1 Выбор электродвигателя

Потребная мощность привода определяется по формуле ()

,

где - КПД привода ();

- КПД передачи зацеплением, цилиндрической зубчатой закрытой (см. табл. );

– КПД передачи зацеплением, конической зубчатой закрытой (см. табл. );

_подш=0,99 – КПД одной пары подшипников качения (см. табл. );

Обычно выбирается электродвигатель с номинальной мощностью несколько большей, чем потребляемая. По потребной мощности привода и синхронной частоте электродвигателя из табл. выбираем электродвигатель с характеристиками (табл. ).

Таблица – Параметры электродвигателя

Типоразмер двигателя	Мощность Рэд, кВт	Синхронная частота nc, мин-1	Рабочая частота nэд ,мин-1	Отношение максимального момента к номинальному Тmax/Tном	Диаметр вала электродвигателя dв ,мм
4А112М4У3	5,5	1500	1445	2,2	32

2 Кинематический расчет

• Расчет требуемых частот вращения выходного вала:

;

.

• Передаточные числа кинематических цепей:

;

.

• Назначение передаточных чисел зубчатых пар коробки скоростей.

Назначение передаточных чисел ступеней производят путем подбора с учетом замечаний, приведенных ранее. Кинематические цепи обеспечиваются парами колес со следующими стандартными передаточными числами из табл. (указаны в скобках):

:

1,12*4,607 (4,5);

1,25*4,128 (4,0);

1,4*3,686 (3,55);

1,6*3,225 (3,15);

1,8*2,87 (2,8);

2*2,58 (2,5).

:

1,12*3,24 (3,15);

1,25*2,9 (2,8);

1,4*2,59 (2,6);

1,6*2,27 (2,24);

1,8*2,02 (2).

Оптимальное сочетание габаритов пар зубчатых колес, малая погрешность и выполнение условия 3,15 обеспечиваются передаточными числами:

;;.

• Фактические передаточные числа кинематических цепей коробки скоростей равны:

;

Процент ошибки фактического передаточного числа коробки скоростей по двум кинематическим цепям относительно номинального согласно формуле ():

;

.

Поскольку при [u]=4% выполняется условие () , можно сделать заключение о том, что кинематический расчет выполнен удовлетворительно.

3 Расчеты частот, мощностей и вращающих моментов на отдельных элементах привода

• Частота вращения входного вала коробки скоростей и установленной на этом валу шестерни быстроходной ступени равна частоте вращения вала электродвигателя:

.

• Частота вращения промежуточного вала коробки скоростей и закрепленных на нем колес быстроходной ступени и блока шестерен тихоходной ступени

.

• Частоты вращения выходного (тихоходного) вала коробки скоростей, ведомых колес тихоходных ступеней 3-4 и 5-6, ведущего шкива ременной передачи с зубчатым ремнем равны:

;

.

• Мощности, передаваемые отдельными элементами привода:

;

;

;

;

;

;

;

;

.

• Вращающие моменты:

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Результаты расчетов приведены в табл..

Таблица – Результаты кинематического расчета

Параметры	Электродвигатель	Коробка скоростей						Ременная передача
		I ступень		II ступень
	1445	1445	802,8	802,8	286,7	802,8	401,4	286,7
								401,4
	4,87	4,87	4,63	4,58	4,44	4,58	4,44	4,4
	32,2	31,9	55,1	54,5	147,9	54,5	105,6	146,6
								104,7
	---	1,8		2,8		2		1,8

Пример 3. Выполнить кинематический расчет привода с зубчато-червячным редуктором по приведенной схеме и исходным данным (рис. ).

Рисунок – Пример задания на курсовой проект

Общие замечания к расчету

а) Вращающий момент передается от электродвигателя входному валу редуктора через соединительную компенсирующую упругую втулочно-пальцевую муфту (МУВП), и частота вращения входного вала равна частоте вращения вала электродвигателя.

б) Редуктор двухступенчатый: на первой ступени - пара цилиндрических зубчатых колес (1, 2), на второй ступени - червяк-червячное колесо (3, 4).

в) Двухступенчатый зубчато-червячный редуктор имеет оптимальную конструкцию, если пару цилиндрических зубчатых колес с их опорами на подшипниках качения удается разместить в корпусе ниже разъема «корпус – крышка», то есть

,

где – межосевое расстояние пары цилиндрических зубчатых колес,

– межосевое расстояние червячной пары.

Кроме того, большой диаметр ведомого элемента (колеса) цилиндрической передачи излишне увеличивает ширину корпуса редуктора. Поэтому передаточное число цилиндрической передачи рекомендуется назначать в пределах

при .

г) Кинематическая цепь привода: электродвигатель – передача цилиндрическими зубчатыми колесами – червячная передача, то есть

,

где - общее передаточное число редуктора;

- передаточное число передачи цилиндрическими колесами;

- передаточное число червячной передачи.

д) Привод содержит 3 вала, частоты вращения которых:

• - частоты вращения валов электродвигателя и входного, частота вращения ведущего элемента цилиндрической передачи;

• - частота вращения промежуточного вала, ведомого элемента цилиндрической передачи и червяка;

• - частота вращения выходного вала, червячного колеса и ведущей звездочки цепной передачи.

е) Потери мощности, оцениваемые КПД, учитываются в следующих узлах привода: подшипниках входного вала, зацеплении пары цилиндрических колес, подшипниках промежуточного вала, зацеплении червячной передачи, подшипниках выходного вала, то есть

.