- номинальная частота вращения ротора электродвигателя nдв.н. (значение из
каталога) должна быть ближайшей (большей или меньшей) по отношению к величине требуемой частоты вращения входного вала привода nвх.треб. , определенной по
формуле (13.4).
13.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА ПРИВОДА И РАЗБИВКА ЕГО ПО СТУПЕНЯМ
После определения типа асинхронного электродвигателя уточняется общее передаточное число привода:
uприв. = |
nдв.н. |
(13.5) |
|
nвых. |
|||
|
|
Далее следует произвести разбивку передаточного числа привода, величина ко-
торого определена по формуле (13.5), по ступеням. От результата данной разбивки в значительной мере зависят габариты привода, рациональность конструкции, удобство компоновки отдельных элементов привода, надежность, экономичность и т.п.
Дать какую-то единую строгую рецептуру разбивки передаточного числа привода по ступеням, удовлетворяющую всем вышеуказанным требованиям, не представляется возможным. Поэтому рекомендацииподанному вопросу, приводящиесявданнойработе ивтехническойлитературе, следуетрассматривать, какориентировочные.
Для выполнения курсового проекта разбивку передаточного числа привода рекомендуем производить следующим образом:
1) для схем не содержащих червячных передач (для схем №№ 0, 1, 2, 6, 7, 8, 9) (раздел 1.7):
а) определить ориентировочную величину передаточных чисел ступеней привода, первоначально приняв их равными друг другу; при двухступенчатом приводе:
u = uприв. |
(13.6) |
где: uприв. ·- передаточное число привода, определенное по формуле (13.5);
б) полученное значение u округлить до рекомендуемого (см. приведенную ниже таблицу 13.3) и принять его в качестве передаточного числа закрытой передачи
(передачи редуктора) – uз.п. ;·
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 13.3 |
|
|
|
|
|
|
|
Рекомендуемые значения передаточных чисел |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-й ряд |
|
1,6 |
|
2,0 |
2,5 |
3,15 |
4,0 |
|
5,0 |
|
6,3 |
|||
2-й ряд |
|
1,8 |
|
2,24 |
2,8 |
3,55 |
4,5 |
|
5,6 |
|
7,1 |
|||
|
в) передаточное число открытой (зубчатой, клиноременной или цепной) оп- |
|||||||||||||
ределить по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
u |
= |
uприв. |
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.7) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
о.п. |
|
|
uз.п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
- uз.п. – передаточное число закрытой передачи, округленное до стандартной |
|||||||||||||
величины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
369 |
|
|
|
|
|
Значение uо.п. также следует округлить до стандартной величины, если по-
грешность передаточного числа привода при этом не превысит 4% по сравнению с величиной, определенной по формуле (13.5).
Если погрешность выходит за вышеуказанный предел, то значение передаточного числа открытой передачи можно оставить нестандартным (округленным до приемлемого числа).
2) Для схем, содержащих червячные передачи (схемы №№ 3, 4, 5), при разбив-
ке передаточного числа привода по ступеням необходимо пользоваться стандартными значениями передаточных чисел червячных цилиндрических передач
(табл. П.239).
При меньших передаточных числах из рекомендуемых средних (табл. 13.2) следует применять многозаходные ( z1 = 3, z1 = 4 ) червяки.
Не рекомендуется использовать червячные колеса с числом зубьев z2 ме-
нее 20.·
В расчетах приводов с червячными передачами формулу (13.6) использовать нельзя. В этом случае рекомендуется такая разбивка передаточного числа привода,
при которой передаточное число открытой передачи и передаточное число червячной передачи занимали бы, примерно одинаковое положение в своих рекомендуемых (табл. 13.2) диапазонах.
При данной разбивке рекомендуется использовать нижеприведенную таблицу 13.4 соответствия диапазонов.
