4. Требуемая мощность электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

^𝑃им

1,91

𝑃_тр =

= = 2,30 кВт.

𝜂 0,832

По справочнику выбираем электродвигатель асинхронный закрытый обдуваемый по ГОСТ 51689-2000 с заданной синхронной частотой вращения n_С=1500 об/мин. Выбираем тип электродвигателя АИР100S4 с характеристиками:

• номинальная мощность – N_Н=3,0 кВт;

• асинхронная частота вращения – n_АС=1435 об/мин;

• М_ПУСК/М_НОМ=2,0;

• М_MAX/М_НОМ=2,4.

Рис. 2 – Электродвигатель АИР100S4 исполнения 1М1081

l₁=60 мм; l₁₀=112 мм; l₃₀=362 мм; l₃₁=63 мм; d₁=28 мм; d₁₀=12 мм; d₃₀=235 мм; b₁₀=160 мм; h=100 мм; h₁₀=12 мм; h₃₁=263 мм.

Момент на валу электродвигателя определяется по формуле:

𝑇_эд =

9550 ∙ 𝑃_тр

^𝑛ас

9550 ∙ 2,3

= = 15,3 Н ∙ м.

1435

5. Общее передаточное число, передаточное число редуктора

Передаточное отношение привода определяется по формуле:

^𝑛ас

𝑛

𝑖_общ = 𝑖_рп ∙ 𝑖_б ∙ 𝑖_т =

им

1435

= = 20,5,

70

где i_РП – передаточное отношение клиноременной передачи; i_Б – передаточное отношение быстроходной передачи;

i_Т – передаточное отношение тихоходной передачи.

Передаточное отношение ременной передачи выбрано с учетом стандартных значений передаточных чисел по ГОСТ 2185-66, принято i_РП=1,8.

Передаточное отношение редуктора определяется по формуле:

𝑖_ред = 𝑖_б ∙ 𝑖_т =

6. Первый вариант расчёта

^𝑖общ

^𝑖рп

20,5

= _1,8 = 11,39.

1. Передаточные числа передач

Передаточное отношение тихоходной передачи определяется по формуле:

𝑖_т = 0,88 ∙ _√𝑖_ред = 0,88 ∙ √11,39 = 2,97.

Передаточное отношение быстроходной передачи определяется по формуле:

𝑖_б =

^𝑖ред

𝑖_т

11,39

= = 3,84.

2,97

2. Определение частот вращения валов

Частота вращения входного вала редуктора определяется по формуле:

^𝑛ас

𝑖

𝑛_𝐼 =

рп

1435

= = 797,22

1,8

об

.

мин

Частота вращения промежуточного вала редуктора определяется по формуле:

𝑛_𝐼𝐼 =

𝑛_𝐼

𝑖_б

797,22

= = 207,61

3,84

об

.

мин

Частота вращения выходного вала редуктора определяется по формуле:

^𝑛𝐼𝐼𝐼 ⁼

^𝑛𝐼𝐼

=

𝑖_т

207,61 об об

= 69,90 ≈ 𝑛_им = 70 . 2,97 мин мин

3. Определение мощностей на валах

Мощность на выходном вале редуктора определяется по формуле:

^𝑃им

𝜂

^𝑃𝐼𝐼𝐼 ⁼

муф

1,91

= _0,98 = 1,95 кВт.

Мощность на промежуточном вале редуктора определяется по формуле:

𝑃_𝐼𝐼 = _𝜂

^𝑃𝐼𝐼𝐼

• 𝜂

1,95

₂ = _{0,99 ∙ 0,982} = 2,05 кВт.

п т

Мощность на входном вале редуктора определяется по формуле:

𝑃_𝐼 = _𝜂

^𝑃𝐼𝐼

• 𝜂

2,05

= = 2,11 кВт.

0,99 ∙ 0,98

п б

4. Определение вращающих моментов на валах

Момент на входном валу определяется по формуле:

𝑇_𝐼 =

9550 ∙ 𝑃_𝐼

𝑛_𝐼

9550 ∙ 2,11

= = 25,3 Н ∙ м.

797,22

Момент на промежуточном валу определяется по формуле:

𝑇_𝐼𝐼 =

9550 ∙ 𝑃_𝐼𝐼

^𝑛𝐼𝐼

9550 ∙ 2,05

= = 94,3 Н ∙ м.

207,61

Момент на выходном валу определяется по формуле:

^𝑇𝐼𝐼𝐼 ⁼

9550 ∙ 𝑃_𝐼𝐼𝐼

^𝑛𝐼𝐼𝐼

9550 ∙ 1,95

= = 266,4 Н ∙ м.

