6 Выбор электродвигателя и расчет энергетических параметров валов

Выбор электродвигателя.

Электродвигатель принимаем по ближайшей частоте вращения n_дв=750 об/мин.

Определение КПД привода.

Примем ременную передачу для для соединения вала электродвигателя и первичного вала коробки скоростей.

Общий КПД коробки скоростей:

где: η_рем= 0,96 – КПД ременной передачи;

η_пп= 0,99 – КПД одной пары подшипников;

η_зп= 0,97 – КПД зубчатой передачи

Тогда:

Потребная мощность электродвигателя:

Принимаем электродвигатель асинхронный трехфазный серии 4А132М8 мощностью Р_дв=5,5 кВт и асинхронной частотой вращения ротораn_а=720 об/мин.

Рассчитаем передаточное число ременной передачам с учетом коэффициента скольжения по формуле:

Рассчитаем диаметр ведущего шкива по формуле:

где: Т₀– крутящий момент на валу электродвигателя

k=40 – для клиноременной передачи

k=60 – для плоскоременной передачи

Диаметр ведущего шкива равен:

Расчетный диаметр шкива округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 17383-73, принимаем d₁=160мм.

Рассчитаем диаметр ведомого шкива по формуле:

Расчетный диаметр шкива округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 17383-73, принимаем d₂=224мм.

Рассчитаем фактическое передаточное отношение ременной передачи по формуле:

где ε = 0,015 – коэффициент скольжения ременных передач.

Тогда:

Определим погрешность:

Погрешность составляет 0% поэтому значение диаметров шкивов принимаем d₁=160мм,d₂=224мм

Рассчитаем передаваемую мощность для каждого вала коробки скоростей по формуле:

,кВт

где Р_эд– мощность электродвигателя, кВт

η – общий КПД

Р₁=Р_дв·η_рем·η_пк=5,5·0,96·0,99=5,23 кВт

Р₂=Р_дв·η_рем·η²_пк·η_зп=5,5·0,96·0,99²·0,97=5 кВт

Р₂=Р_дв·η_рем·η³_пк·η²_зп=5,5·0,96·0,99³·0,97²=4,82 кВт

Определим крутящие моменты, передаваемые валами по формуле:

На начальном этапе проектирования редукторных передач диаметры валов определим из ориентировочного расчётапо условию прочности вала на чистое кручение (по заниженным допускаемым напряжениям):

, мм

мм

Принимаем = 35 мм

мм

Принимаем = 45 мм

мм

Принимаем = 55 мм

Результаты всех вышеизложенных вычислений занесём в сводную таблицу 3 параметров привода и диаметров валов.

Таблица 3 - Параметры привода и диаметры валов.

Валы	КПД	Pi, кВт	Ti , Н	dвi , мм
I	0,95	5,23	124,87	35
II	0,91	5	238,75	45
III	0,88	4,82	460,31	55

Диаметр вала шпинделя в передней опоре примем в зависимости от передаваемой мощности Р₁=5,23кВт, выбираемd_пп=60мм

Список используемых источников

1. В.И. Вешкурцев, Д.Г. Мирошин. Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисцеплине «Оборудование отросли: Металлорежущие станки» - Екатеринбург, 2003. –с.41

2. Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. пособие для студентов вузов. -3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Школа, 1982. -351с.

3. Детали и механизмы металлорежущих станков // Под. Ред. Д.Н. Решетова. Т2.: Машиностроение, 1972. -520с.

14