2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

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

- для закрытой червячной передачи: ₁= 0,85

- для ременной передачи с клиновым ремнем: ₂= 0,96

Общий КПД привода вычисляем по формуле:

 = ₁·₂·_подш.³·_муфты¹(2.1)

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

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

Подставляя, получим:

 = 0,85 · 0,96 · 0,99³· 0,98¹= 0,776

Угловая скорость на выходном валу будет:

_вых.=· n_вых./ 30 (2.2)

Подставляя значение n_вых., получаем:

_вых.= 3,142 · 80 / 30 = 8,378 рад/с

Требуемая мощность двигателя будет:

P_треб.= P_вых./(2.3)

После подстановки имеем:

P_вых.= 4,6 / 0,776 = 5,928 кВт

В таблице П.1[1](см. приложение) по требуемой мощности выбираем электродвигатель 112M2, с синхронной частотой вращения n_{двиг.синх.}=3000 об/мин, с параметрами: P_двиг.=7,5 кВт и скольжением s=2,5% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения с учётом скольжения:

n_двиг.= n_{двиг.синх.}- n_{двиг.синх.}· s / 100% (2.4)

Подставляя соответствующие значения, получаем:

n_двиг.= 3000-3000·2,5/100 = 2925 об/мин,

Угловая скорость:

_двиг.=· n_двиг./ 30 (2.5)

В итоге получаем:

_двиг.= 3,14 · 2925 / 30 = 306,305 рад/с.

Oбщее передаточное отношение:

u_общ.=_вход./_вых.(2.6)

После подстановки получаем:

u_общ.= 306,305 / 8,378 = 36,561

Для передач выбрали следующие передаточные числа:

u₁= 20

u₂= 1,83

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.= 2925	1=двиг.= 306,305
Вал 2-й	n2= n1/ u1= 2925 / 20 = 146,25	2=1/ u1= 306,305 / 20 = 15,315
Вал 3-й	n3= n2/ u2= 146,25 / 1,83 = 79,918	3=2/ u2= 15,315 / 1,83 = 8,369

Мощности на валах:

P₁= P_двиг.·_подш.·_{(муфты 1)}= 7,5 · 10³· 0,99 · 0,98 = 7276,5 Вт

P₂= P₁·₁·_подш.= 7276,5 · 0,85 · 0,99 = 6123,175 Вт

P₃= P₂·₂·_подш.= 6123,175 · 0,96 · 0,99 = 5819,465 Вт

Вращающие моменты на валах:

T₁= P₁/₁= (7276,5 · 10³) / 306,305 = 23755,734 Н·мм

T₂= P₂/₂= (6123,175 · 10³) / 15,315 = 399815,54 Н·мм

T₃= P₃/₃= (5819,465 · 10³) / 8,369 = 695359,661 Н·мм

По таблице П.1(см. приложение учебника Чернавского) выбран электродвигатель 112M2, с синхронной частотой вращения 3000 об/мин, с мощностью P_двиг.=7,5 кВт и скольжением 2,5% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг.= 2925 об/мин.

Таблица 2.2. Передаточные числа и КПД передач.

Передачи	Передаточное число	КПД
1-я червячная передача	20	0,85
2-я ременная передача с клиновым ремнём	1,83	0,96

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	2925	306,305	23755,734
2-й вал	146,25	15,315	399815,54
3-й вал	79,918	8,369	695359,661