Методическое пособие 781

Рис. 5.14. План сил начального звена 1

151

Уравновешивающая сила:

5.2.4. Проверка силового расчёта

Проверку выполним с помощью «Рычага Жуковского». Для этого к повёрнутому плану скоростей приложим внешние силы механизма и силы инерции (рис. 5.15). Моменты представляем в виде пар сил.

Это приемлемо, т. к. допустимая ошибка составляет

10%.

152

Рис. 5.15. «Рычаг Жуковского» для исследуемого положения механизма

Пример выполнения листа 2 графической части представлен в прил. В.

153

5.3.Пример выполнения листа 3

5.3.1.Задание и исходные данные

Спроектировать механический привод рычажного механизма. Привод состоит из электродвигателя (1), ременной передачи (2), цилиндрического одноступенчатого редуктора

(3) и муфты (4). Режим работы переменный: L = 5 лет,

Kсут = 0,6, Kсут = 0,3.

Рис. 5.16. Кинематическая схема (а) и график нагрузки (б) привода

154

5.3.2.Кинематический расчёт привода

ивыбор электродвигателя

По табл. 2.6 находим максимальную уравновешивающую силу Fy. В третьем положении механизма величина Fy достигает максимального значения 581 Н.

Определим крутящий момент на валу кривошипа (выходной вал привода) из условия:

Tвых k Fy lAB ,

где k – коэффициент запаса, определяемый в зависимости от неучтенных нагрузок, степени влияния сил и моментов трения, условий эксплуатации (k = 1,2…3);

lАВ – длина кривошипа.

Tвых = 2 581 0,0294 = 34 Нм.

Коэффициент полезного действия (КПД) привода равен произведению частных КПД передач, входящих в привод

η = η1 η2 η3 … ηi .

Ориентировочные значения КПД различных передач и отдельных элементов привода приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2 Ориентировочные значения КПД передач и элементов

привода η

155

КПД исследуемого привода (определяется с точностью до 3 знака после запятой):

общ= закрреммппk,

передачи; рем=0,95 – КПД открытой ременной передачи;

м=0,98 – КПД муфты; пп=0,99 – КПД одной пары подшипников,

k – число пар подшипников привода (для рассматриваемого привода k = 2).

общ= 0,97 0,95 0,98 0,992 = 0,885.

Мощность на выходном валу привода, кВт

Расчётная мощность электродвигателя, кВт

По каталогу (табл. 8) выберем электродвигатель серии 4А из условия Nэд Nэд р. Для последующего расчёта рассмотрим четыре электродвигателя с одинаковой номинальной мощностью Nэд =2,2 кВт, но с различной частотой вращения вала под нагрузкой (номинальной частотой вращения)

nном.

156

Таблица 5.4 Передаточные числа понижающих передач

Выбор оптимального типа двигателя для исследуемого привода должен учитывать кинематические параметры привода. Поэтому окончательный выбор двигателя необходимо произвести после определения передаточных чисел ступеней привода.

Определим общее передаточное число привода для всех вариантов электродвигателя.

Unном .

n1

Производим разбивку общего передаточного числа, принимая для всех вариантов передаточное число ременной передачи Uрем = 2,3 (табл. 5.3).

Сведём все полученные результаты в табл. 10.

Сравним расчётные передаточные числа с ближайшими стандартными по ГОСТ 2185-66 (табл. 5.4). Расчётные значения не должны отличаться от стандартных более чем на 2,5% для величин передаточных чисел до 4,5 и на 4% для величин

158

более 4,5. Если данное условие не выполняется, то расчётное передаточное число реализовать не возможно.

Таблица 5.5 Варианты привода с различными типами двигателей

Анализируя полученные результаты можно сделать вывод о том, что применение двигателей типов 4А100L6У3 и 4А112МА8У3 не представляется возможным из-за слишком большого отклонения фактического передаточного числа. Использование в приводе асинхронных двигателей типов 4А80В2У3 и 4А90L4У3 даёт отклонение 1,5% расчётных передаточных чисел редуктора по сравнению со стандартными.

Таблица 5.6 Нормальные передаточные числа стандартных редукторов

Исходя из выше сказанного выбираем для привода трехфазный асинхронный электродвигатель общего назначения 4А80В2У3 с номинальной частотой вращения 2850

159

об/мин и ближайшим стандартным передаточным числом зубчатой передачи 2,5. Предварительное передаточное число ременной передачи

U = 5,82 / 2,5 = 2,328.

Определим мощность на валах редуктора с учётом выбранного электродвигателя:

– выходной вал

Nвых Nэд общ

Вращающий момент на валах, Нм:

– вал электродвигателя

160