2Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

По табл. 1.1[1] примем следующие значения КПД:

- для ременной передачи с клиновым ремнем: ₁ = 0,96

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

- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: ₃ = 0,975

- для открытой цепной передачи: ₄ = 0,925

Общий КПД привода вычисляем по формуле:

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

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

Подставляя, получим:

 = 0,96 · 0,975 · 0,975 · 0,925 · 0,99⁴ = 0,811

Угловая скорость на выходном валу будет:

_вых. = (2.2)

Подставляя значение n_вых., получаем:

_вых. = = 5,236 рад/с

Требуемая мощность двигателя будет:

P_треб. = (2.3)

После подстановки имеем:

P_треб. = = 1,614 кВт

В таблице П.1[1](см. приложение) по требуемой мощности выбираем электродвигатель 80B2, с синхронной частотой вращения n_{двиг.синх.}=3000 об/мин, с параметрами: P_двиг.=2,2 кВт и скольжением s=4,3% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения с учётом скольжения:

n_двиг. = n_{двиг.синх.} - (2.4)

Подставляя соответствующие значения, получаем:

n_двиг. = 3000 - = 2871 об/мин,

Угловая скорость:

_двиг. = (2.5)

В итоге получаем:

_двиг. = = 300,65 рад/с.

Oбщее передаточное отношение:

u_общ. = (2.6)

После подстановки получаем:

u_общ. = = 57,42

Для передач выбрали следующие передаточные числа:

u₁ = 1,5

u₂ = 4,5

u₃ = 3,55

u₄ = 2,5

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

Таблица 1. Частоты и угловые скорости вращения валов.

Вал	Частота вращения, об./мин	Угловая скорость вращения, рад/с
Вал 1-й	n1 = = = 1914	1 = = = 200,433
Вал 2-й	n2 = = = 425,333	2 = = = 44,541
Вал 3-й	n3 = = = 119,812	3 = = = 12,547
Вал 4-й	n4 = = = 47,925	4 = = = 5,019

Мощности на валах:

P_{ведущ.шкив.1-й передачи} = P_треб. = 1614Вт

P₁ = P_треб. · ₁ · _подш. = 1614 · 0,96 · 0,99 = 1533,946 Вт

P₂ = P₁ · ₂ · _подш. = 1533,946 · 0,975 · 0,99 = 1480,641 Вт

P₃ = P₂ · ₃ · _подш. = 1480,641 · 0,975 · 0,99 = 1429,189 Вт

P₄ = P₃ · ₄ · _подш. = 1429,189 · 0,925 · 0,99 = 1308,78 Вт

Вращающие моменты на валах:

T_{ведущ.шкив.1-й передачи} = = = 5368,369 H·мм = 5,368 H·м

T₁ = = = 7653,161 Н·мм = 7,653 Н·м

T₂ = = = 33242,204 Н·мм = 33,242 Н·м

T₃ = = = 113906,83 Н·мм = 113,907 Н·м

T₄ = = = 260765,093 Н·мм = 260,765 Н·м

По таблице П.1(см. приложение учебника Чернавского) выбран электродвигатель 80B2, с синхронной частотой вращения 3000 об/мин, с мощностью P_двиг.=2,2 кВт и скольжением 4,3% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг. = 2871 об/мин.

Таблица 2. Передаточные числа и КПД передач.

Передачи	Передаточное число	КПД
1-я ременная передача с клиновым ремнём	1,5	0,96
2-я закрытая зубчатая цилиндрическая передача	4,5	0,975
3-я закрытая зубчатая цилиндрическая передача	3,55	0,975
4-я открытая цепная передача	2,5	0,925

Таблица 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	1914	200,433	7653,161
2-й вал	425,333	44,541	33242,204
3-й вал	119,812	12,547	113906,83
4-й вал	47,925	5,019	260765,093