;
V=1.2 (м/с) – линейная скорость исполнительного механизма.
1.2 Определение расчетной мощности на валу двигателя
Расчетная мощность на валу двигателя P1 определяется с учетом потерь в приводе:
где η - общий КПД привода.
Общий КПД привода вычисляется как произведение КПД отдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепи привода:
где η1 – КПД открытой клиноременной передачи η1 = 0.95;
η2 − КПД закрытой зубчатой конической передачи η2 = 0.96;
η3 – КПД закрытой зубчатой цилиндрической передачи η3= 0.97.
С
учетом это следует
0.89
1.3 Определение частоты вращения вала исполнительного механизма
Частота nk , мин – 1, вращения вала исполнительного механизма вычисляется по формуле:
=
1,2 (м/с) – линейная скорость исполнительного
механизма;
=
460 (мм)
– диаметр исполнительного механизма.
1.4 Определение частоты вращения вала электродвигателя
Частота вращения вала электродвигателя n1, мин-1:
где i – передаточное отношение привода, равное произведению передаточных отношений всех передач:
где (k-1) – число передач привода;
ij – передаточное отношение j-й передачи согласно кинематической схеме привода, где:
i1 – п. о открытой клиноременной передачи i1 = 2…3; [l]
i2 – п.о. закрытой зубчатой конической передачи i2 = 2…3; [l]
i3 – п. о. закрытой зубчатой цилиндрической передачи i3 = 3…6; [l]
Найдем среднее значение частоты вращения электродвигателя.
1.5 Выбор электродвигателя
Выбираем электродвигатель с частотой
вращения магнитного поля статора 1500
мин-1.
Электродвигатель выбираем из
справочника [10] по следующим критериям:
частота вращения вала nс
=1500 мин-1, этому соответствует
электродвигатель АИР 132S4/1440,
с паспортной мощностью
= 7.5 кВт, частотой вращения электромагнитного
поля статора n1=1440
мин-1 .Отношение
,
β=
1.3.
Двигатель и редуктор устанавливаются на раме (плите) в виде самостоятельных агрегатов, поэтому нужно применять двигатель на лапах исполнения IM1081.
Эскиз выбранного электродвигателя с указанием габаритных, присоединительных, установочных размеров приведен в таблице 1 и на рисунке 2.
Рисунок 2– Эскиз электродвигателя АИР132S4, исполнения IM 1081
Таблица 1
-
l30
h31
d30
l1
l10
l31
d1
d10
b10
h
325
247
288
80
140
89
38
12
216
132
2 Выбор редуктора
2.1 Определение передаточного отношения
привода и разбивка его по ступеням.
Уточним передаточное отношение привода:
Проведем разбивку передаточного
отношения привода между редуктором и
открытой клиноременной передачей,
находящейся вне редуктора. Вначале
назначим передаточное отношение iрем
открытой передачи,
рое
будет: iрем =2.
Вычислим передаточное отношение iред редуктора:
2.2 Определение мощностей, вращающих моментов
и частот вращения валов
Связь между мощностями, частотами вращения и вращающими моментами предыдущего и последующего валов:
где
– порядковый номер вала исполнительного
механизма,
=3.
Вращающие моменты на валах определим по формуле:
Тогда
Вращающий момент на 1 валу:
Вращающий момент 2 вала:
Вращающий момент на 4 валу:
Число оборотов на 2 валу:
Составим таблицу для упорядочивания данных:
Таблица 2
Силовые и кинематические параметры привода.
№ вала |
Мощность Р, кВт |
Частота вращения n, мин-1 |
Вращающий момент Т, Н∙м |
1 |
6.2 |
1440 |
41.12 |
2 |
5.89 |
719.9 |
78.13 |
3 |
5.65 |
– |
– |
4 |
5.48 |
49.85 |
1049.83 |