Таблица 13.4
Вид передачи |
Относительное расположение передаточных чисел |
||||||||
|
в соответствующих диапазонах |
|
|||||||
|
|
|
|||||||
Червячная |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
Цилиндрическая открытая |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
Коническая открытая |
2,0 |
2,25 |
2,5 |
2,75 |
3,0 |
3,25 |
3,5 |
3,75 |
4,0 |
Цепная |
2,0 |
2,25 |
2,5 |
2,75 |
3,0 |
3,25 |
3,5 |
3,75 |
4,0 |
Клиноременная |
1,5 |
1,75 |
2,0 |
2,25 |
2,5 |
2,75 |
3,0 |
3,25 |
3,5 |
Из табл. 13.4 очевидно, что, например, передаточное число червячной передачи, равное 18, занимает в своем диапазоне такое же положение, что и передаточное число для цепной передачи, равное 3,25, в своем диапазоне.
Если передаточные числа, необходимые при проектировании, не приводятся в данной таблице, то следует использовать метод интерполяции.
13.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ И КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ
Определение частот вращения и угловых скоростей валов привода производится в нижеприводимом порядке.
Частота вращения входного звена первой (от двигателя) передачи равна номинальной частоте вращения ротора асинхронного электродвигателя:
nвх1 = nдв н |
(13.8) |
370
Частота вращения выходного звена первой (от двигателя) передачи, равная частоте вращения входного звена второй (от двигателя) передачи определяется как:
n |
= |
nдв.н. |
= n |
(13.9) |
|
||||
вых.1 |
|
|
вх.2 |
|
|
|
u1 |
|
|
Частота вращения выходного звена второй (от двигателя) передачи определяется по формуле:
n |
|
= |
|
nдв.н. |
|
|
|
|
|
|
|
(13.10) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
вых.2 |
|
|
uприв. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
или |
|
= nвх.2. . |
|
|
|
|
|
|
||||||
n |
|
|
|
|
|
|
(13.11) |
|||||||
вых.2 |
|
|
|
u2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
В формулах (13.9)-(13.11): |
|
|||||||||||||
u1 -·передаточное число первой (от двигателя) ступени привода; |
|
|||||||||||||
u2 -·передаточное число второй (от двигателя) ступени привода. |
|
|||||||||||||
Угловые скорости элементов привода равны: |
|
|||||||||||||
ω |
= |
πnвх.1 |
= |
|
πnдв.н. |
= ω |
(13.12) |
|||||||
|
|
|
||||||||||||
вх.1 |
|
30 |
|
|
|
30 |
|
|
дв.н |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ω |
|
= |
πnвых.1 |
|
= ω |
= |
πnвх.2 |
|
(13.13) |
|||||
|
|
|
||||||||||||
вых.1 |
30 |
|
|
вх.2 |
30 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ω |
|
= πnвых.2 |
|
|
|
|
|
(13.14) |
||||||
вых.2 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Величины мощности, передаваемые различными элементами привода, определяются с учетом КПД простых механизмов, составляющих привод (КПД зубчатых, червячных, цепных, клиноременных передач; подшипников качения и муфт).
|
При определении мощностей следует пользоваться формулой: |
(13.15) |
|
Pвых.i = Pвх.iηi |
|
где |
Pвх.i - входная мощность i-го простого механизма; |
|
|
Pвых.i – выходная мощность i-го простого механизма; |
|
ηi – КПД i-го простого механизма.
Под простым механизмом понимается зубчатая или червячная передача, пара подшипников, клиноременная передача, цепная передача, муфта.
Затем, на основании полученных выше значений, определяются крутящие мо-
менты на элементах привода по формуле:
Tj = |
Pj |
, |
(13.16) |
|
ω |
||||
|
|
|
||
|
j |
|
|
где Tj – крутящий момент на j-м элементе привода, Н.м; Pj – мощность на j-м элементе привода, Вт;
ωj – угловая скорость j-го элемента привода, рад/с.
371