Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технико-экономические методы конструирования машин и оборудования НГП. Учебно-методическое пособие
.pdf
ка (табл. 7.4) и КПД передачи (см. табл.7.1). Если принятое ранее
Передаточное число
червячной передачи
От 8 до 14
Св. 14 до 30
Св. 30
Число заходов червяка z1
4 2 1
значение КПД червячной передачи существенно отличается
от вновь полученного, то производят повторный расчет, начиная с п. 1.
Таблица 7.4
Рекомендуемые значения передаточных чисел
Закончив расчеты, исключают из дальнейшего рассмотрения те из электродвигателей, при использовании которых передаточные числа передач выйдут за пределы рекомендуемых значений (см. табл. 7.3). В обоснованных случаях могут быть исключены из рассмотрения также двигатели, при которых передаточные числа в приводах приближаются к крайним значениям рекомендуемого диапазона. Учитывают также, что более быстроходные двигатели имеют меньшую массу, стоимость и габариты. Отсутствие на ранней стадии проектирования достаточного числа
объективных критериев при отборе одного из двигателей не всегда позволяет получить привод с наилучшими характеристиками.
Для поиска оптимального варианта целесообразно использовать
вычислительную технику.
Предварительная оценка данных (табл. 7.5) для привода,
состоящего, например, из электродвигателя и коническоцилиндрического редуктора (частота вращения выходного вала
n3 = 120 об/мин), показывает, что варианты 1 и 4 неприемлемы,
так как передаточные числа выходят за пределы рекомендуемых
значений (см. табл. 7.3). Из вариантов 2 и 3 предпочтительнее вариант 2. Более быстроходный двигатель обычно позволяет получить привод с меньшими габаритами, массой и стоимостью. Для
принятого варианта все или отдельные значения u округляются
до стандартных значений (предельные отклонения не более 2,5
или 4% – п. 4). Заданием на проектирование могут быть установлены особые требования к округлению значений u и u
общ
.
81
Таблица 7.5
Вариант
Тип
двигателя
Рдв,
кВт
n
дв
.асинхр
.синхр
,
об/мин
u
общ
=
= n1/n
3
u1
(кониче-
ская
переда-
ча)
u2
(цилин-
дриче-
ская
переда-
ча)
Примечание
1
АИР112М2У3
7,5
2895
3000
24,1 5,3
u1
рек
max
u
= 4
2
АИР132S4У3
7,5
1440
1500
12,0
3,6
3,3
3
АИР132М6У3
7,5
960
1000
8,0
3,2
2,5
4
АИР160S8У3
7,5
727
750
6,1
2,9
u2
рек
min
u
=2,5
30
i
i
n
ДВ
Р
n321двi
...PР
n321
...,,
4,5
2,1
Предварительная оценка данных для привода
5. Определяют частоты вращения валов, мин-1, для привода
с выбранным электродвигателем: n1 = nдв; n2 = n1/u1; n3 = n2/u
и т. д., где n1, n2, n3,…, ni – частоты вращения валов, перечисленных в порядке от входного к выходному валу привода, мин-1.
По полученным значениям частот вращения определяют
угловые скорости, рад/с, каждого вала по формуле
2
.
6. Находят мощности, передаваемые каждым валом приво-
да. Они могут быть определены по
с учетом потерь мощно-
сти во всех механизмах и устройствах, предшествующих данному
валу:
,
где Рi – мощность на i-м валу, кВт;
– КПД меха-
низмов и устройств, предшествующих i-му валу.
7. Определяют крутящие (вращающие) моменты на валах
привода, Н·м, по формулам:
82
Р
9550
n
Т
, (7.1)
РТ
вД
к
СGCGГ
К
000
Передачи
Значения относительных коэффициентов
Г0
G0
С0
Сд
Gд
Цилинрическая
Коническая
Червячная
Ременная
Цепная
Произведение коэффициентов
где Р – мощность, передаваемая валом, кВт; n – частота вращения
этого вала, мин-1;
, (7.2)
где Р – мощность, передаваемая валом, Вт; – угловая скорость
этого вала, рад/с.
7.2. Технико-экономический анализ привода
Технико-экономический анализ заданных схем привода заключается в определении коэффициентов качества и их относительной оценке.
Если в приводе использован лишь один редуктор или одна
1- ступенчатая передача (ременная, цепная), то возможные варианты сравнивают между собой по коэффициенту' качества, который определяется по формуле
, (7.3)
где Г0 – относительный габарит передачи; G
ная масса передачи и двигателя; С0 и Сд – относительная
стоимость передачи и двигателя; – КПД привода.
Расчет коэффициентов качества рекомендуется внести в
табл. 7.6.
