1 Выбор электродвигателя

Потребная мощность привода по формуле (1)

,

где - КПД привода (2);

_рп=0,95 – КПД ременной передачи – табл. 6;

_зац=0,97 – КПД передачи зацеплением (цилиндрической зубчатой) – табл. 6;

_подш=0,99 – КПД одной пары подшипников качения – табл. 6;

.

Обычно выбирается электродвигатель с номинальной мощностью несколько большей, чем потребляемая. По потребной мощности привода и синхронной частоте электродвигателяиз табл. 2 выбираем электродвигатель с характеристиками (табл. ).

Таблица – Характеристики электродвигателя

Типоразмер двигателя	Мощность Рэд, кВт	Синхронная частота ncмин-1	Рабочая частота nэдмин-1	Отношение максимального момента к номинальному Т,max/Tном	Диаметр вала электродвигателя dвмм
4А100L4У3	4	1500	1430	2,4	28

2 Кинематический расчет

Назначаем передаточное число клиноременной передачи (с учетом рекомендаций ограничивать его величиной с целью ограничения габаритов передачи) из таблицы стандартных значений передаточных чисел (см. табл. 9):

, при.

Общее передаточное число привода (с учетом ременной передачи) равно по формуле (3)

.

Тогда передаточное число редуктора по формуле (6)

.

При разбивке общего передаточного числа редуктора по ступеням воспользуемся рекомендациями табл. 12 для двухступенчатого цилиндрического трехосного редуктора, согласно которым передаточное число тихоходной ступени определяется зависимостью

.

Передаточное число быстроходной ступени тогда составляет

.

Принимаем стандартное ближайшее значение передаточных чисел из табл. 9.

Фактическое передаточное число редуктора равно:

Процент ошибки фактического передаточного числа редуктора относительно номинального согласно формуле (12)

.

Поскольку при [u]=4% выполняется условие (13), можно сделать заключение о том, что кинематический расчет выполнен удовлетворительно.

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

• Частота вращения ведущего шкива равна частоте вращения вала электродвигателя:

.

• Частота вращения ведомого шкива равна частоте вращения входного вала редуктора и установленной на этом валу шестерни быстроходной ступени

.

• Частота вращения промежуточного вала редуктора и закрепленных на нем колес быстроходной ступени и шестерни тихоходной ступени:

.

• Частота вращения выходного (тихоходного) вала двухступенчатого редуктора, ведомого колеса тихоходной ступени и ведущей звездочки цепной передачи равна:

.

• Мощности, передаваемые отдельными элементами привода:

;

;

;

;

;

;

.

• Вращающие моменты:

;

;

;

;

;

;

Результаты расчетов приведены в таблице .

Таблица – Результаты кинематического расчета

Параметры	Электродвигатель	Ременная передача		Редуктор				Цепная передача
		вщ	вд
	1430	1430	894	894	198,7	198,7	55,96	55,96
	3,37	3,37	3,2	3,17	3,07	3,04	2,95	2,92
	22,5	22,5	34,2	33,8	147,5	146	503	498
	-	1,6		4,5		3,55		1,8

Пример 2. Выполнить кинематический расчет привода с коробкой скоростей по приведенной схеме и исходным данным (рис. ).

Общие замечания к расчету.

а) Вращающий момент от электродвигателя фланцевого исполнения шестерни первой ступени коробки скоростей и частота вращения шестерни равна частоте вращения вала электродвигателя.

Рисунок – Пример задания на курсовой проект

б) Коробка скоростей имеет 2 ступени передач: пару конических зубчатых колес 1,2, постоянно находящихся в зацеплении, на Iступени и две пары зубчатых колес 3,4 и 5,6 с подвижными в осевом направлении, собранными в блок ведущими элементами (шестернями), наIIступени. Перемещением по промежуточному валу блока ведущих элементов 3 и 5 в кинематическую цепь включаются пары 3,4 или 5,6. поскольку парыIIступени имеют разные передаточные числа (различны диаметры ведущих элементов 3,5 и ведомых 4,6), их переключением изменяются частоты вращения выходного вала при постоянных частотах вращения входного и промежуточного. В конструкции коробки скоростей предусмотрена муфта предохранительная фрикционная дисковая, которая предохраняет привод от перегрузок ().

в) Коробка скоростей обеспечивает попеременную работу двух кинематических цепей с различными общими передаточными числами:

;

,

где – общее передаточное число первой кинематической цепи, обеспечивающей минимальную частоту вращения входного вала;

– общее передаточное число второй кинематической цепи, обеспечивающей частоту вращения выходного вала враз большую, чем минимальная:

,.

г) При проектировании коробок скоростей стремятся обеспечить:

• удобство управления подвижными элементами (расположить их вблизи стенки корпуса);

• небольшие усилия при переключении (небольшой вращающий момент на управляемых элементах);

• простую и надежную смазку колес;

• минимальные габариты механизма.

Эти условия обеспечиваются «сворачиванием» валов механизма, как показано на рис. , в отличие от редукторов, где валы обычно располагают в одной плоскости, и назначением небольшого передаточного числа пары колес Iступени, меньшего, чемII. Поскольку переключающиеся колеса парыIIступени должны иметь меньшую относительную ширину, чем колеса, постоянно находящиеся в зацеплении, ее габариты ограничиваются назначением передаточных чисел:.

д) Потери мощности, оцениваемые КПД происходят в следующих узлах кинематической цепи: подшипниках входного вала (он же вал электродвигателя), зацеплении пары колес Iступени, подшипниках промежуточного вала, зацеплении одной из пар колесIIступени, подшипниках выходного вала, т.е.

.

Рисунок – Схема «сворачивания» валов коробки скоростей