2Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

По табл. 1.1[2] примем следующие значения КПД:

- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: ₁ = 0,975

- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: ₂ = 0,975

- для открытой цепной передачи: ₃ = 0,925

Общий КПД привода вычисляем по формуле:

 = ₁ · ₂ · ₃ · _подш.⁴ · _муфты¹ (2.1)

где _подш. = 0,99 - КПД одной пары подшипников.

_муфты = 0,98 - КПД одной муфты.

Подставляя, получим:

 = 0,975 · 0,975 · 0,925 · 0,99⁴ · 0,98¹ = 0,828

Делительный диаметр тяговой звёздочки:

D = (2.2)

Подставляя значения, получаем:

D = = 404,508 мм

где t - шаг зубьев тяговой звёздочки, Z - количество зубьев тяговой звёздочки.

Угловая скорость на выходном валу будет:

_вых. = (2.3)

После подстановки имеем:

_вых. = = 3,461 рад/с

Требуемая мощность двигателя будет:

P_треб. = (2.4)

Получаем:

P_треб. = = 7,186 кВт

В таблице 24.7[3] по требуемой мощности выбираем электродвигатель 4АМ132М6У3 (исполнение IM1081), с синхронной частотой вращения 1000 об/мин, с параметрами: P_двиг.=7,5 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг. = 870 об/мин,

Угловая скорость:

_двиг. = (2.5)

В итоге получаем:

_двиг. = = 91,106 рад/с.

Oбщее передаточное отношение:

u_общ. = (2.6)

После подстановки получаем:

u_общ. = = 26,324

Примем для передач, не входящих в редуктор, следующие передаточные числа из рекомендуемых диапазонов (см. табл. 1.2[2]):

u₃ = 1,65

Тогда суммарное передаточное число редуктора:

u_ред. = (2.7)

После подстановки имеем:

u_ред. = = 15,954

По формулам из таблицы 1.3[2] для двухступенчатого редуктора, выполненного по разветвлённой схеме, для тихоходной передачи получаем передаточное число:

u₂ = 0.88 · (2.8)

Подставляя, получим:

u₂ = 0.88 · = 3,515

Примем u₂ = 3,55

Тогда передаточное число для быстроходной передачи:

u₁ = (2.9)

Подставляя, получим:

u_ред. = = 4,494

Примем u₁ = 4,5

Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов сведены ниже в таблицу.

Таблица 2.1. Частоты и угловые скорости вращения валов.

Вал	Частота вращения, об./мин	Угловая скорость вращения, рад/с
Вал 1-й	n1 = nдвиг. = 870	1 = двиг. = 91,106
Вал 2-й	n2 = = = 193,333	2 = = = 20,246
Вал 3-й	n3 = = = 54,46	3 = = = 5,703
Вал 4-й	n4 = = = 33,006	4 = = = 3,456

Мощности на валах:

P₁ = P_треб. · _подш. · _{(муфты 1)} = 7,186 · 10³ · 0,99 · 0,98 = 6971,857 Вт

P₂ = P₁ · ₁ · _подш. = 6971,857 · 0,975 · 0,99 = 6729,585 Вт

P₃ = P₂ · ₂ · _подш. = 6729,585 · 0,975 · 0,99 = 6495,732 Вт

P₄ = P₃ · ₃ · _подш. = 6495,732 · 0,925 · 0,99 = 5948,467 Вт

Вращающие моменты на валах:

T₁ = = = 76524,675 Н·мм

T₂ = = = 332390,843 Н·мм

T₃ = = = 1139002,63 Н·мм

T₄ = = = 1721199,942 Н·мм

По таблице 24.7(см. приложение учебника Дунаева/Леликова) выбран электродвигатель 4АМ132М6У3 (исполнение IM1081), с синхронной частотой вращения 1000 об/мин, с мощностью P_двиг.=7,5 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг. = 870 об/мин,

Таблица 2.2. Передаточные числа и КПД передач.

Передачи	Передаточное число	КПД
1-я закрытая зубчатая цилиндрическая передача	4,5	0,975
2-я закрытая зубчатая цилиндрическая передача	3,55	0,975
3-я открытая цепная передача	1,65	0,925

Таблица 2.3. Рассчитанные частоты, угловые скорости вращения валов и моменты на валах.

Валы	Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, рад/мин	Момент, Нxмм
1-й вал	870	91,106	76524,675
2-й вал	193,333	20,246	332390,843
3-й вал	54,46	5,703	1139002,63
4-й вал	33,006	3,456	1721199,942