Определение коэффициентов качества
83
И G
– относитель-
0
д
Таблица 7.6
Коэффициенты Г0, G0, С0 выбирают по табл. 7.7 для приня-
Вид передачи
Габарит Г0
Масса G0
Стоимость С0
1-ступен-
чатая
2-ступен-
чатая
1-ступен-
чатая
2-ступен-
чатая
1-ступен-
чатая
2-ступен-
чатая
Зубчатая цилиндрическая
1
1,5 1 0,85
1
0,550,7
Коническая
2
11,2
1,72,2
Коническоцилиндрическая
2,83,2
0,82
11,8
Червячная
11,6
1,04
1,41,55
Плоскоременная
1020
0,30,4
0,150,17
Клиноременная
45
0,40,5
0,20,3
Цепная
1,6
0,25
0,20,35
тых вариантов передач. Коэффициенты Gд, и Сд определяют следующим образом: для наиболее легких и дешевых двигателей их
значение принимают равным 1, а для других двигателей оно принимается равным отношению между массой и стоимостью
рассматриваемого двигателя и наиболее легкого и дешевого двигателя. Основные габаритные размеры и массу асинхронных
электродвигателей серии АИР берут из табл. 7.8 или в справочнике [9].
В том случае, если общая кинематическая схема содержит
две или несколько передач, необходимо определить Кк, используя
формулу (7.3). При этом значения коэффициентов Г0, G0, С0
определяются как произведения частных значений составляющих
коэффициентов, например Г0=Г01∙Г02 и т.д., где Г01 и Г02 – значения коэффициентов относительных габаритов для отделенных
видов передач, входящих в кинематическую схему. Аналогично
определяется величина коэффициентов Go и Со. Наилучшими
считаются передачи и привод с меньшим значением Кк.
Таблица 7.7
Относительные характеристики передач
84
Таблица 7.8
Тип
двигателя
АИР80А
АИР80В
АИР90L
АИР90S
АИР100L
АИР100S
АИР112M
АИР132S
АИР132M
АИР160S
АИР160M
Масса,
кг 17,4
20,4
28,7
42
56
77
93
130
Вид редуктора
Масса ,кг
Стоимость, у.е
Цилиндрический одноступенчатый
1800V
930V - 25
Цилиндрический двухступенчатый
1520V
524V - 32
Конический
1600V - 6
1800V - 120
Коническо-цилиндрический
1476V - 5
830V - 120
Червячный
1865V
1460V - 21
Масса электродвигателей
Стоимость электродвигателя можно ориентировочно определить в зависимости от массы и расхода меди по формуле
С=0.5 G - 5 у.е. (условных единиц).
7.3. Составление компоновочной схемы привода
Для окончательного выбора оптимального варианта, подлежащего дальнейшей разработке, требуется составить компоновочную схему привода с учетом габаритных размеров формы и
взаимного расположения агрегатов. Необходимые данные по
стоимости редукторов могут быть определены согласно
табл. 7.9. Габаритные, массовые и экономические параметры различных типов зубчатых передач, необходимые для разработки
компоновочной схемы, приведены в табл. 7.10–7.14.
Таблица 7.9
Масса и стоимость редукторов
85
Таблица 7.10
Момент, Нм
Компоновочные размеры, мм (рис.7.2)
G,кг С,
у.е.
V,м3
T3
a L B H a0 h d1
l1
d2
l2
150
490
1200
2300
4000
6300
100
150
200
250
300
350
340
440
565
690
820
935
190
230
285
344
375
425
220
313
410
505
600
705
140
183
235
285
340
385
112
160
212
265
315
375
25
30
45
55
65
75
48
53
78
98
108
133
30
45
65
85
95
105
53
68
83
103
123
138
30
67
120
230
320
520
46
58
81
130
235
290
0,014
0,03
0,066
0,12
0,183
0,28
Момент,
Нм
Компоновочные размеры, мм (рис.7.2)
G,кг С,
у.е.
V,м3
T3 a L B H
a0 h d1
l1
d2
l2
140
470
1060
2130
3780
175
250
350
400
500
400
520
700
800
985
235
285
365
405
455
215
310
417
505
600
140
470
1060
2130
3780
112
160
212
265
315
20
25
30
30
45
43
48
53
53
78
30
45
65
85
95
53
68
83
103
123
45
85
160
250
380
46
55
100
110
210
0.02
0.46
0.104
0.163
0.268
Размеры, масса, стоимость и объем
1-ступенчатых цилиндрических редукторов
Таблица 7.11
Размеры, масса, стоимость и объем
2-ступенчатых цилиндрических редукторов
Рис.7.2
86
Размеры, масса, стоимость и объем
Момент, Нм
Компоновочные размеры, мм (рис. 7.3)
G,кг С,
у.е.