69,9

7. Второй вариант расчёта

   1. Передаточные числа передач

Увеличим передаточное отношение тихоходной передачи на 15 процентов:

𝑖_т2 = 𝑖_т ∙ 1,15 = 2,97 ∙ 1,15 = 3,42

Передаточное отношение быстроходной передачи определяется по формуле:

𝑖_б2 =

^𝑖ред

^𝑖т2

11,39

= = 3,33.

3,42

2. Определение частот вращения валов

Частота вращения промежуточного вала редуктора определяется по формуле:

𝑛_𝐼

𝑖

^𝑛𝐼𝐼2 ⁼

б2

797,22

= _3,33 = 239,41

об мин^.

Частота вращения выходного вала редуктора определяется по формуле:

^𝑛𝐼𝐼𝐼2 ⁼

^𝑛𝐼𝐼2

𝑖

=

т2

239,41 об об

_3,42 = 70,003 _мин ≈ 𝑛_им = 70 _мин.

3. Определение вращающих моментов на валах

Момент на промежуточном валу определяется по формуле:

^𝑇𝐼𝐼2 ⁼

9550 ∙ 𝑃_𝐼𝐼

^𝑛𝐼𝐼2

9550 ∙ 2,05

= = 81,8 Н ∙ м.

239,41

Момент на выходном валу определяется по формуле:

^𝑇𝐼𝐼𝐼2 ⁼

9550 ∙ 𝑃_𝐼𝐼𝐼

^𝑛𝐼𝐼𝐼2

9550 ∙ 1,95

= = 266,0 Н ∙ м.

70,003

8. Третий вариант расчёта

   1. Передаточные числа передач

Уменьшим передаточное отношение тихоходной передачи на 15 процентов:

𝑖_т3 = 𝑖_т ∙ 0,85 = 2,97 ∙ 0,85 = 2,53

Передаточное отношение быстроходной передачи определяется по формуле:

𝑖_б3 =

^𝑖ред

^𝑖т3

11,39

= = 4,50.

2,53

2. Определение частот вращения валов

Частота вращения промежуточного вала редуктора определяется по формуле:

𝑛_𝐼

𝑖

^𝑛𝐼𝐼3 ⁼

б3

797,22

= = 177,16

4,5

об

.

мин

Частота вращения выходного вала редуктора определяется по формуле:

^𝑛𝐼𝐼𝐼3 ⁼

^𝑛𝐼𝐼3

𝑖

=

т3

168,03 об об

_2,53 = 70,02 _мин ≈ 𝑛_им = 70 _мин.

3. Определение вращающих моментов на валах

Момент на промежуточном валу определяется по формуле:

^𝑇𝐼𝐼3 ⁼

9550 ∙ 𝑃_𝐼𝐼

^𝑛𝐼𝐼3

9550 ∙ 2,05

= = 110,5 Н ∙ м.

177,16

Момент на выходном валу определяется по формуле:

^𝑇𝐼𝐼𝐼3 ⁼

9550 ∙ 𝑃_𝐼𝐼𝐼

^𝑛𝐼𝐼𝐼3

9550 ∙ 1,95

= = 266,0 Н ∙ м.

70,01

9. Результаты энерго-кинематического расчёта

Результаты энерго-кинематического расчёта для трёх вариантов компоновки редуктора приведены в таблицах 1-3.

Таблица 1 – Результаты первого варианта расчёта

Вал	Передаточное число	Частота вращения n, об/мин	Вращающий момент T, Н·м	Мощность N, кВт
Электродвига- тель	1,8	1435	15,3	2,3
I		797,22	25,3	2,11
	3,84
II		207,61	94,3	2,05
	2,97
III		69,90	266,4	1,95

Таблица 2 – Результаты второго варианта расчёта

Вал	Передаточное число	Частота вращения n, об/мин	Вращающий момент T, Н·м	Мощность N, кВт
Электродвига- тель	1,8	1435	15,3	2,3
I		797,22	25,3	2,11
	3,33
II		239,41	81,8	2,05
	3,42
III		70,003	266,0	1,95

Таблица 3 – Результаты третьего варианта расчёта

Вал	Передаточное число	Частота вращения n, об/мин	Вращающий момент T, Н·м	Мощность N, кВт
Электродвига- тель	1,8	1435	15,3	2,3
I		797,22	25,3	2,11
	4,5
II		177,16	110,5	2,05
	2,53
III		70,02	266,0	1,95