1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя.

1.1.Расчет мощности электродвигателя.

Мощность на валу электродвигателя передается всем приводом, состоящим из механической передачи (зубчатой) и редуктора. Ее значение определяют по данной мощности:

,

где Р – требуемая мощность электродвигателя, кВт; Р_вых – мощность на выходном валу привода, кВт; η_общ – общий КПД привода;

,

где η₁, η₂, …, η_n – КПД соответствующих передач и пар трения.

В зависимости от схемы задания КПД ступени могут быть приняты для следующих передач:

- закрытой зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, η = 0,97…0,98;

-открытой зубчатой передачи , η = 0,95…0,96;

- зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, сдвоенной η = 0,97;

- муфты соединительной, η = 0,99.

η _общ=0,95*0,97*0,97*0,99³=0,867

P_вых=3,5 кВт

P=3,5/0,87= 4,02 кВт

1.2. Методика расчета выбора электродвигателя.

По найденному значению требуемой мощности Р подбирается электродвигатель и номинальная частота оборотов данного двигателя. Должно быть выполнено условие Р₁ ≥ Р. Обычно выбирается ближайшее большее значение.

Марка двигателя	Мощность P	Частота оборотов n
112МВ6	3,0 кВт	950 об/мин

1.3. Определение общего передаточного числа привода.

,

где n_дв – частота вращения двигателя, об/мин; n_вых – частота вращения выходного вала привода, об/мин.

Частота вращения выходного вала привода:

,

где ω_вых – частота вращения выходного вала привода, об/мин

Общее передаточное число разбиваем по ступеням механических передач:

,

где u₁, u₂, …, u_n – передаточные числа соответствующих передач.

,

где ,– передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней редуктора.

Передаточные числа тихоходной ступени двухступенчатых редукторов определяют по соотношениям:

цилиндрических:

,

Передаточные числа быстроходной ступени двухступенчатых редукторов определяют по соотношениям:

.

Значение оставшейся передачи (открытой зубчатой, цепной, ременной) определяем по формуле:

,

nвых=38,22об/мин

u_пр=950/38,22=24,86=25

= 6,215

=0,88*7,1=2,35

u_б=7,1/2,35=3,02

=3,5

1.4. Расчет мощности на валах привода.

Рассчитаем мощность на валах привода по следующим формулам:

Р_I=Р_дв;

Р_II=Р_Iη₁;

Р_III=Р_IIη₂;

Р_IV=Р_IIIη₃,

где Р_дв – мощность выбранного электродвигателя, Вт; Р_I, Р_II, Р_III, Р_IV – мощность на соответствующих ступенях привода, Вт; η₁, η₂, η₃ – КПД соответствующих ступеней привода.

Р_I=Р_дв = 4,02 кВт = 4020 Вт

Р_II=Р_Iη₁ = 3819 Вт

Р_III=Р_IIη₂ = 3702 Вт

Р_IV=Р_IIIη₃ = 3590 Вт

1.5. Расчет частоты вращения валов привода.

Определим частоту вращения валов привода по формулам:

;

;

;

,

где п_I, п_II, п_III, п_IV – частота вращения на соответствующих ступенях привода; и_пер – передаточное число соответствующей передачи.

n_I=n_дв

n_дв =950 об/мин

n_II=n_I/u_I

n_II =950/3,5=314,56 об/мин

n_III=n_II/u_II

n_III =314,56 /3,5=133,85 об/мин

n_IV=n_III/u_II

n_IV =133,85/3,5=38,24 об/мин

1.6. Определение вращающих моментов.

Определяем вращающие моменты на всех валах привода по формулам:

,

ω_дв=π×n_дв/30

ω_дв =297,3 рад/с

M_I=P_дв/ ѡ_дв

M_I =39,8 Н*м

М_II=М_I×u_I×η _I

М_II =39,8*3,5*0,87=117,79 Н*м

М_III=М_II×u_II×η _II

М_III =117,79 *7,1*0,87=271,27 Н*м

М_IV=М_III×u_III×η _III

М_IV =271,27*3,5*0,95=920,96 Н*м