V,м3
T3
L B H
a0 h d1
l1
d2
l2
70
217
584
1220
1670
2340
340
415
520
600
695
750
288
328
400
420
488
488
240
335
425
530
570
640
105
135
185
220
250
275
140
200
250
315
335
375
25
35
35
45
50
50
45
60
60
85
85
85
25
35
50
60
70
80
45
60
85
103
108
135
45
75
140
230
325
400
61
105
190
300
420
520
00,23
0,45
0,89
0,154
0,194
0,236
Момент, Нм
Компоновочные размеры, мм (рис.7.3)
G,кг
С,
у.е.
V,м3
T3
L B H
a0 h d1
l1
d2
l2
680
1380
200
4900
815
1085
1190
1595
317
400
470
545
435
515
607
800
240
295
350
455
225
265
315
415
40
50
50
60
85
85
85
108
45
55
70
90
83
108
138
176
190
400
490
1010
230
310
360
770
0,112
0,224
0,34
0,695
1-ступенчатых конических редукторов
Размеры, масса, стоимость и объем
коническо-цилиндрических редукторов
Таблица 7.12
Таблица 7.13
Рис. 7.3
87
Таблица 7.14
м
Компоновочные размеры, мм (рис.7.4)
G,кг
С,
у.е.
V,м3
T3
a L B H h
d1
l1
d2
l2
177
253
1250
5900
100
120
180
300
260
310
415
840
180
230
320
440
352
422
583
870
200
245
340
500
25
30
45
60
60
65
78
110
30
45
60
90
80
80
108
170
38
62
177
574
58
60
142
440
0,016
0,03
0,053
0,32
Момент на тихо-
ходном валу, Нм,
при числе рядов
цепи
Шаг
цепи,
мм
Диаметр
звездочки
DA1,мм
Межцентровое
расстояние,
мм
Ширина
передачи В, при
числе рядов цепи
1 2 3 1 2
3
67
132
325
846
1570
114
223
525
1440
2680
167
33
770
2120
3900
12,7
15,87
19,05
25,4
31,75
70
88
105
140
176
380…1000
476…1270
570…1520
760…2000
950…2500
18
20
30
39
46
35
40
53
68
82
48
57
76
97
118
Размеры, масса, стоимость и объем червячных редукторов
Аналогичные данные по цепным и ременным передачам, а
также муфтам содержатся в табл. 7.15–7.19.
Компоновочные размеры цепных передач (рис. 7.5)
Рис 7.4
Таблица 7.15
88
Рис 7.5
Момент на тихоходном валу, Нм,
при числе ремней
Тип
ремня
D1,
Hм
Ширина передачи В,
при числе ремней
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5
6
3,7
3,3
27,5
90
7,4
18,6
55
180
11,1
28
82,5
270
14,8
37,3
110
360
18,5
46,5
137
450
22
56
165
540
А
Б
В
Г
90
125
200
315
20
25
34
48
364
5
60
86
52
65
86
123
68
85
112
161
84
105
138
198
100
125
164
236
Момент на тихоходном валу, Нм, при ширине В, мм
D1,
мм
25
30
40
45
50
60
70
75
80
85
90
100
125
7,2
13,63
20,5
28,7
9,5
17,5
26,9
37,5
14,7
26,9
42
57,6
17,4
32,2
49,4
69,3
37,5
57,7
81
49,4
76
106
62
96
134
69
106
148
76
110
163
214
83
118
179
234
91
140
195
257
106
165
228
300
180
250
320
360
Таблица 7.16
Компоновочные размеры клиноременных передач (рис 7.6)
Таблица 7.17
Компоновочные размеры плоскоременных передач (рис. 7.6)
Рис 7.6
89
Таблица 7.18
Крутящий мо-
мент на, Нм
db, мм
L, мм
D, мм
D1, мм
G, кг
C, мм
32
55
130
240
450
700
1100
2000
18
22
28
36
45
55
60
70
84
104
125
165
226
226
286
290
90
100
120
140
170
190
22
1250
30
40
52
70
80
100
120
135
1,6
2,2
4,6
7,3
13
17
28
38
4
5
6
8
10
14
18
23
Крутящий
момент на, Нм
db, мм
L, мм
D, мм
D1, мм
G, кг
C, мм
710
1400
3150
5600
8000
40
50
60
75
90
115
145
175
215
240
170
185
220
250
290
110
125
150
175
200
10,2
14,3
24
38
57
45
52
58
65
72
Компоновочные размеры, масса и стоимость муфт
Таблица 7.19
Компоновочные размеры, масса
и стоимость зубчатых муфт (рис. 7.7)
Рис.7.7
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]