Проверочные расчеты

Выбор двигателя, кинематический расчет привода [5]

1. Определение мощности и частоты вращения двигателя.

Требуемая мощность рабочей машины

Р_рм = Тω

где ω – угловая скорость колонны

Частота вращения колонны

n_рм = 6·10⁴v/πD = 6·10⁴·0,10/π500 = 3,8 об/мин

₃ = nπ/30 = 3,8π/30 = 0,40 рад/с

Р_рм = Тω = 2,4·0,40 = 0,96 кВт

Общий коэффициент полезного действия

η = η_мη_чпη_опη_пк²η_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

η_чп = 0,72 – КПД закрытой червячной передачи,

η_оп = 0,94 – КПД открытой зубчатой передачи,

η_пк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

η_пс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения,

η = 0,98·0,72·0,94·0,995²·0,99 = 0,650.

Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 0,96/0,650 = 1,48 кВт.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

Ближайшая большая номинальная мощность двигателя = 1,5 кВт

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 1.

Выбор типа электродвигателя

Вариант	Двигатель	Мощность	Синхронная частота вращения, об/мин	Номинальная частота вращения
1	4А80А2	1,5	3000	2850
2	4A80B4	1,5	1500	1415
3	4A90L6	1,5	1000	935
4	4A100L8	1,5	750	700

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм

где n₁ – частота вращения вала электродвигателя.

Рекомендуемые значения передаточных чисел:

- для червячной передачи 10÷35,5

- для открытой зубчатой 3÷7.

Принимаем для червячной передачи среднее значение u₁ =40,0 [2,c.54], тогда для открытой передачи u₂ = u/u₁ = u/40,0

Таблица 2.

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	750	372	246	184
Редуктора	40,0	40,0	40,0	40,0
Открытой передачи	18,8	9,3	6,15	4,60

Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к следующим выводам: варианты 1 и 2 исключаем из-за того, что передаточное число редуктора выходит за рекомендуемые пределы. Электродвигатель с числом оборотов 750 не рекомендуется применять из-за больших габаритов, окончательно делаем выбор в пользу варианта 3 с электродвигателем 4A90L6.

Выбираем асинхронный электродвигатель 4А90L6 [1c.406]:

мощность - 1,5 кВт,

синхронная частота – 1000 об/мин,

рабочая частота 935 об/мин.

2. Определение передаточного числа привода и его ступеней

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм = 935/3,8 = 246,1

Принимаем для червячной передачи u₁ = 40,0 [2,c.54], тогда для открытой передачи

u₂ = u/u₁ = 246,1/40,0 = 6,15