2. Синтез механизмов поршневого компрессора.

РАСЧЕТ ПРИВОДА.

Привод служит источником механических движений звеньев механизма, причём эти движения должны находиться в полном соответствии с заданной производительностью.

Расчет энергопотребления и приводного электродвигателя.

Диаграмма нагрузок :

Определяем работу полезной силы:

Принимаем КПД для компрессора , а КПД электродвигателя

Определяем работу движущих сил:

=2964Дж

Определяем наполнение цилиндра воздухом , поступающим из атмосферы:

коэффициент наполнения

Определяем цикловую производительность компрессора

Определяем число циклов компрессора для выпуска воздуха:

Определяем работу, производимую двигателем компрессора за этот период:

Определяем энергию, потребляемую двигателем из питающей сети:

Определяем время, необходимое для производствасжатого воздуха:

Определяем число циклов компрессора, необходимое для обеспечения требуемой производительности:

Определяем продолжительность цикла:

с/цикл

Определяем теоретическую мощность приводного электродвигателя:

Принимаем коэффициент запаса мощностии определяем требуемую мощность электродвигателя:

Выбор электродвигателя и вида понижающей передачи.

Из каталога электродвигателей серии 4А выписываем в таблицу параметры электродвигателей с ближайшей большей мощностью по сравнению с . Для серии 4А:

ТАБЛИЦА 1

Марка эл. двигателя	Ном. Мощ­ность кВт Nном	Частота вращения вала мин-1		Отношение к номинальному моменту		Масса двиг. кг. mд	Момент ротора кгм2
		Синх- рон­- ная nс	Номиналь-ная nном	Пус- ково- го Mп	Критичес- кого Mк
4А100L4У3	5,5	3000	2880	2,0	2,5	42	0.0237

Чтобы получить частоту вращения мин^-1, в каждом из случаев привод должен содержать понижающую передачу с передаточным отношением. Результаты расчётов внесены втаблицу 1. Данные передаточные отношения мы сможем получить, используя одновременно планетарный механизм и простую одноступенчатую открытую передачу.

ТАБЛИЦА 2

Марка эл. двигателя	Общее передаточное отношение uред	Передаточное отношение по ступеням
		uпл	uзп
4А100L4У3	9.83	7	1.4

Для дальнейших расчетов выбираем двигатель марки 4A100L4У3

Синтез зубчатых механизмов.

Схема зубчатой передачи представлена на рисунке 1. Основу передачи составляет планетарный механизм с передаточным отношением

Открытая зубчатая передача Z₄-Z₅имеет передаточное отношение

Синтез планетарного механизма проводим на основе следующих условий:

Планетарный механизм

1. Условие выполнения требуемого передаточного отношения: где передаточное отношение от 1-го колеса к водилу при закрепленном колесе 3, а передаточное отношение обращенного механизма. В результате получаем.

2. Условие правильного зацепления, по которому Z_min≥17: ПринимаяZ₁=18, получаемZ₃=6▪Z₁=108 зубьев.

3. Условие соосности: Z₁+2▪Z₂=Z₃откудаZ₂=0.5▪(Z₃–Z₁)= 0.5▪(108 – 18) = 45 зуба. По условию правильности зацепленияZ₃–Z₂=108 – 45 =63>6.

4. Условие соседства:

Число саттелитов может бытьk=1,2,3 самый рациональный вариантk=3. Проверим возможность сборки полученного механизма, где П и Ц целые числа. Выражениеудовлетворяется при любых целых П.

Окончательно принимаем Z₁=18,Z₂= 45,Z₃=108,k=3.

Открытая зубчатая передача

Для открытой зубчатой передачи, принимая Z₄=20, получаемZ₅=Z₄▪U_4-5=20▪1.4=28 зубьев.

Окончательно принимаем для открытой зубчатой передачи Z₄=20,Z₅=28 зубьев.

Модуль зубчатых колес планетарного редуктора определим по максимальному моменту в зубчатом механизме, который имеет место на выходном его валу. Момент на этом валу , где= (1425·3.14)/30=149.23¹/_cноминальная угловая скорость двигателя. Модуль зубьев находится по формулемм берем ближайший больший модуль первого рядаm=2,5 мм.

Модуль зубчатых колес открытой передачи рассчитаем по моменту на валу кривошипа . Учитывая повышенный износ открытой передачи, принимаеммм.

Определение размеров зубчатых колес.

Определим делительные диаметры зубчатых колес:

мм

мм

мм

мм

мм

Определим диаметр водила принимаем.