3 Последовательность расчета
1 Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
(параметры выходного вала привода – из технического задания).
Варианты:
а)
,
Н;
,
м/с;
,
мм;
,
град.
б)
,
Н·м;
,
мин-1.
ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ:
1. Мощность на выходном валу привода, кВт
1.а)
;
1.б)
.
2. Коэффициент
полезного действия (КПД) привода
(точность – 3 знака после запятой), где
- ориентировочные величины КПД различных
видов механических передач и отдельных
элементов привода (таблица 1.1)
Таблица 1.1 –
Ориентировочные значения КПД передач
и элементов привода
.
Передача или элемент привода |
Закрытая |
Открытая |
Цилиндрическая зубчатая передача |
0,95...0,98 |
0,92...0,94 |
Коническая зубчатая передача |
0,94...0,97 |
0,91...0,93 |
Червячная передача
с числом заходов червяка
|
|
|
- несамотормозящая
|
0,68...0,72 |
0,52...0,62 |
|
0,73...0,78 |
0,62...0,72 |
|
0,78...0,84 |
|
- самотормозящая |
0,45 |
0,40 |
Цепная передача |
0,94...0,96 |
0,90...0,92 |
Ременная передача |
|
|
- клиновая |
0,93...0,95 |
|
- плоская |
0,94...0,96 |
|
Подшипники качения (одна пара) |
0,990...0,995 |
|
Муфты |
0,98...0,99 |
|
Примечание: КПД передач представлены без учета КПД подшипников. |
||
Для привода (рисунок
1.1)
.
При определении рекомендуется КПД
отдельных передач и элементов привода
размещать в порядке передачи момента
от электродвигателя к выходному валу
привода, группируя их по отдельным
валам.
3. Расчетная мощность электродвигателя, кВт
.
4. Частота вращения выходного вала, мин-1
4.а)
;
4.б)
(известна).
5. На основании рекомендуемых min и max величин передаточных чисел u для различных типом механических передач (таблица 1.2) определяют рекомендуемое min и max передаточное число привода
;
.
1, 2, 3, 4 – Валы привода (1 – входной; 2, 3 – промежуточные; 4 – выходной);
А – электродвигатель, Б – передача клиноременная, В – передача коническая закрытая, Г – передача цилиндрическая закрытая, Д – подшипниковый узел, Е – звездочка цепной передачи, относящаяся к рабочей машине, которая не входит в состав привода; Ж – рама привода.
Рисунок 1.1 – Схема привода.
Таблица 1.2 – Рекомендуемые значения передаточных чисел.
Вид передачи |
Передаточное число |
|
Рекомендуемое |
max |
|
Закрытая |
|
|
- цилиндрическая |
|
|
- быстроходная |
3,1...5,0 |
8 |
- тихоходная |
2,5...4,0 |
6,3 |
- шевронная |
3,0...5,0 |
8 |
- коническая |
|
|
- прямозубая |
2,0...3,0 |
5 |
- косозубая |
4,0...6,0 |
7 |
Открытая |
|
|
- цилиндрическая |
4,0...7,0 |
12 |
- коническая |
3,0...5,0 |
7 |
Червячная передача с числом заходов червяка |
28...50 |
80 |
|
14...40 |
60 |
|
8,0...30 |
40 |
Клиноременная |
2,0...5,0 |
7 |
Плоскоременная |
2,0...4,0 |
6 |
Цепная |
2,0...5,0 |
7 |
Примечание: Стандартные значения передаточных чисел используются при проектировании редукторов серийного и массового производства. |
||
6. Расчетная min и maxчастота вращения вала электродвигателя, мин-1
;
.
7. По каталогу
(таблица 1.3) выбирают электродвигатель
(тип электродвигателя,
,
,
)
из условий:
;
.
8. Действительное общее передаточное число привода (точность – 3 знака после запятой)
.
9. Действительные
передаточные числа передач привода
выбирают так
,
,
,
... , чтобы
(точность – 3 знака после запятой).
Таблица 1.3 – Параметры асинхронных электродвигателей.
