
0442 / 1
.pdf
2.КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
2.1.Исходные данные
2.1.1.Окружное усилие на звездочке: F3 = 8.9кН;
2.1.2.Скорость цепи: Vц = 0.63м/сек;
2.1.3.Шаг цепи трансортера: Pзв = 100мм;
2.1.4.Число зубьев: Z = 9;
2.1.5.Режим нагружения: Iн = 2;
2.1.6.Расчетный ресурс: ts = 10000часов;
2.1.7.Производство: P = 1000штук/год;
2.1.8.На рис.1 приведена кинематическая схема привода в соответствии с заданием
Рис.1 Кинематическая схема
2.2. Определение мощностей, передаваемых валами.
2.2.1.Определение мощности, передаваемым валом4. P3 = F3 Vц = 8.9 0.63 = 5.6 кВт
2.2.2.Значения ηi для каждой передачи принимаем по рекомендациям
a) η1 = 0.87 - КПД червячной передачи; б) ηр = 0.95 - КПД ременной передачи; в) ηц = 0.94 - КПД цепной передачи;
г) ηпод = 0.99 - КПД одной пары подшипников.
2.2.3Общий КПД привода:
η= η1 ηц ηпод3 ηр = 0.87 0.94 0.993 0.95 = 0.75
с. 5 [2] с. 7 [2]
с. 5 [2]
тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вал 3: P3 = 5.6 |
|
кВт; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Вал 2: P2 |
= |
|
|
|
|
P3 |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
5.6 |
|
= 6.0кВт; |
||||||||||||
|
ηц |
ηпод |
|
|
|
0.94 |
0.99 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Вал 1: P1 |
= |
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
= 7кВт; |
|||||||||
|
|
η1 ηпод2 |
|
|
|
0.87 0.992 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Вал дв: |
Pдв |
= |
P1 |
|
= |
|
|
|
7.0 |
|
|
|
= 7.4кВт; |
|
|
||||||||||||||||||
ηр |
|
0.95 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
2.2.4 Определение частоты вращениявала 3: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Dзв |
= |
|
|
|
|
Pзв |
|
= |
|
|
|
100 |
|
|
|
= 292.0мм; |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
π |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
sin |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
n3 = |
|
6 104 |
Vц |
= |
|
6 104 |
0.63 |
|
= 41.0 |
об/мин; |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
π Dзв |
|
|
|
|
|
|
π |
292.0 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2.5. Передаточные числа ступеней привода представим в виде
Uобщ = U1_2 |
U2_3 U3_4 |
где |
|
|||
U1_2 |
= 2.5 |
- передаточное число клиноременной передачи; |
||||
U2_3 |
= |
15 |
- передаточное число |
червячной передачи; |
||
U3_4 |
= |
1.9 |
- передаточное число |
цепной передачи; |
||
Uобщ = U1_2 U2_3 U3_4 = |
2.5 |
15 1.9 = 71.25 |
2.2.6 Требуемая частота вращения вала электродвигателя: nтр = n3 Uобщ = 41 71.3 = 2921.3 об/мин;
2.3. Выбор электродвигателя.
2.3.2. Характеристика принятого двигателя.
По таблице 24.9 с 459 [2] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР132S4 ТУ 16-525.564-84 единой серии АИР с короткозамкнутым
ротором типа IM 1081, с мощностью Pэдв |
= 7.5кВт Kп_н = 2.2синхронной частотой |
|||||||||||||||
вращения nсин := 3000об/мин и скольжением s |
= 2%,закрытый, обдуваемый. Размеры и |
|||||||||||||||
конструкция представлены в табл 2 и рис 2. соответственно. |
||||||||||||||||
2.3.2.1. Скорость вала двигателя |
|
|
|
|
|
|||||||||||
nдв = nсин - nсин |
|
s |
|
= 3000 |
|
- 3000 |
|
2 |
|
= |
2940.0об/мин; |
|||||
100 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|||||||||
2.4. Фактическое значение частоты вращения вала 4. |
||||||||||||||||
Uобщ_ф |
= |
nдв |
= |
2940 |
= 72 |
|
об/мин; |
|
|
|
|
|
||||
n3 |
|
41 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Отклонение составит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
U = |
Uобщ - Uобщ_ф |
|
100 = |
|
71.25 - 72 |
|
100 |
= -1.04 % находится в пределах |
||||||||
|
Uобщ_ф |
72 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
допустимых значений (-3%< |
U<3%) |
|
|
|
|
|
||||||||||
2.5. Расчет частот вращений валов. |
|
|
|
|
|
2.5.1. Используем зависимость
ni = ni/U i-1+i
Вал дв: nдв = 2940 об/мин;
с. 5 [2]
с. 6 [2]
с. 5 [2]
с. 5 [2]
с. 8 [2]

|
Вал 1: |
n1 |
:= |
|
|
|
nдв |
|
= |
|
2940.0 |
|
= 1176.0об/мин; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
U1_2 |
|
|
2.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Вал 2: n2 |
= |
|
n1 |
|
= |
|
1176.0 |
|
|
= 78.4 |
|
об/мин; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
U2_3 |
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Вал 3: n3 |
= |
|
n2 |
|
= |
|
78.4 |
= 41.26 |
|
об/мин; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
U3_4 |
1.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2.6 Расчет угловых скоростей валов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с.8 [2] |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ωi = π·ni/30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
ωдв |
= |
|
π n1 |
|
= |
|
|
|
π 1176.0 |
= |
123.0 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Вал дв: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
30 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
π n1 |
|
|
|
|
π 1176.0 |
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Вал 1: |
ω1 |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 123.0 c |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
ω2 |
|
= |
|
π n2 |
= |
|
|
π 78.4 |
= 8.2 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Вал 2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
ω3 |
|
= |
|
π n3 |
= |
|
|
π 41.26 |
|
|
|
= 4.3 c |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Вал 3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2.7. Расчет крутящих моментов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Ti = Pi/ηiUi_i-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
F3 103 |
Dзв 10- 3 |
|
|
|
8.9 |
103 292.0 10- 3 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Вал 3: |
T3 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1299.0Hм; |
с. 10 [2] |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Вал 2: |
T2 |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
1299 |
|
|
= 734Hм; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
ηпод |
ηц |
|
U3_4 |
|
|
0.99 |
0.94 1.9 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Вал 1: |
T1 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T2 |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
734 |
|
|
|
= 57.4Hм; |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
U2_3 η1 ηпод2 |
|
|
|
15 0.87 0.992 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Вал дв: |
Tдв |
= |
|
|
|
|
|
T1 |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
57.4 |
|
|
|
|
= 24.2Hм; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
U1_2 ηр |
|
|
2.5 |
0.95 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
2.7.2. Расчет сведен в таблицу 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
№ Вала |
|
Передаточное |
|
Крутящий |
|
|
|
|
Мощность |
|
Частота |
Угловая скорость |
|
К.П.Д. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
число (U) |
|
|
|
|
|
|
момент на |
|
на валах, |
|
вращения валов |
вращения валов |
|
Передачи |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
валу, (Н·м) |
|
|
(кВт) |
|
|
(об/мин) |
(1/c) |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
дв. |
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24,2 |
|
|
|
|
|
|
|
7,4 |
|
|
|
|
2940 |
123 |
|
|
- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
57,4 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
1176 |
123 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,87 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
734 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
78,4 |
8,2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,94 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1299 |
|
|
|
|
|
|
5,6 |
|
|
|
|
41,3 |
4,3 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|