2.4.4 Расчет кинематических и силовых параметров привода
Для выполнения дальнейших расчетов передачи, валов, подшипников, муфты необходимо знать кинематические и силовые характеристики на отдельных валах мотор-редуктора. К кинематическим характеристикам относятся частота вращения и угловая скорость, к силовым - мощность и крутящий момент.
Частоту вращения валов n, об/мин, определяют для каждого вала последовательно от вала электродвигателя до выходного вала. Частоту вращения каждого вала рассчитывают по частоте вращения предыдущего по схеме вала:
.
Если валы соединены муфтой, то их частоты вращения совпадают:
.
Угловые скорости
валов
,
сек-1:
.
Мощности на валах P, кВт, также определяют для каждого вала последовательно от вала электродвигателя до выходного вала. Мощность на валу рассчитывают по мощности на предыдущем валу, с учетом потерь в каждой ступени:
.
учитывает
всех звеньев кинематической цепи,
находящихся в данной ступени.
Крутящие моменты
на валах привода
,
Н∙м:
.
Результаты расчетов заносят в таблицу 2.4.
Таблица 2.4
Кинематические и силовые параметры мотор-редуктора
Вал |
Частота вращения n, об/мин |
Угловая скорость , сек-1 |
Мощность P, кВт |
Крутящий момент Mкр, Нм |
Вал двигателя |
|
|
|
|
Быстроходный вал редуктора |
|
|
|
|
Тихоходный вал редуктора |
|
|
|
|
2.4.5 Предварительная компоновка валов
Для редукторов общего назначения целесообразно применение ступенчатых валов, что облегчает сборку и разборку.
Перед началом конструирования необходимо предварительно продумать компоновку редуктора, определить конструкцию насаживаемых деталей, способы их закрепления на валу, тип подшипников, конструкцию опор, крышек, защитных и уплотнительных устройств (рис. 2.1). Необходимо также продумать технологию сборки и увязать ее с технологией изготовления вала.
|
Рис. 2.1. Предварительная компоновка вала |
Расчетный диаметр вала определяется при проектировочном расчете (п. 6.4 [3]). Он соответствует минимальному диаметру вала круглого сечения на нагруженном участке вала. Для редукторных валов – это конец вала.
Если на данном участке вала предусматривается шпоночное соединение или посадка с натягом, то расчетный диаметр следует увеличить на 5%.
Расчетный диаметр округляется до ближайшего большего стандартного значения из ряда: 10, 11, 12, 14, 16, 18, (19), 20, 22, (24), 25, 28, (30), 32, 36, (38), 40, (42), 45, (48), 50, (53), 55, 60, (63), (65), 70, (75), 80, (85), 90, (95), 100, (105), 110, (120), 125, (130), 140, (150), 160, (170), 180, (190), 200, (210), 220, (240), 250. Без скобок – размеры 1-го ряда, в скобках – 2-го ряда. При выборе диаметров следует предпочитать 1-й ряд 2-му ряду.