Тип электродвигателя |
, кВт |
, мин-1 |
|
|
Масса, кг |
|
... |
|
|
|
|
|
|
4А71А2У3 |
1,1 |
2840 |
2,0 |
0,004 |
12,0 |
19 |
4А80А2У3 |
1,5 |
2835 |
2,0 |
0,061 |
14,0 |
22 |
4А80В2У3 |
2,2 |
2865 |
2,0 |
0,091 |
16,0 |
22 |
4А90L2У3 |
3,0 |
2905 |
2,0 |
0,139 |
25,0 |
24 |
4А100S2У3 |
4,0 |
2865 |
2,0 |
0,139 |
34,0 |
28 |
4А100L2У3 |
5,5 |
2910 |
2,0 |
0,210 |
60,0 |
28 |
4А112М2У3 |
7,5 |
2920 |
2,0 |
0,318 |
71,0 |
32 |
4А132М2У3 |
11,0 |
2930 |
2,0 |
0,318 |
100 |
38 |
4А160S2У3 |
15,0 |
2920 |
2,0 |
0,485 |
115 |
42 |
4А160М2У3 |
18,5 |
2930 |
1,9 |
0,725 |
130 |
48 |
4А180S2У3 |
22,0 |
2920 |
1,9 |
0,725 |
165 |
48 |
... |
|
|
|
|
|
|
4А80А4У3 |
1,1 |
1420 |
2,0 |
0,226 |
14,0 |
22 |
4А80В4У3 |
1,5 |
1415 |
2,0 |
0,345 |
17,2 |
22 |
4А90L4У3 |
2,2 |
1425 |
2,0 |
0,516 |
25,0 |
24 |
4А100S4У3 |
3,0 |
1415 |
2,0 |
0,788 |
26,0 |
28 |
4А100L4У3 |
4,0 |
1435 |
2,0 |
0,788 |
34,0 |
28 |
4А112М4У3 |
5,5 |
1450 |
2,0 |
1,19 |
62,0 |
32 |
4А132S4У3 |
7,5 |
1450 |
2,0 |
1,80 |
73,0 |
38 |
4А132М4У3 |
11,0 |
1460 |
2,0 |
1,80 |
105 |
38 |
4А160S4У3 |
15,0 |
1460 |
2,0 |
2,74 |
125 |
42 |
4А160М4У3 |
18,5 |
1470 |
1,9 |
4,10 |
165 |
48 |
4А180S4У3 |
22,0 |
1465 |
1,9 |
4,10 |
175 |
48 |
... |
|
|
|
|
|
|
4А80В6У3 |
1,1 |
930 |
1,9 |
0,624 |
15,6 |
22 |
4А90L6У3 |
1,5 |
945 |
1,9 |
0,952 |
24,0 |
24 |
4А100L6У3 |
2,2 |
960 |
1,9 |
1,42 |
33,0 |
28 |
4А112МА6У3 |
3,0 |
950 |
1,9 |
2,17 |
54,0 |
32 |
4А112МВ6У3 |
4,0 |
950 |
1,9 |
2,17 |
66,0 |
32 |
4А132S6У3 |
5,5 |
950 |
1,9 |
3,27 |
72,0 |
38 |
4А132М6У3 |
7,5 |
960 |
1,8 |
4,95 |
100 |
38 |
4А160S6У3 |
11,0 |
960 |
1,8 |
7,56 |
125 |
42 |
4А160М6У3 |
15,0 |
975 |
1,8 |
7,56 |
170 |
48 |
4А180М6У3 |
18,5 |
960 |
1,8 |
11,3 |
205 |
55 |
4А200М6У3 |
22,0 |
975 |
1,8 |
11,3 |
240 |
55 |
... |
|
|
|
|
|
|
,
кг·м2
,
ммОкончание таблицы 1.3.
4А90LВ8У3 |
1,1 |
705 |
1,8 |
1,28 |
26,3 |
24 |
4А100L8У3 |
1,5 |
720 |
1,8 |
1,95 |
31,0 |
28 |
4А112МА8У3 |
2,2 |
710 |
1,8 |
2,92 |
53,0 |
32 |
4А112МВ8У3 |
3,0 |
710 |
1,8 |
4,46 |
65,0 |
32 |
4А132S8У3 |
4,0 |
705 |
1,8 |
4,46 |
85,0 |
38 |
4А132М8У3 |
5,5 |
710 |
1,8 |
6,71 |
95,0 |
38 |
4А160S8У3 |
7,5 |
705 |
1,7 |
10,2 |
115 |
42 |
4А160М8У3 |
11,0 |
730 |
1,7 |
15,5 |
165 |
48 |
4А180М8У3 |
15,0 |
725 |
1,7 |
15,5 |
205 |
55 |
4А200М8У3 |
18,5 |
720 |
1,7 |
23,2 |
255 |
55 |
4А200L8У3 |
22,0 |
725 |
1,7 |
23,2 |
295 |
60 |
... |
|
|
|
|
|
|
10. Силовые и кинематические параметры валов привода
,
кВт;
,
мин-1;
,
Н·м.
Для привода, схема которого представлена на рисунке 1.1, указанные параметры представлены в таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Силовые и кинематические параметры валов привода (рисунок 1.1)
Вид передачи |
Параметры передачи |
Вал |
|
|
|
|
|
|
|
(таблица 1.3) |
|||
Ременная Коническая Цилиндрическая |
|
1 2 3 4 |
|
|
|
|
,
кВт
,
мин-1
,
Н·м
,
мм
11. Предварительно определяют диаметры валов привода из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях, мм
где
- для всех валов (кроме червяков) (меньшие
величины – для быстроходных валов,
большие – для тихоходных валов);
- для червяков.
Полученные значения округляют до больших целых величин, оканчивающихся на 0 или 5 мм.